港口重力式码头施工关键技术

2021-07-05黄立杰中交第三航务工程局有限公司厦门分公司

珠江水运 2021年11期

黄立杰中交第三航务工程局有限公司厦门分公司

1.港口重力式码头的主要特点

重力式码头具有构件体积大、自重大的基本特点，岸壁的结构稳定性较好，在长时间使用后依然可维持相对稳定与完整的状态，有利于维修工作的顺利开展。若是施工现场的砂石料丰富，则就地取材，仅需对现场的砂石料做适当的优化后即可投入使用，有利于缩短材料转运时间、降低施工成本。

但重力式码头所含预制构件数量较多，吊放和潜水工作的难度较大，属重点施工内容。基床施工中需采取夯实和整平处理措施，并密切关注所在海域的天气状况，于合适的时间完成建设工作，从而减小风浪给现场施工所带来的不良影响。

由此来看，重力式码头具有质量可靠、功能丰富的特点，同时现场施工难度较大，易受到环境等因素的干扰。图1为重力式码头断面示意图。

图1 重力式码头断面

2.港口重力式码头施工期间的主要问题

2.1 基槽回淤面积大、厚度大

基槽开挖工作结束后，实际回淤速率明显偏快，在短时间内形成大量的回淤沉积物，其总量明显超出许可范围。部分情况下需安排潜水员深入现场，以便对基床采取整平处理措施，但受基床上层回淤物数量过多的影响，加大了潜水员的工作难度，甚至潜在诸多安全隐患。

2.2 抛填棱体顶高程偏低（延长施工工期）

抛填棱体顶高程偏低，此时对现场环境的要求有所提高，应在涨潮阶段完成相应工作，施工受环境的限制性作用较强，可供施工的时间有限。根据规定，相较于预制安装墙身，棱体顶面高出0.3m或更多，但仅对超高的最低限值做出要求，缺乏最高限值的控制依据，即应当如何控制超高的上限并无明确的要求。若将棱体顶面高程作为前述高程，容易制约棱体和倒滤层的施工，即只能趁潮施工而无法达到全天候不间断施工的效果，导致工期明显延长。

2.3 码头主体有位移与沉降现象

码头前沿轨间的板体存在沉降、位移两方面的问题，受此影响，码头的前沿产生大范围的积水。究其原因：若主体和填筑材料发生沉降和位移，随着时间的延长，自然会对码头前沿的混凝土板带来不良影响，破坏该板体的稳定性，使该处出现位移和沉降现象，最终显现出较严重的积水问题。

3.港口重力式码头施工关键技术

3.1 码头基槽开挖

基槽开挖前做好准备工作，鉴于现场容易积水的情况，宜采取排水措施。在开挖范围的边缘处配套合适规格的泵站，利用该装置清理基槽内的积水，通常距开挖基槽以上3.5m较为合适。

根据实际情况合理调整基槽边坡比，经验表明，1∶6和1∶4均是较为可行的坡比控制标准。部分海底土层的承载力较高，施工期间施工人员要积极与设计单位取得联系，经技术商讨后就实际情况作出调整，确保边坡比具有合理性，尽可能避免大范围开挖的情况。

3.2 基床抛石

基床抛石是优化施工条件的重要途径，其作用在于减轻码头建筑对飞岩石地基的压力，以维持地基的稳定性。此外，考虑到岩石地面的平整性要求，在铺设垫层时厚度通常需达到0.5m或适当增加。在选择基床的石块时注重对重量的控制，以10～100kg较为合适。若基床厚度在1m以内，此条件下所用石块应具有体积小、质量小的特点。

3.3 码头沉箱预制

沉箱是重力式码头结构体系中的关键构件，其通常采用预制的方法。随着施工技术水平的提升，现阶段的沉箱预制方法较为丰富，包含但不限于横移式、纵移式、吊放式，可根据质量要求以及作业条件合理选择。沉箱预制全流程中，主要包含模板、钢筋、浇筑、养护四个层面的内容，在混凝土浇筑时采用的是“底板→侧壁→隔墙”的顺序。通常，混凝土浇筑遵循连续性原则，宜一次浇筑到位；若沉箱高度较大，可采取分层浇筑的方法。

待混凝土实测强度满足要求后方可拆模，拆模时注重防护，不可损伤混凝土结构，拆除后的模板经修整后分类堆放到位；拆模后进入养护环节，加强对混凝土温度和湿度的控制，此阶段持续时间通常需达到10d以上。

3.4 沉箱安放

海域气候条件错综复杂，沉箱安放容易受到现场环境的干扰，明显加大沉箱安放的工作难度，对施工技术的要求较高，同时对施工人员的综合素质（作业水平、工作态度等）也提出较高的要求。

在沉箱安装前充分考虑潮位、水流速度、浪高等条件，在合适的条件下及时安装；安装期间加强对各项影响因素的观测，视实际情况合理做出调整，遇突发特殊天气时必须暂停，以免对施工质量造成影响或诱发安全问题。

3.5 胸墙以及上部结构施工

在现场组织上部结构的混凝土浇筑作业，但海水具有腐蚀性，钢筋外露部分与之接触后易出现不同程度的锈蚀现象。因此，需在混凝土浇筑期间高度重视此问题，在钢筋上涂抹适量阻锈剂，提高钢筋的防锈水平，以免受到锈蚀。以沉箱的沉降量为参考，经分析后确定胸墙的预留沉降量和后倾量。

3.6 后方棱体回填

在施工环境以及工期均许可的前提下，在沉箱安装到位后再组织后方棱体的回填作业，通过设置后方棱体减小对码头的压力作用。在潮水的席卷作用下，棱体后面的泥沙易大量流失，为解决此问题，在棱体的外侧设倒滤层，具体包含二片石和级配碎石两部分。厚度控制方面，二片石、级配碎石的厚度分别达到0.4m及以上、0.3m及以上。

4.港口重力式码头施工问题的解决策略

4.1 基槽回淤的解决策略

加强质量验收，准确判断施工质量情况。验收由多方共同参与，即建设单位、设计单位及监理单位，以规范的方式检验，判断施工质量，例如基槽的宽度、深度、边坡等均是重点考虑内容，对于某项或多项指标不达标的情况，随即分析原因并采取有效的处理措施。对于基槽周边海域的淤泥堆积量过大的情况，及时、全面清理，减小其对现场施工的不良影响。

4.2 结构沉降、位移的解决策略

根据前述分析可知，沉降和位移是重力式码头施工中较为常见的问题，同时其持续时间较长，对码头整体工程具有持续性的影响。对此，必须立足实际情况，加强对现场的勘察，合理优化施工技术，尽可能减小位移量和沉降量，以满足重力式码头的施工质量要求。从结构沉降、位移的成因来看，主要体现在夯实效果（密实度）、基床厚度、基槽土质等方面，因此将其作为工作的着力点，做针对性的处理，从源头上消除不良因素的影响，使码头结构维持相对稳定的状态。

4.3 漏砂的解决策略

混凝土结构为重力式码头结构组成中的关键部分，其具有质量大、体积大的特点，在内外部因素的共同作用下，施工期间易出现空心方块位移的情况，此时将进一步诱发漏砂问题。对此，合理设置挡砂板，较为适宜的是以玻璃钢板为原材料制作而得。通过玻璃钢板的应用充分发挥出其厚度较小、柔性较大的应用优势，使挡砂板具有突出的挡砂作用，由此避免漏砂问题。