锚拉结构船坞改造工程过渡段施工工序优化

崔云

摘  要：船廠生产任务重，船坞接长改造期间，原坞需继续高强度造船生产，因此每3个月左右原坞室均会进行一次放水以供船舶出坞。为确保接长段干施工条件，需保留原坞尾用于挡水，原坞尾在新老坞即将实现贯通前，利用两次放水的间隙进行拆除。对过渡段施工工序进行优化，调整整体施工顺序，由新建坞尾向原坞尾方向推进，最终在过渡段进行收尾。并充分利用原坞尾结构的廊道迎水面墙身、锚碇板桩和搅拌桩加固体，作为过渡段的有效临时挡水、挡土设施和通道基础。

关键词：过渡段  工序优化  原结构利用  施工周期

中图分类号：U673.33             文献标识码：A

Optimization of the Construction Process of the Transition Section of the Anchor Structure Dock Renovation Project

CUI Yun

（CCCC Third Harbor Engineering Co.， Ltd.，Shanghai，200030 China）

Abstract： The production task of the shipyard is heavy. During the extension renovation of the dock， the original dock needs to continue the high-intensity shipbuilding production， so the original dock room drains once every three months or so for ships to undock. In order to ensure the dry construction conditions of the extension section， it is necessary to retain the original dock end for water retaining， and the original dock end will be removed by using the gap between two drainage before the new and old docks are connected. The construction process of the transition section is optimized，the overall construction sequence is adjusted， it is advanced from the new dock end to the original dock end， and finally it is closed at the transition section. It also makes full use of the upstream wall body of the corridor， the anchor sheet pile and the mixing pile plus solid of as the effective temporary facilities of water retaining and soil retaining and channel foundation of the transition section.

Key Words： Transition section; Process optimization; Utilization of original structure; Construction period

随着经济和交通的快速发展，船舶建造事业也步入了高峰，受原船坞限制等因素影响，为了更高效地加快建设进度，对船坞容积的要求也逐渐增大。然而由于建造船坞受到用地、生态、经济等方面的较大制约，对于原有船坞的改造工程得以大量推广。然而由于原有船坞在扩建过程中，依旧要保证原船坞继续高强度生产工作，对于新建船坞的施工工序要求极高。文章以外高桥2#船坞改造工程为例，对利用旧船坞的施工工序进行分析，为该工程的进行实施提供科学依据，同时结合沉降观测数据，为同类型工程提供参考。

1 工程概况

外高桥2#坞改造工程位于上海市浦东新区，原船坞长540 m、宽度76 m、深度14 m，为地连墙锚拉结构，挡土结构为1 m厚地连墙，锚碇结构由锚碇板桩、锚碇墙、块石棱体等组成。地连墙上方为廊道，廊道底板宽度6.5 m，顶标高+5.5 m（吴淞高程）。锚碇墙距地连墙约31 m。结构形式如图1所示。

改造工程考虑将原船坞向南侧接长200 m。由于船厂生产任务重，船坞接长改造期间，原坞需继续高强度造船生产，因此每3个月左右原坞室均会进行一次放水以供船舶出坞，设计高水位+4.13 m。

2  施工进度方案

为了保证原船坞放水，并且施工过程中保证机械开挖的出土效率，施工方案考虑由新建坞尾向原坞尾方向推进，最终只在过渡段进行收尾。在土方开挖顺序上予以优化。

2.1  土方開挖

2.1.1 开挖顺序

土方由新坞尾向原坞尾开挖，出土通道设置在过渡段。如图2所示。

由于中板深，前3段（120 m）先施工中板，后边板，施工顺序依次为A2→B2→A1→A3→C2→B1→B3→C1→C3。

第4段东边板D1距离主通道仅为14 m，如果先开挖中板，东边板与主通道之间高差为13m，土方仅能通过长臂挖机在主通道上开挖，不仅功效低，且占用主通道，影响其他工序施工。

因此，将第4段开挖方式改为由东往西退挖，汇入过渡段主通道后，过渡段由西侧往东侧通道口退挖，最终东侧边板土采用长臂挖机在东9廊道位置挖出，施工顺序依次为D1→D2→D3→E3→E2→E1。

2.1.2 土方边坡支护

出土主通道设置在过渡段的原搅拌桩加固体上，增加通道稳定性，东侧第九段廊道底板位置为通道口，通道宽度5 m，满铺12 mm钢板。通道口紧靠第十段廊道，与地连墙净距为21 m，往西延伸时通道绕向北侧。

（1）通道北侧边坡。利用地连墙作为支护，任意工况下，通道北侧边坡均可满足稳定性要求。

（2）通道南侧边坡。在施工东侧第4段边板时，东4边板距离通道口坡顶14.5 m，高差为13 m。利用老坞尾锚碇板桩进行高差过渡，并在坡脚距离K4轴线1 m位置打设桩长15 m的拉森钢板桩进行边坡支护，钢板桩高于开挖面约5.5 m，钢板桩打设范围为东侧廊道边起往西15 m范围，如图3所示。经计算，边坡稳定性满足要求。

此时，距离东侧廊道边15 m位置的通道标高为+1.3 m（见图3），与第4段底板开挖面高差为11.5 m，水平距离为16.4 m，经计算，已能满足边坡稳定性要求。

2.2 底板施工

由于第4段第5段为先施工边板再施工中板，中板比边板底标高深1 m。为防止中板开挖时，边板与中板交界面下方减压排水沙层、土体掏空，在边板开挖时，将中板边板过渡区域开挖到位，施工减压排水层，在减压排水沙层上方覆盖彩条布后，将中板边板过渡区域与边板垫层一起浇筑，采用C20砼，见图4。边板底板砼浇筑时，中边板交接面采用2 m高模板。

2.3  过渡段施工

原坞尾结构复杂，与老船坞及接长段施工工序交叉多。施工需合理安排。原坞尾拆除主要包括廊道结构拆除、锚拉结构拆除、地连墙拆除等。

2.3.1 锚拉杆拆除

在原坞室内设置抛撑，置换地连墙上部的锚拉杆拉力。拆除锚拉杆。

2.3.2 廊道拆除

拆除思路：坞尾廊道分两次拆除。第一次拆除时保留迎水面侧板（见图5阴影部分）。新老坞贯通前最后一次船舶出坞放水抽水后再凿除此部分。将影响坞底板桩基施工位置的廊道底板静力切割移出后，即可进行廊道投影面下桩基施工，整个坞室的底板桩基可以连续施工，避免了沉桩设备的二次进场。

3  沉降观测

工程进行过程中，为确认现场施工及土体压力对主体结构的影响，对其进行位移监测。东西两侧廊道墙体各有10个结构段，南侧廊道有4个结构段，每个结构段布设一个监测点。监测频率为三天一次，后期监测频率为七天一次。观测使用1″级徕卡TS11全站仪及配套菱镜。每次观测前测定气压、温度及湿度，修改仪器常数。为了确保测量数据的准确可靠及成果的质量，位移监测工作基点固定，时间固定，监测人员固定，监测仪器固定，监测方法固定。

3.1  观测计划

（1）在锚碇板桩及支护钢板桩上布置位移观测点，每日进行位移观测。

（2）在两级边坡上均设置位移观测点，每日对边坡滑动情况进行观测。

（3）派专人进行日常巡视，检查锚碇板桩是否有脱榫、开裂现象，边坡土体是否有滑动迹象。

3.2  观测成果汇总

2019年9月6日进行初始值观测至2020年6月12日工程竣工，经观测，东侧廊道位移最大处在点位D-4，累积位移71 mm；西侧廊道位移最大处在点位X-10，累积位移74 mm；南侧廊道位移最大处在点位N-2，累积位移45 mm；累积位移量符合设计要求。

4  结论与展望

该工程具有工期紧，通道受限等施工难题。通过对过渡段施工工序的优化，为新老坞贯通节点满足业主造船线表要求提供了有力保障。船坞施工中，锚拉结构是一种常用的结构形式。此次优化的特点是充分利用了原坞尾锚拉结构，不仅没有因为原有结构的存在影响新建工程施工，更让老结构的廊道迎水面墙身、锚碇板桩、搅拌桩加固体充分发挥了余热，成为了过渡段的有效临时挡水、挡土设施和通道基础，各项工序的施工更加合理，对于今后中国沿海地区船坞乃至一些运用锚拉结构的港口、码头等港工建筑物的相关施工具有一定的借鉴意义。

参考文献

[1]王伟，袁扣峰.船坞接长工程锚拉结构施工技术[J].港工技术，2022，59（4）：64-67.

[2]刘秀珍，閤超.半落底半悬挂式地连墙在某紧邻地铁深基坑中的应用[J].岩土工程技术，2022，36（6）：460-464.

[3]邵登峰.船舶改造工程实例研究[D].镇江：江苏科技大学，2021.

[4]陈彬.八达岭长城站超大断面过渡段暗挖施工新技术[J].隧道建设（中英文），2018，38（S2）：261-267.

[5]赵家旺，文藻.板桩式坞墙结构的计算分析[J].珠江水运，2023（2）：114-116.

[6]王晓东.沉管隧道钢筋混凝土管节预制新工艺及关键技术研究[D].广州：华南理工大学，2021.