松下港區3#泊位工程沉箱出運碼頭技術探討

楊意忠

（中交三航局廈門分公司，福建 廈門 361000）

一、沉箱出運工藝概況

本工程設計沉箱共計24件，甲型沉箱23件，乙型1件，單件重量為2950噸。沉箱出運方案為：采用10條高壓氣囊滾動運輸至出運碼頭前沿，5000噸舉力的半潛駁搭靠在出運碼頭前沿橫梁上，氣囊將沉箱搬運至半潛駁上，拖輪拖裝有沉箱的半潛駁至施工現場進行安裝。

沉箱出運碼頭位于沉箱預制場存放區的東側，防波堤南側根部，離沉箱1#底胎膜大約45米位置。根據業主要求，出運碼頭的前沿線與1#泊位前沿線在同一直線上，（平面位置示意圖如下），根據半潛駁吃水深度及當地潮汐情況，前沿水深控制為-1.0m，半潛駁擱凳寬度為22.8米，大于沉箱寬度17.4米，出運碼頭設計為20.0米寬。沉箱過駁時，半潛駁擱凳搭擱在出運碼頭橫梁上時，擱凳中心對準出運碼頭中心，擱凳兩邊各懸空1.4m，控制在3.9~4.3米潮水（漲潮時）沉箱開始從出運碼頭過駁至半潛駁上，過駁時間為1.5~2個小時，拖輪拖半潛駁至安裝現場低潮水位安裝。

本次設計地質資料主要參考了業主0#泊位S6點及上一個工程出運碼頭后方的A點地質資料，本出運碼頭位于以上兩點孔位連線附近，地質資料采用以上兩點地質情況進行內插得出本工程地質資料。

二、碼頭結構選擇

出運碼頭原設計基礎設兩排φ1200mm灌注樁，前排5根，間距為4.45m，后排4根，樁中心排距為5.6m，兩排間距為6.5m，兩排樁頂標高為+3.8m（當地最近理論潮位為基準面）。灌注樁施工后在排之間回填塊石，之后前排樁之間空隙澆注砼（C30）擋板，砼厚度為樁直徑，底標高為-1.0m（底層回填塊石并粗平后用模袋砼封底），前排前沿線-2.0m以上回填1.0m厚護坦大塊石。

經我司技術主管部門召開討論會，認為以上結構方案過于單薄，并且前排的樁基擋板設計不合理，存在很大的技術風險，決定對原設計進行設計變更，變更后的結構斷面如下描述：

變更時已經施工的樁基為前排樁2#、4#樁及后排4根樁，所以變更時不便對已施工的樁基進行取消，前排就設計為；未施工的樁基全部變更為φ1500mm，并且原3#樁變更為2根φ1500mm樁基，縮短樁間距，同時后面增設了一排（第三排）四根樁基，前排樁頂標高保持原設計不變為+3.8米（當地理論最近潮位，下同），第二排（變更時已按原設計施工至+3.8米）樁頂標高為+5.88米，所以本排樁必須進行接樁處理，由原設計的+3.8米接高至+5.88米，第三排樁頂標高為+5.98米；橫梁布置為前排樁基上布置2米*2米斷面的鋼筋砼橫梁，在后兩排樁基上不設計明橫梁，而在上部板施工時，在樁基頂上布置暗橫梁鋼筋作為暗橫梁布置。

運碼頭上部結構為厚度1.20米的連續板結構，即在前排橫梁上與后兩排上直接澆注C30連續板，在板靠近碼頭的前沿位置的兩側預埋沉箱搬運時需要的牽引環，牽引結構與本工程沉箱的牽引環相同。在第三排樁靠岸側設置一塊沿出運方向長度為10.0米的鋼筋砼搭板，厚度為0.30米，搭板直接澆注在地坪上，出運碼頭結構圖示意如下：

邊坡采用在面板外多回填4.0寬塊石范圍，之后按1：1放坡，坡面在底水位以上澆注厚度為30cm的砼。

三、施工工藝

1、樁基施工平臺

采用回填塊石筑島的方案提供樁基施工平臺，塊石筑島回填時控制回填塊石的尺寸規格，為方便樁基施打，在樁基位置采用小石頭進行回填，筑島從沉箱預制場地往海側（東面）直接傾倒回填，筑島平臺范圍為：東面最外側線超出前沿線3.0米，靠1#泊位側面（右側、南面）比出運碼頭寬出4.0米，在右側與東側的最外側采用700-1000kg塊石挖掘機拼砌起來，之后在拼砌的塊石上灌注砼，灌注時，應使砼流入石塊之間的縫隙并灌滿，使整個筑島護坡連接成整體，以抵抗波浪的沖刷及回吸。在樁基施工后，靠出運碼頭前沿線（東側）超出前沿線部分的塊石采用挖掘機挖起，考慮半潛駁吃水為4.0米，另加駁底安全水深0.5米，必須挖至標高為-2.0~-1.0米。右側塊石坡面不動，作為出運碼頭平臺的護坡，考慮到潮水的沖刷較大，在必要時對其進行再次砼護坡加固。

2、樁基及下部構造施工

采用鉆機沖擊成孔，樁錘為φ1200mm及φ1500mm，樁基為嵌巖樁，嵌入中風化500mm~ 1000mm，終孔位置主要以地質為控制指標，敷以標高控制，相鄰樁基終孔標高差不超過5.0米。終孔后及時清孔、下鋼筋籠、澆注砼，澆注砼時應考慮樁頂浮漿問題，澆注標高比設計標高高出不少于1.0米，樁基施工后要對樁頂松散浮漿砍鋤，樁頭砍后的砼頂標高應比設計標高高出100mm；第二排樁基在施工場地允許時就立即進行砍樁后接樁，先焊接好接高部分的鋼筋，再采用護筒作為接高部分樁基砼澆注模板，接樁嚴格按照《水運工程混凝土施工規范》進行控制。樁基全部完成后將前沿線外側的筑島平臺開挖至-1.0~-2.0米，開挖時對于護坡砼無法采用挖掘機直接開挖的，采用鉆小眼爆破的方式對護坡砼進行松動后再開挖，開挖時分兩次開挖，第一次開挖至標高+3.8米，理出一平臺，作為前沿橫梁的施工平臺，橫梁底模采用砂漿在平臺上掃平而成，側模采用膠合板加木圍囹制作而成輕型模板，采用穿堂拉條進行圍囹加固。底模做好后就綁扎鋼筋、安裝側模、澆注砼，澆注砼必須趁潮作業，在退潮時開始澆注。第二次開挖從+3.8米開始，挖至-1.0~-2.0米，并且從海側往岸側自然放坡。

3、上部結構施工

上部結構為一整體連續板，在前沿橫梁施工后，即可進行上部面板施工，面板與前沿橫梁、后兩排樁基采用剛性連接，即在施工橫梁及樁基時按照設計圖紙預埋好連接鋼筋。面板底模采用地胎膜進行施工，挖掘機開挖原施工平臺至+5.75~+5.93米，按照設計的1.6%坡度比進行放坡，之后鋪設50mm后水泥砂漿找平層，然后安裝暗橫梁、面板鋼筋，鋼筋制作及安裝嚴格按照有關技術規范進行施工控制；之后安裝側模，側摸采用膠合板外加圍囹的輕型模板，因考慮面板厚度只有1.2米，不采用穿堂拉條加固模板，模扳外側采用方木條頂撐加固。澆注砼采用砼地泵進行輸送砼，退潮至+3.8米以下時開始趁潮澆注砼，澆注后采用澆水養護，養護期不少于7天。搭板施工方法與面板施工方法相同，不再累述。

4、系纜設置

考慮到沉箱落泊時卷揚機鋼絲繩錨點，在施工前排橫梁時，在面板靠前沿前前端兩側頂部預埋兩根（共兩點四根）36mm直徑一級鋼筋環，鋼筋環尺寸與沉箱預制牽引環相同，兩處預埋的鋼筋環方向為垂直于前沿線，兩處錨筋之間的間距為19.3m。半潛駁系纜點設置在岸上采用扭工塊下埋地面的方式

四、安全與工期保證措施

（一）安全措施

1、安全是順利施工的保證，為了能在施工期間保證安全，施工平臺填筑塊石之后，在護面的大塊石上澆注C25砼，作為施工平臺坡面的抗臺防護措施。

2、施工用電統一劃入沉箱預制場施工用電的管理中。

3、現場施工安全管理嚴格按照本工程的安全管理方案進行管理。

（二）進度措施

出運碼頭的施工進度直接關系到本工程沉箱出運是否順利進行，樁基施工進度快慢是出運碼頭進度能否滿足要求的關鍵，同時考慮到樁基地質復雜（拋石層較厚），為此我們計劃投入4~5臺鉆機，以保證樁基盡快完成。

在樁基完成之后，立即進行前沿線回填塊石的開挖，開挖后馬上組織鋼筋、模板制作、安裝工程，在最短的時間內完成上部結構。為盡早使出運碼頭投入使用，上部構造砼采用與沉箱預制砼相等標號C40進行施工，以縮短完工后與投入使用之間的時間。

五、結束語

1、該碼頭的形式適用于沿海基礎條件不好的地方建設大型沉箱預制廠的出運碼頭。2、該技術方案應該結合當地的地質條件進行分析。3、出運碼頭在使用的過程中要經常進行沉降位移觀測，對測量數據進行分析，作為以后碼頭使用的原始資料。4、首次使用時，砼抗壓強度不小于設計強度。

[1]彭劍.氣囊出運技術在沉箱碼頭的應用.水運工程，2005年1期.