芻議沉箱重力式碼頭施工監控要點

【摘 要】沉箱重力式碼頭是我國應用最廣泛的一種碼頭結構型式之一，其不僅結構堅固耐久，有較強的抗凍性與抗冰性能，能承受較大的地面荷載和船舶荷載，對較大的集中荷載以及碼頭地面超載和裝卸工藝變化的適應性較強，而且在使用過程中維修成本相對較低。不過，雖然沉箱重力式碼頭施工速度快、施工工藝相對成熟，但是施工過程中仍要注意質量監控。本文就針對該問題展開討論。

【關鍵詞】沉箱重力式碼頭；施工；質量監控

一、建筑表層地基與基床處理質量控制

通常在重力式碼頭工程中，其地基多為巖石地基、中粗砂地基以及硬質土地基，利用建筑區建筑物底標以下的天然表層地基的可靠承載力，要求其承載力至少在250kPa以上，貫入擊數至少在35a以上。如果地基無法滿足該指標要求，且下臥硬層埋置不深，可以將其改造為復合地基或者采用換置地基的方案。如果下臥硬層埋置深度不超過10m，可以將表層軟弱土質挖除，填入粗砂或者塊石等材料進行地基換填；如果下臥硬層埋置深度不超過20m，為了提高表層地基的承載力，可以制造復合地基；如果下臥硬層埋置深度超出15m，且埋置均勻性差，可以采用沉埋式大圓筒結構物的方案等。總之，在具體施工過程中要綜合考慮各種因素、經過技術方案的比較、經濟性的論證才能最終確定施工方案。在施工過程中地基與基床的質量控制要點包括以下幾個方面：

首先，不管是換填地基還是基槽開挖，均要根據鉆探資料對開挖土質進行驗槽，注意不得回淤；回淤沉積物厚度與容重的控制是質量監控的重點內容，防止出現較大沉降與淺層滑移，通常回淤沉積物厚度要控制在30cm以下，超過時要進行二次清淤，回淤質的容重應控制在1.2以下；同時還要注意棱體區的清淤處理；在炸方基槽過程中，為避免由于不均勻沉降導致破壞周邊的建筑物，要針對陡坡巖石面進行齒坎處理以及基床厚度的處理，為消除基床區軟硬懸殊的現象，基床頂面宜預留向內傾斜的坡度，一般采用0.5%～1.5%。

其次，嚴格按照相關規范要求處理基床拋石石料與層厚，保證每層的平整度與夯實度；頂層要進行復夯檢驗；在進行沉箱基床處理過程中，要嚴格參照規范要求進行粗平、細平與極細平，并且不能成層；為避免沉箱起浮、坐底時出現細顆料起凸問題，構件底面尺寸大于等于30m2時，其基床可不進行極細平，每段基床整平后應及時安裝預制構件。如果基礎的總厚度大于6m，下部需要采用爆夯處理，必須用夯沉法進行驗證，嚴格控制爆夯質量，嚴禁夾泥作業；如果基礎采用爆夯擠淤的方案進行施工，則要密切觀察，避免了不均勻沉降問題的發生。

二、沉箱預制與浮運的質量控制要點

（一）預制

通常沉箱平面尺度相對較大，且重量重，在運輸移動時比較困難，所以均采用預制的方法。沉箱預制可在專業預制場的臺座上進行，再利用修造船、專修的滑道等輔助工具對接下水，如果條件允許也可以在修造船用的干船塢、浮船塢直接批量預制后整體下水；沉箱重量不超過500t可以采用起重船吊運裝駁的方法下水。如果工程附近不具備專業預制的條件，可以在貨場預制好后用水墊法平移運至碼頭，再用浮駁接運下水。針對體積大、高度高的沉箱如果有條件可以采用一次立模連續澆筑的預制方法；也可以采用分段滑模、翻模預制的制作工藝，這種方法可以不僅可以降低模板成本，而且對一次澆量產生的壓力可以起到有效的緩解作用。如果預制場下水航道水深條件無法滿足沉箱浮運的吃水要求，可以先將沉箱的一部分高度預制好，運出場外進行接高處理；當沉箱浮在水上接高時，必須及時調整壓載以保證沉箱的浮運穩定。

（二）浮運

由于沉箱自重大、吃水深，再加上干弦高度存在一定的局限，通常浮心比較低，因此在浮運過程中要準確計算，以保證浮運的穩定性。在浮動過程中為克服拖運阻力大、運輸速度慢的困難，可以在一支拖輪主拖的基礎上再加上一支拖輪進行綁拖加以輔助。捆綁時要注意，主拖纜的綁點設置偏下，其曳引作用點在定傾中心以下10cm左右時最為穩定（正常航速條件下），在水上浮運沉箱時要保證沉箱底板、壁墻的水密性且抽水的便利性，沉箱要加封倉蓋并設置抽水設施；此外要在浮運前全面了解航道環境情況與水深情況。

三、沉箱安裝與填倉質量控制要點

在安裝沉箱前要先做好準備工作。通常在落潮期進行沉箱的沉放。在進行沉箱的定位測量時，可以及選擇智能全站儀定位測量的方法，或者選擇經緯儀交會法。如果是連片碼頭工程，要采用兩次定位的方法進行第一個沉箱的安裝定位，先通過第一次初定位將第一個沉箱沉下，第二個、第三個沉箱參照第一個沉箱的位置準確下沉后，再將第一個沉箱起浮進行二次定位，位置精確后充水下沉，這樣可以最大程度上保證沉箱定位的準確性。各個沉箱之間的縫隙可以墊縫板填充，第一個沉箱的定位要下錨墜，并輔以定位方駁，然后懸掛手拉葫蘆進行沉箱前后的定位。完成定位后要對沉箱位置進行調整，沉箱靠縫側吃水較小，離縫側則吃水較大，以便于靠縫。采用注水的方法實現沉箱的定位下沉，坐底時選擇高潮時進行，注水時要注意，沉箱四周要均勻吃水，并保持內隔倉眼水壓的平衡性；控制內墻壁兩側的水位差保持在2m以內，否則會導致內墻破壞，嚴重的甚至會導致外墻崩塌破壞整個箱體。如工程所在地波浪、水流條件復雜時，沉箱安放后應立即將箱內灌水，待經過1～2個低潮位后，復測位置，確認符合質量標準后，及時填充箱內填料。

當沉箱坐底位置符合質量標準后要立即進行倉眼填石或填砂作業，以提高沉箱抗浮、抗浪沖擊的能力；采用注水法可以開放海底門，也可以用抽水泵注水。沉箱內抽水或回填時，同一沉箱的各艙宜同步進行；填倉時要注意對倉內、外的高度差進行嚴格控制控制，以免出現內墻損壞的問題；此外在填倉拋石過程中要采取有效措施防石砸墻頂，以保證建筑的耐久性，提高上部結構銜接的便利性。

四、沉箱岸壁墻后防滲處理及上部結構的整體連接

通常要在沉箱岸壁完成后進行整體倒濾層處理，以避免由于沉箱岸壁的安裝縫、沉降縫出現細顆粒滲漏而導致碼頭陸面的局部塌陷，也可以選擇在沉箱縫間設置倒濾井附加防漏土工布的方法，注意該階段隱蔽工程的驗收工作。現澆墩臺或胸墻岸壁將沉箱碼頭的上部結構連接為一個整體，因此要安砌預制方塊以提高墩臺或胸墻施工的便利性，保證沉箱頂部的平整度；如果相鄰的沉箱高差超出規定范圍，不得采用局部墊角的方法處理，而是要用現澆混凝土進行找平，且保證安砌方塊時的接觸面積。此外，對于工程地基來說，沉箱重力式碼頭的施工過程是一個逐級加荷的過程，特別是在處理上部結構時要嚴格控制不均勻沉降的問題，所以在施工過程中要詳細了解各施工環節的沉降、位移資料，對施工進行實時、全程的指導；并且在工程完工后要進一步觀測碼頭的整體沉降與位移情況，以對后期使用過程中的加荷情況提供參考。

五、施工組織管理

在施工過程中要保證工程質量，還要做好施工組織管理工作，具體而言包括以下幾個方面：首先，對質量管理組織進行完善，施工中的每道工序均要由監理單位驗收，合格后方能進入下道工序；加強對工程原材料的質量控制，原材料的進場與應用要與監理程序要求相符，進行嚴格的報驗，材料配合比、設計指標、設計參數等重要數據經監理審批后不得擅自更改，做好事前控制，從源頭上保證工程質量。其次，嚴格審查施工組織與專項施工方案，保證施工工藝的可靠性與適用性，通常可以采用業主、監理、施工方、設計方共同參加的施工方案會審的方法，將各方力量集結起來，實現對工程質量的全面控制與全過程控制。再次，要保證各項質量管理資料的完整性與準確性，比如建筑材料、半成品與成品的準用證；質量檢驗報告與復試報告等等。最后，針對各分項、分部工程要做好每道工序的驗收工作，部分隱蔽工程要與施工進度同步進行驗收，并保證相關驗收資料的完整性與準確性。

參考文獻：

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