重力式碼頭施工常見問題及對策

林京德

（江門航道局，廣東江門529030）

當前我國的水運事業獲得了飛速的發展，各個港口碼頭紛紛擴大自己的規模以應對日益增加的水運需求，隨著重力式碼頭正在向大型及深水化方向發展，工期的要求也越來越緊迫，重力式碼頭在施工中出現了一些問題，筆者就施工實踐中遇到的幾個問題作一些初步分析探討，以供參考。

1 重力式碼頭施工中的常見問題

1.1 基槽回淤情況嚴峻

施工時，在開挖基槽的施工活動完畢之后，回淤的速率嚴重高于正常標準，導致在很短時間內回淤沉積物便堆積起來，嚴重超過了相關規范規定的回淤沉積物數量標準。 情況嚴重時，潛水員需要對基床實施整平分析，但是因為基床的上層回淤沉積物數量過多、重度過大，常常導致潛水員無法正常開展工作。 綜合眾多的工程實踐，具有較大槽深并且未能有效疏浚清除周圍海域的0 級、1 級以及2 級淤泥類土是導致基槽回淤情況嚴峻的重要原因。《重力式碼頭設計與施工規范》（JTJ290-98）和《港口工程質量檢驗評定標準》（JTJ221-98）均非常明確地規定了回淤沉積物問題，因此，應該根據上述兩種規范，及時有效地疏浚和清除回淤沉積物。 回淤沉積物具有很大的危險性，對重力式碼頭工程最為嚴重的不利影響就是降低基床和墻身之間的摩擦系數，直接威脅整個碼頭工程的安全。

1.2 拋填棱體頂高程過低影響工程的整體進度

由于拋填棱體頂高程過低的緣故，在施工的過程中常常需要借助漲潮的時機來施工，工程的整體進度因此來延誤。 減壓棱體的斷面尺寸以及棱體設置方面在《重力式碼頭設計與施工規范》（JTJ290-98）當中均用著非常明確的規定，依照該規范的相關規定，應該依照當地的材料情況以及結構型式，通過技術經濟比較的方式來確定減壓棱體的斷面尺寸以及棱體設置情況。拋填棱體的材料可選用塊石或當地產量大、價廉、堅固、質輕、內摩擦角大的其他材料。棱體頂面高出預制安裝墻身不應小于0.3m。 可以看出，規范只對棱體頂面高程的低限做出了規定，而對高限并沒有做出要求。事實上，設計人員往往千篇一律地把棱體頂面高程設計為預制安裝墻身頂高程加上0.3m。 這主要是施工技術人員與設計人員缺乏溝通，沒有根據當地的棱體材料狀況和工程實際進行技術經濟綜合比較所致。把棱體頂面高程設計為上述高程的弊端主要是： 棱體和倒濾層施工不能夠全天候作業而只能趁潮施工，工程進度大受影響。 有時為了趕進度而不得不大量增加水上拋石量，從而使工程投資增加。 由于胸墻施工也要趁潮作業，因而二者相擾嚴重；為了減少干擾，有時又不得不在海側設置施工船機設備來施工胸墻，不但增加了作業難度同時也增加了工程投資。

1.3 碼頭主體位移與沉降變形

碼頭主體位移與沉降變形主要表現為：位于碼頭前沿軌間的混凝土大板出現了程度不同的沉降現象和位移問題，最終致使碼頭的前沿出現了比較嚴重的積水問題。 綜合眾多的工程經驗來看，重力式碼頭主體以及填筑材料發生位移和沉降幾乎是必然發生的。主體和填筑材料的位移和沉降必然會導致碼頭前言的混凝土大板出現位移和沉降問題，最終導致積水問題。一旦發生位移和沉降問題，則很難進行必要的維護和處理， 這主要是因為軌間混凝土大板的設計強度非常高，而且通常配置有配筋以及護邊角鋼等。

1.4 碼頭前沿的裝卸設備出現位移和沉降問題， 裝卸設備的正常運行受到影響

對于采用重力式結構形式的碼頭而言，出現位移和沉降的問題幾乎是難以防止和避免的，并且前提的施工進度越快，則在后續的使用過程中出現位移和沉降的情況就越是明顯。裝卸裝置的前軌安裝在碼頭的胸墻上面，一旦碼頭主體發生位移和沉降，則前軌也會隨之一起位移和沉降。 后軌軌道梁和碼頭主體之間的距離太短，如果采用夯實法對后軌軌道梁地基進行處理，則有可能威脅碼頭主體的穩定性和安全性；另外，采用樁基法不具有可行性，主要是因為需要樁基需要穿過數量巨大的拋填棱體以及倒濾層。 因此，常常導致后軌軌道梁后期的位移和沉降問題非常嚴峻，諸多的工程實踐顯示，后軌軌道梁后期的位移和沉降累計可以40cm 左右，嚴重威脅裝卸設備的正常使用。

2 解決上述問題的對策

2.1 基槽回淤情況嚴峻的解決對策

如果出現了基槽回淤情況嚴峻的問題，通常采用的補救措施是利用絞吸式挖泥船進行疏浚和清除，不能夠采用斗式挖泥船進行疏浚和清除，主要是因為回淤沉積物具有很大的柔軟性和流動性。 但是在出現該問題以前便高度重視、科學規劃才是解決基槽回淤情況嚴峻的最佳對策。 在事前的科學規劃方面，項目策劃組織者首先應該安排進行必要的、有效的疏浚施工作業，爭取在最大程度上清除上層的0 級、1級以及2 級淤泥類土；而后，在有效清除淤泥類土之后，再依照相關規范和工程實際情況進行基層開挖和施工。如果疏浚工程施工滯后于基槽開挖工程， 則應該在疏浚工程開始之后為了降低基槽的回淤速率，需要合理安排由“基槽→停泊水域→港池”的順序漸次施工。

2.2 拋填棱體頂高程過低影響工程整體進度的解決對策

在工程當地的棱體材料價格不是很高的情況下，將棱體頂高程適當抬高，建議抬高至胸墻斷面陸側最下一級臺階頂高程處。這樣，基本上可以實現棱體和倒濾層全天候作業。 拋至確定的頂高程后，再以此為“跳板”來施工胸墻，可布置起重和混凝土施工機械，堆放模板、鋼筋等材料，使胸墻施工的作業難度降低，作業時間大大增加，從而大大加快工程進度。 由于棱體頂高程抬高了，也增大了減壓效果。

2.3 碼頭主體位移與沉降變形的解決對策

有鑒于重力式碼頭非常容易出現混凝土大板位移和沉降的問題，而碼頭主體以及填筑材料的位移和沉降又無法避免，建議先進行鋪砌面層的施工， 等待碼頭主體以及填筑材料的位移和沉降情況穩定之后，將鋪砌面層拆除，然后在進行混凝土大板的施工。 另外，綜合考慮使用需要以及裝卸作業的要求，和使用單位溝通達成一致之后，可以放棄混凝土大板的施工。

2.4 碼頭裝卸設備沉降的解決對策

當后軌軌道梁正下方位于拋填棱體和倒濾層斷面范圍以外或只是穿過拋填棱體和倒濾層坡腳處時，后軌軌道梁宜采用樁基。 如軌距30m 的岸橋后軌、 拋填棱體和倒濾層斷面尺寸較小的小型碼頭軌距10.5m 后軌。 如果后軌軌道梁既不允許使用夯實法，又不允許使用樁基法，則可以從以下幾個方面進行改進：

第一，考慮到建成后裝卸生產期間軌道調整的施工難度和造成的損失，經過綜合技術經濟比較后，將沉箱寬度加大，使后軌軌道梁正下方投影全部或大部分位于沉箱或卸荷板上。

第二，對裝卸裝置的前軌和后軌的位移與沉降情況，尤其是變化規律進行分析，借此可以在碼頭面層以及后軌軌道梁的施工時候提前預留適當的位移量和沉降量。 通常在保證裝卸設備能夠安全運行、可靠運行的大前提下，應該保證位移量和沉降量預留的越大越好。 除此之外，還應該對軌道槽的寬度進行加大處理，借此來保證發生位移和沉降問題之后， 能夠將前軌軌距和后軌軌距調整成為標準的軌距；當然，除以上措施外，還應該適當地加大防風拉索之間的間距以及錨碇臺座的寬度。

第三，在軌道型式方面，應該選擇比較容易調整的型式，不能夠選擇鋼軌下鋼墊板利用膠泥和與軌道進行緊密梁粘接的型式或者將鋼軌焊接聯成整體的型式等等一些很難進行調整的軌道型式，特別是對于那些已經預見到軌道不可避免地出現位移和沉降情況的工程，更加應該如此。

3 結束語

總之，碼頭施工是一項復雜系統的工程，同普通工程項目相比有著很多不同的地方，對重力式碼頭施工中的常見問題應引起足夠的重視，采取積極、合理的措施加以控制。

［1］林進.淺析重力式碼頭施工質量控制[J].中國新技術新產品,2010,24.

［2］韓傳強.重力式碼頭的施工技術要點分析[J].中華民居,2012,2.