試論重力式碼頭施工質量管理

許永松

摘 要：方塊結構、沉箱結構以及扶壁結構是重力式碼頭的主要組成部分。對于重力式碼頭來說，主體的施工質量和使用效果和沉箱結構的預制質量和安裝質量息息相關。重力式碼頭沉箱預制施工過程中，如何掌控施工質量和沉箱安裝質量一直是難題，現提出了一些有效的措施。

關鍵詞：重力式碼頭沉箱；施工工藝；施工問題；質量控制

1 工程概況

福州港松下港區泊位工程位于福清灣北岸灣口。工程建設規模為5萬噸級（結構受力按10萬噸級散貨船設計）散貨泊位一個、5千噸級（結構受力按2萬噸級雜貨船設計）雜貨泊位一個、工作船泊位一個，設計年貨物吞吐能力為：散貨180萬噸，件雜貨30萬噸。泊位岸線總長520米。碼頭水工主體為重力式大沉箱結構，沉箱長*寬*高為17.87*16.75*18.5米，單個沉箱重量2781噸。

2 重力式碼頭沉箱工程的施工

2.1 預制沉箱。在福州港松下港區泊位工程中，受到地理環境等各方面的影響，設計使用的沉箱體積較大，這給沉箱的預制提出了不小的挑戰。為了解決沉箱預制這個問題，必須滿足人員和場地這個兩個條件，人員都需要是具有豐富經驗的專業預制人員，而場地需要選定在大規模的預制場地，只有這樣，沉箱才能按照要求預制完成。除此以外，沉箱預制過程中所用到的材料，比如水泥、鋼筋、碎石等，必須保證質量，然后按照適當的標準配合好材料。值得注意的是，該工程中的沉箱預制需采取分層接高法，對于沉箱接縫處的混凝土來說，當剛開始進行凝結時，需要噴灑緩凝劑，而混凝土達到了一定強度都，在采用高壓沖毛的方法，一方面混凝土表面的碎石可以顯露出來，另一方面，接茬處的水泥乳化層可以被清除，由此可見，分層解封處的施工工藝十分關鍵。在澆筑上層沉箱的混凝土時，需要提前把混凝土接茬處用淡水充分濕潤，只有這樣，上下層混凝土結合的更加緊密，而沉箱接縫處的處理才能達到要求。

2.2 開挖基槽。基槽開挖過程中所使用的設備主要有抓斗式挖泥船，淤泥要挖到預留的地方。對于基槽開挖來說，回淤是一個不可避免的問題，同時也是一個難題，為了盡可能地減少回淤現象給工程進度和預算帶來的影響，應投入足夠的人員和設備，充分保證施工的力量，在較短時間內完成基槽部分的開挖，然后迅速拋石、整平。基槽開挖要結合實際情況進行靈活變通，開挖強風化巖石等較硬的巖石時，可以采用重量大的抓斗好人沖擊棒，而開挖厚度大的巖石時，采取炸礁的方法是一個不錯的選擇。

2.3 對基床進行拋石以及整平。對基床進行拋石必須在高標準、嚴要求下施工，要求是比較高的，石料應有良好的級配、未風化、不成片狀和無嚴重裂紋，并不含粘土及其他有機害物，石料的強度滿足水中飽和單軸極限抗壓強度不低于50MP。為了保證基床需要承受上部荷載時的受力均勻，基床頂部應進行整平。基床的整平主要有粗平、細平以及極細平這三種，整平時可以根據構件底面積的尺寸來選擇合適的整平方法。值得注意的是，二片石和碎石可以填充在石塊間的不平整處，而夯實后的基床在沉箱安裝后，也會出現沉箱，這主要是因為基床承受的荷載較大。

2.4 重力式碼頭沉箱的出運和安裝。沉箱出運采用高壓氣囊平移出運工藝進行。沉箱安裝采用定位駁船配半潛駁浮運安裝。根據《重力式碼頭設計與施工規范》JTJ167-2-2009要求，采用半潛駁安裝沉箱，這個過程中需要涉及重量、重心、浮游穩定等多方面的計算。當沉箱出運縱移至出運碼頭時，半潛駁就位沉箱上駁，由拖輪將裝載沉箱的浮船塢拖至施工現場下潛坑位置拋錨定位，定位駁船靠近浮船塢準備就緒后，浮船塢下潛，沉箱下水出塢并系泊在定位駁船側。同時用拖輪將浮船塢拖出安全位置，利用定位駁船將沉箱移至大致安裝位置，灌水使沉箱下沉，當沉箱沉至距基床頂30～50cm時停止灌水，利用定位方駁上的卷揚機調整平面位置，測量定位后，繼續灌水，沉箱下沉座底，安成重力式碼頭沉箱的安裝。

2.5 在沉箱里填料。沉箱里的填料一般為砂、石、二片石以及碎石等石料，該環節應采取機械化拋填的方法，這主要是基于沉箱結構安全和穩定方面的考量，拋填時，石料等填料在重力的作用下會對沉箱造成沖擊，因此沉箱的頂部需要妥善處理，做好保護工作。

3 重力式碼頭沉箱在施工過程中出現的一些問題以及質量控制

3.1 重力式碼頭沉箱施工過程中的問題。伴隨著經濟的快速發展，貨物貿易運輸呈現了蓬勃的生機，水運市場具有價格低和便利等多方面的優勢，近年來的發展勢頭不容小覷，在這個大背景下，重力式碼頭廣泛修建，為了滿足大型船舶停靠的需要，重力式碼頭走向了大型化和深水化。時間就是金錢，重力式碼頭的建設工期要求緊迫，為了趕工期，施工質量就得不到保證，主要有以下幾方面的問題。

首先，沉箱接縫處的處理沒有達到要求，滲水現象的出現導致沉箱的鋼筋受到了腐蝕，進而危及到了沉箱的穩定和安全，基槽開挖工序處理不到位，回淤沉積物的厚度超過了要求，基槽的質量不能滿足要求；其次，基床拋石厚度沒有達到設計要求，回淤沉積物的重度過大，這直接影響了潛水員的正常工作，對后面的工序造成了干擾，基床的整平工作不能正常開展，而基床整平如果厚度過大，沉箱安裝后的沉降量將超出標準；再次，碼頭的胸墻的沉降位移出現了不勻稱的現象，相鄰段胸墻的頂面的高差就會相差很大，在這種情況下，混凝土就會出現裂縫，直接影響到了混凝土的防水效果。

3.2 質量控制所采取的措施。重力式碼頭的施工工序大同小異，主要有沉箱預制、基槽開挖、基床拋石、夯實及整平、沉箱安裝等。只有對這些工序嚴格監管，碼頭的施工質量才能得到保證。相比于其他的重力式沉箱碼頭，在福州港松下港區的重力式沉箱的碼頭的施工過程中出現了一些問題，個別沉箱外觀質感不佳、個別沉箱安裝沉降偏大，我們應該重視這些質量上的缺陷，采取適當的措施來控制質量。而重力式碼頭的施工質量和每個施工工序都有緊密的聯系，要想從根本上控制重力式碼頭的施工質量，就要提高對每個施工工序的重視程度，不能簡單地將工序看成單一的一部分，而要站在全局上考慮，只有打好了基礎，重力式碼頭的質量控制才能符合要求。

為了保證沉箱拆模后，混凝土表面具有一定的平整度和光潔度，沉箱在預制時可以采用組合鋼模板的施工工藝，這樣，混凝土表面的缺陷問題就能有效的避免，混凝土的質量就能得到保證。值得注意的是鋼模板要具備足夠的剛度，在反復周轉時仍能具有足夠的剛度，所以沉箱模板的材料必須符合要求，在控制好基床拋填、錘夯、整平的基礎上，要采用起重船上的錨纜以及風纜的調節，調整和修正沉箱的安裝位置，只有這樣，沉箱安裝的平面位置控制才能滿足要求。

4 結語

沉箱施工的質量直接影響到了碼頭的質量，因此，在沉箱施工的過程中，我們要對每個環節進行監控，嚴格確保施工質量。預制沉箱、開挖基槽、對基床進行拋石以及整平、重力式碼頭沉箱的預制安裝、在沉箱里填料等都需要嚴格的按照相關標準進行，這樣才能夠保證質量的可靠性。

參考文獻

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