地下連續(xù)墻式沉箱基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)研究

張震鋒

摘 要：沉箱結(jié)構(gòu)是港口與碼頭建造結(jié)構(gòu)的重要基礎(chǔ)形式，但是沉箱基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式受很多外部條件的制約，主要因?yàn)槌料湟惖亟ㄔ欤料浣Y(jié)構(gòu)建造完成后，要進(jìn)行浮運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，浮運(yùn)對(duì)航道水深深度有5-15米的要求，同時(shí)浮運(yùn)需辦理海事與航道局的航行通告。安裝沉箱前須對(duì)沉箱基礎(chǔ)回填塊石并進(jìn)行夯錘夯實(shí)，耗時(shí)且費(fèi)用較多。那么有沒(méi)有既省時(shí)又省工的辦法了，經(jīng)過(guò)多年的港口與碼頭工程的施工實(shí)踐，我看是有辦法解決這個(gè)難題的，那就是使用地下連續(xù)墻式沉箱基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，既可以作為港口沉箱式基礎(chǔ)形式支持上部結(jié)構(gòu)，又省去沉箱浮運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝的工作，既省時(shí)又省工，特別適用航道水深不滿足浮運(yùn)要求的內(nèi)河、沿海港口與碼頭建造的需要。

地下連續(xù)墻沉箱式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)就是將沉箱結(jié)構(gòu)替換為地下連續(xù)墻基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，地下連續(xù)墻底部嵌入中微風(fēng)化巖層內(nèi)，以滿足以支持港口上部動(dòng)荷載的一種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式。

關(guān)鍵詞：地下連續(xù)墻式 沉箱基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) 研究

1.內(nèi)河高樁碼頭替換地下連續(xù)墻式沉箱基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的探索

以廣西梧州大利口碼頭建造過(guò)程為例子進(jìn)行探索吧，廣西梧州大利口碼頭位于廣西梧州市桂江下游處距桂江與西江交匯處7公里，是2000噸級(jí)內(nèi)河碼頭，碼頭形式為高樁碼頭，碼頭面高程26.2米，樁基礎(chǔ)高程4.6米。該工程2013年11月開(kāi)工，樁施工過(guò)程中在2014年4月20日遇桂江第一次漲水，施工被迫中斷，漲水過(guò)后2014年4月28日恢復(fù)施工，但是被洪水沖走部分施工物資與損壞部分施工機(jī)械。2014年5月20日汛期桂江再次漲水，施工被迫中斷至2014年8月10日才恢復(fù)施工。該碼頭在施工過(guò)程受汛期影響停止施工約3個(gè)月時(shí)間，期間被洪水沖走部分施工物資與損壞部分施工機(jī)械，施工單位直接經(jīng)濟(jì)損失約130萬(wàn)元人民幣。

由于廣西梧州大利口碼頭枯水期航道水深只有3.5米，無(wú)法按沉箱結(jié)構(gòu)施工，只能以高樁碼頭的形式進(jìn)行建造。現(xiàn)在我們以廣西梧州大利口碼頭以地下連續(xù)墻沉箱式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)代替高樁結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究探索，在現(xiàn)有灘涂8-13米高程回填黏土至15米高程整平為施工基準(zhǔn)面，在此基準(zhǔn)面進(jìn)行地下連續(xù)墻的施工，工程2013年11月開(kāi)工，在此高程上基準(zhǔn)面施工受洪水影響時(shí)間為2014年7月1日至2014年7月15日，約15天，在此期間地下連續(xù)墻施工于2014年7月1日前基本完成，不會(huì)發(fā)生物資與施工機(jī)械水淹經(jīng)濟(jì)損失。

3.地下連續(xù)墻式沉箱結(jié)構(gòu)的鋼筋配筋

考慮在現(xiàn)實(shí)情況下不利的外部極端條件疊加，為提高保險(xiǎn)系數(shù)將地下連續(xù)墻鋼筋配制為Ф25@200（即每米縱向雙排鋼筋數(shù)各為6根Ф25鋼筋），在15米高程以上禁止回填粘土與碎石，避免增大地下連續(xù)墻港池4.6米高程處鋼筋彎矩值，確保地下連續(xù)墻沉箱式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的安全。

4.地下連續(xù)墻式沉箱基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的形式

廣西梧州大利口高樁碼頭，設(shè)置兩個(gè)泊位，碼頭長(zhǎng)度約為120米，同樣按此碼頭長(zhǎng)度，設(shè)置四個(gè)連續(xù)墻沉箱式基礎(chǔ)，每個(gè)連續(xù)墻沉箱式基礎(chǔ)長(zhǎng)寬皆為30米，連續(xù)墻沉箱式基礎(chǔ)劃分為5米一段的槽段若干個(gè)。每個(gè)連續(xù)墻沉箱式基礎(chǔ)連接處設(shè)置2cm的伸縮縫，伸縮縫內(nèi)灌入瀝青與麻絲，在15米高程上對(duì)地下連續(xù)墻制作1米高的圈梁，將地下連續(xù)墻沉箱式基礎(chǔ)連成整體。然后以地下連續(xù)墻為基礎(chǔ)形式，轉(zhuǎn)換成高樁碼頭是形式或其他結(jié)構(gòu)形式并要求一直修筑至25.8米高程，再澆筑0.5米厚的面板層，該碼頭如上圖設(shè)置兩個(gè)泊位。為了確保連續(xù)墻的整體剛度，還可以連續(xù)墻的鋼筋兩邊增加2厘米厚的工字型鋼與鋼筋網(wǎng)連接焊接一起，一起下放至已經(jīng)驗(yàn)收連續(xù)墻泥漿槽中確保連續(xù)墻剛度，然后進(jìn)行澆筑。

地下連續(xù)墻沉箱式結(jié)構(gòu)碼頭的建造在經(jīng)濟(jì)也是可行的，比高樁碼頭費(fèi)用可能略高，但是碼頭建造過(guò)程受汛期干擾比較少且日后需要碼頭擴(kuò)容時(shí)，只需經(jīng)連續(xù)墻受力力學(xué)計(jì)算后，按要求挖深港池就可以滿足擴(kuò)容要求。

5.結(jié)語(yǔ)

總而言之，地下連續(xù)墻沉箱式結(jié)構(gòu)是港口與航道工程一種新型的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，地下連續(xù)墻是建筑工程領(lǐng)域中重要的基礎(chǔ)形式之一，有悠久的歷史且有非常多的成功案例，但是在港口與航道工程領(lǐng)域中目前還沒(méi)有進(jìn)行實(shí)施的工程案例，可以說(shuō)該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式是港口與航道工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的一種創(chuàng)新與補(bǔ)充的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式。特別對(duì)內(nèi)河港口與碼頭建造工程中航道沒(méi)有足夠水深，不能進(jìn)行沉箱浮運(yùn)，也可以選擇建造地下連續(xù)墻沉箱式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。用地下連續(xù)墻式沉箱式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)代替高樁碼頭基礎(chǔ)形式，經(jīng)濟(jì)上可行，受汛期影響小，為內(nèi)河與沿海港口與碼頭建設(shè)提供新的建造形式，是值得推廣的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式。