碼頭沉箱及預制塊體施工技術

賴銀波

摘 要：當前，重力式碼頭沉箱施工技術被廣泛應用于港口碼頭施工中。文章結合實際工程，圍繞碼頭沉箱及預制塊體施工技術，對舊碼頭拆除、預制沉箱、沉箱安裝等工藝進行了詳盡的分析，從而提高了整體工程質量。

關鍵詞：沉箱安裝 預制沉箱 港口碼頭

港口碼頭的建設是城市現代化運輸業發展的重要標志。從某種角度來說，港口碼頭的建設，在促進城市經濟發展的同時，也帶動了社會主義建設。港口碼頭的建設使腹地和港口之間更為緊密地聯系，有效地促進了沿海地區的發展。另外，港口碼頭的建設還可以為沿海城市提供更為先進的信息，促進城市現代化社會的建設。在港口碼頭施工過程中，為了保證項目工程質量以及施工安全性，必須要對施工材料進行全面的檢查，合理應用施工技術，科學配備施工人員。重視港口碼頭施工技術，不斷對技術進行深入的研究，在施工過程中，對施工經驗進行總結，促進港口碼頭施工技術水平不斷提高，進而提高國內港口碼頭建設質量。

1.工程概況

（1）碼頭及港池：舊碼頭拆除：拆除長度共計約226m。新建碼頭：新建集裝箱的長度約為668m，碼頭結構屬于重力式沉箱結構，本工程沉箱形狀為圓筒式沉箱，沉箱頂部直徑為15m，底部直徑為16m，沉箱高度約為15.8m。碼頭后軌建設屬于軌道梁和鉆孔灌注樁，控制灌注樁樁徑約為1.0m。

（2）護岸工程：重力式沉箱護岸長度約為111m。

（3）防波堤修復加固：在防波堤堤頭需要設置一個沉箱，應用塊石進行壓腳防護。

（4）陸域形成及地基處理：陸域總建設面積約為13萬m2，應用振動碎石樁進行加固處理，地基處理的深度在17～18m范圍之間，這個范圍包含了地基砂層以及回填砂層的厚度。

2.總體施工工藝流程

總體施工工藝流程如下：做好施工準備后，進行舊碼頭拆除，然后開始碼頭基槽及港池開挖、基床拋石打夯整平、沉箱預制出運、沉箱安裝、箱內及箱后回填、胸墻和面層及附屬設施施工，同時進行陸域回填、陸域地基處理、堆場排水及地下結構處理、陸域面層處理，此外還要做好護岸堤心石分級堆填、護面塊石分級堆填、堤頂防浪墻懸崖處擋墻現澆，以及堤頭基槽及航道開挖、堤頭沉箱及擋墻施工、護面塊預制、護面塊安放，做好以上所有工作后進行竣工驗收。

3.施工工藝

3.1舊碼頭拆除

舊碼頭的拆除順序為由東北向西南方向進行。舊碼頭的拆除流程如下：碼頭面層拆除→前沿灌注樁拔除或（方塊后側陸上開挖→方塊后側水上開挖）→方塊拆除→沉箱基槽開挖。

舊碼頭A-A斷面區域的前沿灌注樁的拆除在碼頭胸墻拆除完畢后即采用500T起重船拔除。

方塊的拆除擬采用兩種施工方法：（1）采用500T起重船結合鋼夾具進行拆除；（2）若無法采用夾具拆除，則由潛水員水下對塊體進行鉆孔并植入吊具，然后再使用500T起重船起吊拆除，或采用挖泥船或500T起重船起吊重錘破碎后挖除。

在挖泥、除礁操作中可能會遇到和撈起殘骸、障礙物或木質、金屬、磚石、鋼筋混凝土等各種類型的碎塊，不能用于回填陸域的雜物將被清除并投到業主指定的地點。

3.2預制沉箱

3.2.1預制場建設

（1）預制場位置：嚴格按預制場的平面圖進行預制場位置的設置。

（2）沉箱預制場：根據總體計劃，每個月需預制沉箱4個，需沉箱底胎模5個，其中一個為異形沉箱的底胎模，沉箱堆放5個。配備1臺30t門機（利用現有的120T門機改造），跨距30m，并配備一臺塔吊。

（3）攪拌站：1臺120m3/h攪拌站。

3.2.2沉箱預制

（1）預制分層圖。

（2）總體安排：本工程的沉箱總數量是50件，其中48件沉箱的結構相同，1件沉箱的結構與48件沉箱結構相似，1件沉箱的底座與其他沉箱不同，其他結構相似，每個月預制4件。

（3）分層預制：分4層進行預制，最底層的高度控制在2.3m，其余段的高度需要控制在4.5m。

（4）模板：采用鋼模板，底層模板2套，標準層模板3套。

（5）綁扎鋼筋。沉箱預制的過程應用分層預制的方法進行施工，與其對應，鋼筋也需要分層進行綁扎，沉箱底層所需的鋼筋需要在施工現場完成綁扎，在底模上完成綁扎成型，鋼筋整體成型后，再處理局部和墻體之間的加強筋。應用門機和塔吊對上層外墻鋼筋分批完成綁扎，施工人員在施工平臺上完成鋼筋綁扎工作。

3.3沉箱安裝

嚴格按沉箱安裝工序進行沉箱安裝：沉箱出坑；沉箱上駁；沉箱海上拖運；沉箱安裝。

當沉箱預制強度>85%后，將沉箱搬運至施工場地進行堆放。在搬運過程中應用氣囊機型搬運，在沉箱的底部設置圓柱形膠囊，應用千斤頂將沉箱放置在氣囊上，膠囊完成充氣后，進行沉箱搬運。

將沉箱移到半潛駁上，通過拖輪將半潛駁拖運至足夠水深的位置，完成駐位，起重船啟動到沉箱附近，半潛駁開始均勻灌水，保證勻速下潛，同時將沉箱灌水閥門打開，嚴格按要求向沉箱內部加入壓載水，當沉箱吃水深度達到7.6m時，起重船掛鉤。控制半潛駁繼續下潛，當沉箱吃水深度達到8.0m時，增加其中船的吊力，沉箱離開半潛駁，到達安放地點。在安裝過程中，為了能有效地控制沉箱的下沉和起浮，必須嚴格控制沉箱隔艙的水量。完成沉箱的安裝后，對安裝結果進行校核，合格后方可進行沉箱內填芯，校核結果一旦不合格，需立即重新抽水對沉箱的位置進行適當調整，直到合格位置。

3.4臨時出運碼頭及現澆鋼筋砼結構

（1）臨時出運碼頭擬用以BCR塊體出運及沉箱上駁，利用未拆除的舊碼頭作為出運碼頭。舊碼頭作為出運碼頭進行改造，具體改造的內容需要根據擬投入的半潛駁的船型結構確定。

（2）該港口碼頭的碼頭胸墻砼4481m3，單段碼頭胸墻平面圖見圖1。在施工過程中，應使用現澆的方式進行施工，預制攪拌站向施工場地提供砼。注意要應用一次澆筑到頂的方式進行胸墻砼施工，沉箱沉降位移合格后，方可進行胸墻施工。在施工過程中，配置兩套鋼模板，應用汽車進行模板的安裝和拆除。胸墻模板見圖2。

3.5后軌灌注樁

本港口碼頭的鉆孔灌注樁數量為84根，應用自上而下的灌注方式進行碼頭后方建設，在建設過程中，應充分考慮施工場地的實際地質情況。鋼護筒直徑Ф1000mm，應用鋼板制作而成，每根樁建筑需要的鋼護筒長度為15m，根據實際情況可以適當調整。

3.6陸域回填

具體的回填順序為：如果是水深較大的位置施工，應用駁船進行運輸拋填，施工順序由岸側向海側逐漸推進；陸上回填施工會逐漸形成一定范圍的陸域。

回填技術要求如下：應用回填砂進行陸域回填，碼頭防護墻所需要的施工材料為采石場混合料。在場料對方的位置，如果對方高度超出標準高度，應用壓路機對回填土方進行壓實，在壓實過程中注意分層進行壓實，控制每一層的壓實厚度約為50cm，壓實密度如果>95%，即為合格。

3.7陸域地基處理

該工程中的陸域地基處理，應用水密實振沖的方式進行，若局部區域存在淤泥，應用碎石樁加固的方式進行。回填砂區域面積約為13萬m2，一共分為3層，分別為：地基砂層、回填砂層以及淤泥層，深度總計在17～18m范圍之間。

4.結束語

綜上所述，在國內港口碼頭建設過程中，經常應用重力式碼頭沉箱技術進行施工，該施工技術具有耐久性強、操作簡便以及整體性能佳等優點。在港口碼頭施工過程中，只有合理應用施工技術，才能保證施工質量，施工人員要加強對港口碼頭技術的研究，熟練掌握技術方法，提高施工技術的可靠性；此外，施工人員還要嚴格按施工工序進行施工，嚴格控制相關施工參數，保證所有的操作精準無誤差，進而保證碼頭整體建設質量。

參考文獻：

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