重力式碼頭工程施工難點及質量控制

陳坤盛

(廈門市海路港建設集團有限公司)

0 引言

在我國港口及碼頭建設中，重力式碼頭是一種比較常見的碼頭結構，具有堅固耐用、使用方便的優勢，可以承受更大的船舶荷載。并且，重力式碼頭工程的施工流程比較簡便，施工進度快，效益比較高。如今，相關地區航運產業的大型船舶越來越多，而重力式碼頭工程也呈現大型化、深水化趨勢。所以，有必要對重力式碼頭工程的施工難點進行分析，再采取有效的質量控制策略，保證施工質量。

1 重力式碼頭特點

1.1 自然氣候環境的影響

在港口、碼頭的工程建設中，施工現場幾乎都是位于海邊，這意味著重力碼頭工程必然會受到海邊復雜的氣候環境的影響。比如在我國廈門地區，海邊常年多雨、大風，給重力式碼頭工程的施工造成較大的干擾。另外，海邊復雜的水文條件也會影響碼頭基礎工程的建設。比如在大體積的混凝土施工中，一方面要避免海水對混凝土的凝結造成影響，另一方面還要考慮當地較大的氣候溫差對混凝土溫控工作的影響[1]。

1.2 具體地理環境的影響

重力式碼頭工程擁有特殊的構造特點，在實際施工中，重力碼頭的地基結構施工質量至關重要。為了滿足這一點，一方面要選擇地質結構比較可靠的位置修建基礎工程，另一方面還需要選擇堅硬的砂石料作為地基工程的主要材料。顯然，重力式碼頭的施工往往會受到具體地理環境的影響，需要相關人員結合地理位置、地質結構等條件，做好工程設計和針對性的施工方案設計。

1.3 碼頭施工的獨立特性

與其他工程類型不同，碼頭工程在建設環境、工程構造等方面的特點，都意味著需要采取針對性的施工方法開展施工工作。比如，重力式碼頭工程的岸壁主要是采用混凝土工藝進行施工，而碼頭構件規模和體量都比較大，需要采取更特殊的混凝土結構及施工方式。加上絕大多數碼頭基礎工程的維修保養難度較大，更需要從施工角度確保其穩定性和耐久性。另外，重力式碼頭工程的拋石基床要按照分層施工的方法，確保每層充分夯實與整平，以達到設計標準。這些特點的存在，意味著工程施工設計、施工工藝、施工管理需要做到科學合理[2]。

2 重力式碼頭施工中面臨的主要問題

2.1 基槽回淤問題

在重力式碼頭工程的施工過程中，由于受到特殊地理環境和水文環境的影響，在基槽開挖的過程中，會有大量的淤泥進入基槽之中。如果不進行有效預防和及時處理，回淤沉積問題將越來越嚴重，導致后續工程受到影響。而影響更大的是，當基床夯實作業以及拋石施工完成之后，工程結構中由于上層會與沉積物重量超過一定限度，會導致潛水員的工作受到巨大干擾，也不利于基床憑證工作的開展。另外，由于大量淤泥的存在，會導致基床地步和墻體之間的摩擦系數大幅度降低，對整個碼頭工程埋下質量及安全隱患。

2.2 軌道位移

在重力式碼頭工程施工之中，工程結構體發生沉降和位移現象是比較正常的，但是需要將該沉降位移量控制在一個合理的范圍之內，否則就會對工程后續的使用造成不利影響。比如，在重力式碼頭工程施工進度較快的情況下，經常會出現碼頭后提軌道沉降超限以及位移過快等問題。經過技術人員的研究發現，這是由于設計施工時，碼頭前軌位于胸墻之上，導致施工過程的結構主體不明確，進而導致受力平衡性不足，發生位移。另外，一些碼頭的軌道間也會出現位移、沉降等問題，這些現象會引發局部積水過多的問題，影響碼頭功能。

2.3 拋填偏低

拋填施工是重力式碼頭基礎工程的重要環節，在實際施工當中，如果拋填高程過低，則需要根據海水潮汐規律選擇合適的時間開展施工。部分碼頭工程的施工中，設計、施工、技術人員的溝通不足，加上沒有組織圖紙會審，沒有結合實際施工環境、棱體材料類型選擇合適的施工方式，導致拋填棱體頂高程過低，最終影響施工質量。當然，按照潮汐規律進行施工的情況，也會導致工程施工受到環境的影響較大，不利于施工進度的保障。

3 重力式碼頭工程施工質量控制

某碼頭工程位于廈門市，碼頭包括一個一萬GT 汽車滾裝泊位以及一個五萬GT 的汽車滾裝泊位，工程的水工、配套設施按照七萬GT 汽車滾裝船預留。該工程是廈門市重要港口工程，承擔該地區未來國際貿易的水運任務，其中重力碼頭工程投資3.8 億。在該工程施工中，施工單位在以下幾個方面采取了科學的施工工藝和合理的管理機制，確保了工程施工質量。

3.1 加強基槽挖泥控制

針對本重力式碼頭工程的施工，在基槽挖泥施工環節中，技術人員根據實際情況選擇了合適的施工船型。作為重力式碼頭的基礎，基槽質量與碼頭工程穩定性、耐用性息息相關。為此，施工單位嚴格根據施工設計方案和計劃，對開挖深度、寬度進行了控制，將超寬和超深幅度嚴格控制在了2m 和0.3m 以內。同時，施工單位重點對基槽開挖工序驗收工作進行了控制。具體來講，基槽驗收的關鍵在于評估基槽平面位置是否達到設計標準。為此，本工程技術人員按照設計要求畫圖，針對基槽測圖按照1:500 的比例進行畫圖。然后，按照5m 一條斷面側線、1m 一個檢測點的方式，為測量工作打下基礎。另外，因為基槽回淤沉積物有較大的流動性，疏浚施工的必要性不言而喻。本工程委派專業小隊對上層0～2級淤泥進行清理，然后進行基槽開挖。通常情況下，如果要進行疏浚施工，則有必要按照從基槽向港池的方向進行清淤，可有效減少基槽回淤量。最后，還需要采用拋石工藝，確?；A穩定性。拋石施工前，要組織專業潛水團隊全面檢查回淤情況，并檢查基槽標高是否符合標準。該標準一般為基槽內含水率＜150%，以及回淤沉積物厚度＜0.3m。拋石施工應當采用專業設備，控制好石料體積和拋石角度、速度，避免對基槽工程造成破壞。

3.2 軌道位移質量控制

當重力式碼頭工程建設完成之后，沉降、位移現象比較普遍，隨著重力式碼頭的體量越來越大，這種沉降位移量進一步擴大，如果超過限度，將會給工程造成安全隱患。對此，本工程施工單位在施工中在碼頭后軌軌道梁中設置樁基，同時施工人員根據設計圖紙對軌道前后的沉降量進行觀測，并對其發展趨勢進行預測。然后在后續施工中為沉降、位移量預留一部分的空間。同時，經過研究發現，導致重力式碼頭出現沉降、位移的原因，還包括基槽底部土質問題。如果重力式碼頭工程建設位置底部的土層過于松軟，沒有達到工程基礎建設要求，那么隨著構筑體在施工進程中的重量越來越大，沉降、位移是必然發生的。為此，在施工之前，本工程技術人員充分考察了基槽底部的土質，對不符合要求的土質進行處理，確保其強度和穩定性達到標準。另外，如果通過實地勘察發現當地地質結構比較復雜，可以鋪砌一層穩定層，等到碼頭主體結構沉降趨于穩定，再制作混凝土大板，可進一步提升碼頭構筑穩定性。

3.3 拋填棱體質量控制

在JTJ290－98《重力式碼頭設計與施工規范》之中，相關條文對減壓棱體、結構形式以及相關材料工藝進行了明確。在實際施工中，要選用塊石或相關材料，確保棱體頂高程質量符合要求。在重力式碼頭的拋填棱體施工環節，本工程技術人員適當抬高了棱體高程的高度，具體是抬高至胸墻端路面底部臺階的頂高程位置。另外，技術人員在操作設備將棱體拋至確定的頂高程后，對高度進行了測量和明確，再依照該高度進行胸墻施工。該過程當中，施工人員按照設計標準布置相關設備，大幅度降低了胸墻施工難度，確保工程按照既定進度要求推進。值得一提的是，得益于棱體頂高程的適當升高，達到了不錯的減壓效果，可以有效保證重力式碼頭工程的施工現場的秩序，規避了大量的安全隱患。

4 結束語

隨著如今我國社會經濟及國際貿易持續發展，港口建設工作備受重視。重力式碼頭作為目前十分熱門的碼頭工程施工方法，在復雜的施工環境下面臨著多種干擾因素，同時在當今碼頭工程體量越來越大的情況下，施工單位面臨著較大的施工挑戰。為此，施工單位應當深入分析重力式碼頭工程施工中面臨的難題，對容易出現質量問題的環節進行分析，再綜合現代工藝以及嚴謹的施工管理機制，確保重力式碼頭工程施工質量、進度和安全性達到標準，為相關地區的水運產業發展做出重要貢獻。