港口碼頭工程中沉箱及預(yù)制塊體施工工藝

羅彬 海南港航控股有限公司

港口碼頭是交通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的重要組成部分，沉箱、預(yù)制塊作為不可缺少的結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目實(shí)際情況選擇相適應(yīng)的施工技術(shù)，打造高品質(zhì)港口碼頭工程，并提高施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.工程概況

某港口碼頭工程施工內(nèi)容包含突堤碼頭、順岸碼頭和護(hù)岸。其中，順岸碼頭長(zhǎng)384.3m；突堤碼頭長(zhǎng)221.6m，寬60m。本工程施工中，采取卸荷板和預(yù)制沉箱相結(jié)合的方式，共同構(gòu)成主體結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)設(shè)置為C25F200混凝土胸墻。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，決定于護(hù)岸南側(cè)護(hù)面拋填塊石，北側(cè)設(shè)扭王字塊體。

2.工程特點(diǎn)

本碼頭的主體結(jié)構(gòu)組成要素較多，具有明顯的復(fù)雜性，卸荷板、沉箱、預(yù)制塊體為重要結(jié)構(gòu)，各環(huán)節(jié)應(yīng)依據(jù)合理的順序依次推進(jìn)。水工施工條件不足，現(xiàn)場(chǎng)可用的水域工作面較為狹窄，在沉箱基礎(chǔ)施工中引入了拋石打夯技術(shù)，以便給從沉箱出運(yùn)安設(shè)創(chuàng)造良好條件；陸上施工中，采取多工序同步交叉的方式，以期提高各環(huán)節(jié)施工效率。沉箱安裝是本工程的重點(diǎn)施工環(huán)節(jié)，頂面標(biāo)高要求為+2.5m，沉箱安裝過(guò)程中兼并展開(kāi)內(nèi)部填充作業(yè)，盡可能減少潮水的不良影響，并縮短施工工期。

考慮到本工程項(xiàng)目施工條件的特殊性，主體結(jié)構(gòu)采取重力式碼頭的形式，包含預(yù)制塊體和沉箱兩部分結(jié)構(gòu)。為給施工中軸線的檢測(cè)與控制工作提供支持，引入工程測(cè)量桿控制網(wǎng)點(diǎn)技術(shù)，由此創(chuàng)建了微控制網(wǎng)，提高了信息化管理水平。

3.沉箱施工技術(shù)

3.1 基床拋石施工

（1）設(shè)導(dǎo)標(biāo)，精確定位。施工作業(yè)的順利推進(jìn)應(yīng)得到導(dǎo)標(biāo)和定位船的引導(dǎo)，于基床中心和頂面坡肩邊兩處分別設(shè)置導(dǎo)標(biāo)，配備一艘定位船，將其置于拋石處，應(yīng)確保定位船所在區(qū)域不存在回淤現(xiàn)象。

（2）試拋。基床拋石作業(yè)應(yīng)得到正確工藝方法的引導(dǎo)，為摸清現(xiàn)場(chǎng)施工情況，應(yīng)組織試拋?zhàn)鳂I(yè)，綜合考慮塊石漂流、水流速等方面的實(shí)際情況，確保拋石船定位的精確性。后續(xù)拋石過(guò)程中，需做好探水和對(duì)標(biāo)工作，各階段的拋石施工信息應(yīng)得到有效的記錄，選擇與現(xiàn)場(chǎng)情況相適應(yīng)的拋石方法；拋石作業(yè)遵循的是“寧低勿高”的原則，且必須預(yù)留10%夯沉量。

（3）基床夯實(shí)。做好前期準(zhǔn)備工作，潛水員檢查基床的位置情況，經(jīng)過(guò)粗平調(diào)整后確保實(shí)際位置與設(shè)計(jì)值的誤差≤±15cm，隨后進(jìn)入正式夯實(shí)環(huán)節(jié)。按照分層分段的方式有序完成所有的夯實(shí)作業(yè)，應(yīng)注重對(duì)各層厚度的控制，測(cè)量人員及時(shí)探水、對(duì)標(biāo)。本工程中，按縱橫向均鄰接壓半錘的方式展開(kāi)夯實(shí)作業(yè)，為提高基床穩(wěn)定性，夯實(shí)次數(shù)設(shè)為2遍。工程經(jīng)驗(yàn)表明，若出現(xiàn)倒錘現(xiàn)象，將進(jìn)一步導(dǎo)致基床局部出現(xiàn)漏夯、隆起等異常問(wèn)題，因此經(jīng)過(guò)夯實(shí)處理后需在水準(zhǔn)儀的輔助下檢測(cè)基床，應(yīng)滿足平均沉降量≤30mm的要求，否則需再次夯實(shí)。

（4）補(bǔ)夯。結(jié)束夯實(shí)作業(yè)后全面檢查施工質(zhì)量，若補(bǔ)拋塊石面積＞1/3，且塊石厚度＞0.5m，此時(shí)不滿足施工要求，需安排施工人員完成補(bǔ)夯作業(yè)。

3.2 沉箱施工要點(diǎn)

（1）沉箱安設(shè)。給施工現(xiàn)場(chǎng)配備全站儀設(shè)備，檢測(cè)沉箱的標(biāo)高，確保其定位的精確性，以沉箱吃水深度為參考，在此基礎(chǔ)上選擇最佳潮位，通過(guò)施工船舶頂推和卷?yè)P(yáng)機(jī)相結(jié)合的方式將沉箱運(yùn)至指定位置，相鄰沉箱產(chǎn)生的接縫處應(yīng)懸掛4個(gè)手拉葫蘆。

（2）手拉葫蘆的安放。本次施工選擇的是10t的手拉葫蘆，共計(jì)4個(gè)，正常情況下其具備的距離調(diào)整范圍可達(dá)到0.96～3.96m。沉箱縫寬和前沿線距離是影響安裝質(zhì)量的重要因素，為做好控制工作，決定通過(guò)鋼絲繩的作用使手拉葫蘆和吊臂連接于一體，再根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整各手拉葫蘆間的距離，以2.5m最為合適。

（3）沉箱就位。沉箱安裝時(shí)易產(chǎn)生縱向高差現(xiàn)象，進(jìn)一步影響頂面縫寬，因此要以高差實(shí)際值為參考，選擇相適應(yīng)的閘板，若縫寬尺寸存在偏差也應(yīng)得到合理的調(diào)整。對(duì)于沉箱前沿線的控制，采取的是在現(xiàn)場(chǎng)使用經(jīng)緯儀檢測(cè)并調(diào)整的方式，同時(shí)調(diào)整手拉葫蘆的間距，目的在于使沉箱順利移動(dòng)，最終到達(dá)指定位置。

（4）沉箱的注水施工。經(jīng)檢驗(yàn)，若沉箱滿足位置要求，則啟用水泵向沉箱內(nèi)注水，此過(guò)程中沉箱將逐步下沉，加強(qiáng)對(duì)沉箱位置、水平度的測(cè)量，若存在偏差則采取調(diào)整措施；檢查沉箱底部的位置，若該處與基床面的間距縮短至0.2m，需及時(shí)暫停注水作業(yè)，檢查沉箱的位置情況，在各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后方可恢復(fù)注水，經(jīng)一段時(shí)間后沉箱落于基床面，隨后安排專員測(cè)量復(fù)核，滿足要求后即可關(guān)閉水泵。

（5）沉箱的回填。經(jīng)過(guò)上述施工后，進(jìn)入到沉箱施工的收尾環(huán)節(jié)，即回填沉箱，通過(guò)此方式確保沉箱的穩(wěn)定性。在工期等施工條件允許的情況下，應(yīng)暫停1～2個(gè)低潮位，經(jīng)過(guò)此階段后再測(cè)量校驗(yàn)沉箱位置情況，若所得結(jié)果表明沉箱的坐標(biāo)和標(biāo)高都滿足要求，即可回填沉箱，此環(huán)節(jié)施工中應(yīng)提高砂的均勻性，再借助水沖法處理，提高其密實(shí)度。

4.預(yù)制塊體的施工工藝

（1）測(cè)量工作。根據(jù)預(yù)制塊的安裝點(diǎn)位要求，在全站儀的輔助下測(cè)量，確定基線安設(shè)坐標(biāo)和標(biāo)高，考慮到潮流易對(duì)后續(xù)扭王字塊穩(wěn)定性造成不良影響的情況，應(yīng)把控好基線安裝時(shí)機(jī)，需在低平潮時(shí)期完成，以便給后續(xù)的安設(shè)作業(yè)爭(zhēng)取更多時(shí)間，同時(shí)也有效保證了基線安裝質(zhì)量。

（2）安裝柵欄板。本工程選用的是A型和B性兩種柵欄板，其自重較大，在陸地上配備50t汽車吊，利用此設(shè)備吊裝柵欄板。考慮到吊裝時(shí)易出現(xiàn)位置偏差的情況，應(yīng)協(xié)調(diào)好水上和水下兩部分的施工關(guān)系，遵循的是同步配合作業(yè)的原則，從而更快捷的調(diào)整柵欄板位置，使其滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)于柵欄板的運(yùn)輸，此處選擇的是25t輪胎吊車和平板車相結(jié)合的方式。

（3）安裝扭王字塊。檢驗(yàn)塊體的質(zhì)量，若存在形狀不合理或是質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的情況，需及時(shí)處理或修正。做好對(duì)基床的檢查工作，該處不可存在回淤現(xiàn)象，多次檢驗(yàn)基線和控制點(diǎn)，兩者不可發(fā)生位置偏差，上述所提的準(zhǔn)備工作至關(guān)重要，將對(duì)扭王字塊的安裝質(zhì)量帶來(lái)直接影響，因此要落實(shí)到位。準(zhǔn)備工作無(wú)誤后，進(jìn)入到正式安裝環(huán)節(jié)，利用100t方駁吊機(jī)轉(zhuǎn)移塊體，安排專業(yè)的潛水員輔助施工，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有指揮人員，各專業(yè)人員共同配合，提高水上、水下兩部分施工作業(yè)的協(xié)調(diào)性，將扭王字塊安裝到位。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上，本文以港口碼頭工程為背景，根據(jù)沉箱及預(yù)制塊體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)提出相應(yīng)的施工工藝，對(duì)各環(huán)節(jié)施工作針對(duì)性分析。施工單位在沉箱、預(yù)制塊體等相關(guān)結(jié)構(gòu)的安裝作業(yè)中，應(yīng)以潮位、施工區(qū)域范圍等因素為參考，選擇合適的施工技術(shù)，完成各結(jié)構(gòu)的安裝作業(yè)，打造高品質(zhì)的港口碼頭工程項(xiàng)目。