碼頭工程舊結構拆除清挖施工分析

周國發

摘 要 水路運輸是我國以及世界運輸交通樞紐中的重要組成部分，碼頭作為水路運輸交通系統中的重要設施，時刻影響著人員以及貨物的周轉。我國的碼頭建設工程歷時久遠，許多的碼頭都已經無法承載當前水路運輸的使用需求，無論從性能、設施還是運轉能力的角度上來說，都已經步入淘汰行列。在這種形勢下，如果無法根據實際情況和需求對碼頭工程的老舊結構進行拆除重建，將會嚴重影響碼頭的使用，甚至直接影響到一方經濟的健康發展。碼頭工程舊結構拆除清挖施工具有一定的難度，尤其在水下環境復雜的地區，因其涉及水下作業，因此在進行施工分析時需要對環境進行全面的考察了解。在選擇拆除清挖施工方式時，要因地制宜，制定合理的施工方案，才能夠實現施工目標，達到滿意的工程效果。

關鍵詞 碼頭工程;舊結構拆除;清挖施工;分析研究

前言

隨著社會的進步和經濟的發展，碼頭在水路運輸過程中發揮的重要作用日益凸顯。和大多數的路政工程相似，碼頭也是由鋼筋混凝土組成的結構，在長期投入使用的過程中不僅要遭受人員和貨物的壓力，還要遭受風吹日曬[1]。相較于其他工程更加困難的是，碼頭工程還涉及水上和水下作用，因此除了日常的修復和升級改造，及時對舊碼頭工程進行拆除清挖也是重要任務。舊碼頭工程的拆除清挖具有相似性，但也會因為風、浪、潮汐、地域以及環境的不同存在很大的工程差異性。因此在實際的碼頭工程舊結構拆除清挖施工過程中，還需要具體問題具體分析。例如在長江干線武漢至安慶段6米水深航道整治工程中，主要的施工內容是塊體把基層整平、水上運輸安裝及水上拋石;在江蘇沙州電廠二期上大壓小擴建工程水上施工工程中的主要施工內容是取水頭及排水口水上安裝、挖泥、拋石;在蘇錫常南部高速公路常州至無錫段工程施工項目施工中的主要施工內容是鋼管樁打設、鋼圍擦及拉桿安裝;在國家電投集團江蘇濱海北區H2#400MW海上風電場項目工程中的主要施工內容為單樁基礎沉樁、附屬構件安裝。不同工程的施工方法也不一樣，通常采用的拆除技術有水下捆綁爆破切割技術、水下裸露爆破技術、錘沖擊法等[2]。在實際操作過程中，需要結合實際工程情況，在充分了解各個方法的優勢和不足的情況下對舊碼頭進行拆除，以保證施工的安全性以及工程質量達到標準。

1實例分析介紹

1.1 工程概況

本文選取長江干線某航道航道整治工程為例。該項目位于湖北省E市，主要的工程內容為拆除縱梁共15榀，拆除橫梁共6榀，拆除面板390㎡，拆除樁帽12根。其中390㎡的面板的鋪裝厚度為0.45m，每塊面板質量為2.65×1.18×0.2×2.5+1.57t;縱梁每榀的重量為5.8t，橫梁每榀的重量為16.66t，樁帽每根的重量為3.5t。預制場距離施工現場約上水170km，在運輸過程中要將運輸預制件裝卸貨物所需等待的時間包含在內;安裝工作內容為壩體塊構件吊、按、自檢等。

1.2 項目難點

本工程重難點主要有以下幾個方面：①本工程為舊碼頭結構拆除施工，在碼頭上部結構拆除后開始水下清挖，配合預制構件進行拆除，運輸構件的過程復雜，路程較遠且拆除的工作量大，時間緊迫。②預制場距離施工現場約上水170km，路程較遠。且在運輸過程中要將運輸預制件裝卸貨物所需等待的時間包含在內，整個工程約定工期為150天，工期比較緊急。③需要拆除的構件數量多，重量大，抓斗船布錨困難[3]。④拆除施工所要用到的施工機械設備多，包括浮吊、汽車吊、運輸車、船舶、切割機、鎬頭機等，施工作業面有限，施工現場組織強度高。⑤整體工程數量龐大、工期緊湊、需要投入的設施設備種類多、數量大，施工涉及水上遠途運輸，且運輸時間要計算在施工工期內，整體施工協調難度大。⑥施工過程中天氣、水路環境與運輸條件會對施工過程造成較大的影響，不可控因素增加。

1.3 拆除順序

項目起始施工從施工段Ⅱ標段開始，從上游至下游的順序進行施工，施工段上游施工完成后方能對后面的施工段進行基礎處理，處理至其強度滿足要求后方可拆除之前施工的段路，徹底拆除完畢之后，再在路段處理好的方位展開施工。以此類推，在前方施工段施工完成后處理后方施工段-處理好后方施工段之后拆除-繼續施工-拆除-直至所有段路施工完畢，最后再將所有沉箱拆除。

2具體施工安排

拆除縱梁共15榀，拆除橫梁共6榀，拆除面板390㎡，拆除樁帽12根，依照運輸交通船的承重合理分配運輸任務，保障臨時停泊水域的可使用性。預制構件運輸完畢后，安排相應的起重船、定位船，施工團隊在盡可能短的時間內完成預制構件的吊、按和自檢工作。通過經驗總結和對工程量進行計算，合理安排時間，將塊體壩構件安裝完畢。準備基層整平所需的材料如拳石、碎石等，將所需拆除面板的390平方米的范圍平均劃分為六個部分，每個整平點至少安排一名施工技術員、一名測量員和一名安全員。確定參數、船舶的定位和移動，在拆除過程中，采用破碎機鑿除和繩鋸切割相結合的方式，配合汽吊起重機展開施工，其中面板、面層采用破碎機進行鑿除，縱梁、橫梁采用繩鋸切割進行拆除。繩鋸切割的目的是為了保證卸荷的均勻，采用分段平行施工的方式，盡可能縮短施工周期。

2.1 沉箱段施工安排

（1）根據路段地形特點確定碼頭拆除清挖順序，在長江干線某整治工程所需拆除390m2的面板中，將其區域按照從上游到下游的順序劃分為3個區域，從上到下依次是1區-2區-3區。在制定好清挖方案之后，正式開工后首先對1區地基進行處理，在其滿足施工強度之后立即開始開挖，具體順序為處理1區清挖-處理2區-2區清挖-處理3區-完成全部清挖過程。

（2）分區內施工順序：碼頭會直接影響清挖的施工過程，為了保證清挖的高效性，首先需要從整體拆除上進行設計即對碼頭整體進行處理。在考慮到船身自重600t的基礎上，將高于基準線-5.0米標高的淤泥開挖至-5.0m之后再清挖碼頭附近的區域。施工順序為清挖至-5m-碼頭拆除清挖-碼頭附近區域清挖-基槽、邊坡清挖。

沉箱內砂紙回填在碼頭外側展開施工，施工過程中用小型駁船配置抽砂泵抽走回填材料，然后再用伸縮臂挖掘機進行清挖并用砂船將抽出的砂石運走。而沉箱段的作業面相對較小，只能用抓斗船進行清挖作業，當然在作業面較寬的部分依然可以用伸縮臂挖掘機進行施工作業。

2.2 圓筒段施工安排

將施工區劃分為3個區，由于1區的地基部分需要進行處理，因此分區開挖的順序設計為3區-2區-1區。清挖方式方法與沉箱段類似，將高于-5.0m標高的淤泥開挖到-5.0m，在考慮到船身自重600t的基礎上，將碼頭拆除后再對碼頭附近的區域和基槽、邊坡進行清挖。

2.3 拋錨布置

拋錨的布置需要在碼頭拆除前進行，準備數量充足的交通船、錨艇、測深儀、GPS定位儀器、電腦等設施設備，安排好相應的工作單位和工作人員，分配工作任務。一般來說，在碼頭附近拋錨都比較困難，在實際操作過程中，擬在漲潮時將備用錨拋到碼頭后方，而后進行勘測和記錄，明確浮標的位置。隨著施工階段的不斷進行，沉箱拆除越來越多之后，錨艇可直接拋到碼頭后方時，就不再需要使用備用設備拋錨了。

2.4 碼頭拆除外基、邊坡開挖施工方法

碼頭拆除完成后，抓斗施工船仍然能夠正常作業，碼頭的外基、邊坡等還需要進一步的拆除。但此時的清挖工作就相對簡單很多，在這個階段，可以直接視已拆除的碼頭為基準，根據外基和邊坡的結構特點對其進行分層處理，然后按照分層的布置進行分區域的清挖。在清挖過程中可以使用探測儀等設備控制開挖的深度，一步一步分階段、有序地完成整個外基、邊坡的清挖[4]。

3結束語

碼頭工程舊結構拆除工程中，由于其施工環境的特殊性，本身具有一定的難度。在施工過程中受到環境、天氣等的影響較大，也為工程的開展增加了難度。碼頭位于水陸交界的地段，同時受到地、風、浪的影響，因此，在對其進行拆除清挖施工分析時，需要充分考慮到施工路段的環境和特點，選用科學的施工設備和施工工藝，盡量減輕環境對工程的不利影響。只有這樣，才能提高施工效率、節約成本、保證施工質量，保障工程在工期范圍內完工，從而實現經濟效益和實際效益的有效結合。

參考文獻

[1] 劉利佳，碼頭工程舊結構拆除清挖施工分析，珠江水運，2018（24）：134-135.

[2] 何錢金.佛山市汾江路南延線工程（瀾石路至裕和路段）沉管段基槽開挖爆破施工防護措施[J].中國高新科技，2018（2）：54-56.

[3] 周志江，張韓濤，黃海軍.大源渡航電樞紐炸礁工程淺點成因分析及控制措施[J].采礦技術，2018，18（6）：163-165.

[4] 曾紹敏.港口以及航道疏浚工程中的水下炸礁淺點控制技術[J].四川建材，2020，46（2）：159-160.