港口航道工程施工重點環節控制措施分析

張 捷

深圳市交通工程質量監督站，廣東 深圳 518032

港口是城市乃至全國經濟貿易的重要支撐。港航工程是基礎設施的重要組成部分，且港口建設逐漸受到政府和社會的高度重視。開展港口航道工程施工管理工作有利于區域經濟的發展。文章以深圳港鹽田港集裝箱碼頭擴建工程為研究對象，對該港口航道工程施工管理要點進行分析總結，該工程于2010年順利竣工并通過國家驗收。

1 工程概況

此次碼頭擴建工程位于深圳市東部的大鵬灣區域，項目名稱為鹽田港區集裝箱碼頭工程，是最重要的港運樞紐，有6個大型集裝箱專用泊位，在6個泊位中，1個為3萬t級別的集裝箱泊位，另外5個分別是7、8、9、10萬t級別的集裝箱泊位。這6個集裝箱專用泊位總長2104m，設計通過能力為370萬TEU，泊位前沿設計底標高和進港航道設計底標高均為-17.4m，工程項目總投資為110億元。

深圳鹽田港集裝箱碼頭擴建工程碼頭與護岸工程分兩個合同段，分別為合同二（B）與合同二（C）。合同二（B）碼頭與護岸工程從2005年3月1日正式開工，10#泊位于2007年8月24日完工，11#泊位于2007年3月7日完工，12#泊位于2006年7月24日完工，13#泊位于2006年7月24日完工，14#泊位于2008年8月29日完工，端部泊位于2008年1月25日完工。合同二（C）工程從2007年6月18日正式開工，15#泊位于2010年4月30日完工，工作船泊位于2010年6月30日完工。

2 港口航道工程施工重點環節控制措施

2.1 挖泥工程

該項目的挖掘分為碼頭泊位區挖掘、駁岸大堤前段挖掘和碼頭區基槽段挖掘三個分項工程。所有區域均經過第三方檢測和掃海，符合設計要求。

該項目的施工順序是先在大堤前進行挖泥，驗收后進行水下梯形平臺拋填，拋填完成后在碼頭區和泊位區進行挖泥。

該工程的重點是路基溝槽區填筑前的開挖和開挖。施工質量嚴格按照技術條件要求，按開挖標高與土體雙重控制，直至堤坡開挖至硬土層，使塊石在硬土層上達到堤坡穩定。

2.2 樁基工程

樁基礎工程是該工程的核心，該項目分為鋼管樁制作、沉樁、樁內錨錠、樁內混凝土、嵌巖樁5個分項工程。以下分別介紹各分項工程的施工情況。

（1）鋼管樁制作。該工程鋼管樁的規格有三種（φ1300mm、壁厚δ=20mm；φ1000mm、壁厚δ=18mm；φ1200mm、壁厚δ=18mm）。根據設計要求，計算出樁尖最淺標高為30～43.5m，鋼管樁底端為開孔型，全部鋼管樁作樁尖加固。管樁采用B級鋼板、焊接管件及相關設備進行制作、驗收、測試，所有的樁基經檢驗均符合設計和規范的要求。

（2）沉樁。該項目應用管材3448個，包括管件3414個。樁基直徑分別為φ1300mm和φ1000mm。樁分為直線型豎樁和傾斜型樁，樁斜率為6∶1。在沉樁運行過程中，載重量主要通過動態PDA測量控制。樁最終承載力的要求如下：陸側φ1300mm樁為12200kN；中間φ1000mm樁為6700kN；海側φ1300mm樁為13400kN。該項目主要施工設備分別采用粵工樁5#船組、樁8#船組、南工681號船組和柴油樁錘。采取下列措施確保工程質量：根據現場施工條件，沉樁測量定位采用GPS；岸邊使用全站儀校核樁并觀察樁的貫入度。承載力控制以PDA動測為主，對沉樁的貫入度和高度控制進行研究。所有樁基均按要求進行PDA動態檢測及復動測，沉樁后，立即剪樁并夾樁。經過檢驗，所有樁都達到了設計和技術規范的要求。

（3）樁內錨錠施工。該工程錨泊樁有632根，按設計要求共有4束、5束、6束、7束錨桿四種類型，分布于碼頭前后排1.3m鋼管樁中，每標準段16根，前后排8根。其中僅4根為單根，其余3根連續分布，共4根。在B1非標段，排架的15根鋼管樁中有11根錨泊樁分布較密集；錨桿材料選用φ36mm高強度鋼筋，成孔工藝主要為護筒跟蹤，正循環排渣，灌漿時采用加膨脹劑的高強水泥凈漿。這7根錨桿的最大拉力要求為4350kN。全部錨錠樁的上拔試驗均達到設計要求。

（4）樁內混凝土施工。共有3448根樁，其中普通打入樁3414根，沖孔灌注樁34根；鉆孔灌注樁采用干導管澆注工藝施工。后4排采用陸上履帶吊裝，前2排采用水船吊裝，混凝土采用混凝土船泵送。在綁鋼筋的同時埋入4根φ50mm聲波管作為超聲波探頭的探測通道。該工程樁內的混凝土均按要求進行聲波檢測，檢測結果均符合技術條件和驗收規范的要求。

（5）嵌巖樁施工。該工程結構段基巖埋深較淺，鋼管樁入土深度、承載力和抗拔力均不能滿足設計要求。其中前排φ1300mm樁的壓樁力標準值為7400kN，中間排φ1000mm樁的壓樁力標準值為3500kN。所有斜樁嵌巖和斜樁鉆孔灌注樁均采用德國產的WIRTH-B6和B12鉆機成孔；采用氣舉反循環法鉆孔清渣，提高成孔速度；采用國產GJQ-15型鉆機和5t型沖孔機對直樁嵌巖樁和鉆孔灌注樁進行成孔，成孔后進行正循環清孔。鋼籠架是在地面上加工制作的，鋼籠架的安裝和鉆機的移位均由吊具承載60t橫架和250t、120t吊具完成。因工程規模大，地質條件復雜，最多時可安排4臺嵌巖鉆機和18臺打孔機同時作業，同時可投入大型起重設備和水下攪拌船。在混凝土澆筑完成后，根據要求進行聲波檢測，所有樁基均符合技術條件和驗收規范的要求。

2.3 上部結構施工

上部結構為梁板式結構，梁系為不等高連接的現澆鋼筋混凝土格狀結構，共43節，其中軌道梁、橫梁、縱梁各1節，前軌梁設靠船構件，面板為疊合板，上部為摻PFA、硅粉的高性能混凝土，混凝土強度等級為C45，保護層厚度為75mm。

（1）梁格系統及靠船構件。該工程縱橫梁格系統及附屬構件均采用現澆工藝，所有與結構混凝土結合的表面均貼有日本制造的CDMAT100混凝土施工用排風織布。根據樁排架間段長度采用底模、側模整體加工，現場整片吊裝，底模支撐系統采用直焊式鋼管樁牛腿。縱梁連接處采用木枋與膠合板拼裝，采用透水模板布料。T32、T40兩種規格鋼筋采用等強度剝肋滾壓直螺紋連接；直徑小于φ25mm的鋼筋采用搭接連接。每節縱橫梁按前三排和后三排順序分別進行兩次澆注，每次澆注800～850m3的混凝土。澆筑工藝采用水上混凝土攪拌船泵送混凝土，每次澆筑時間約為10h。

（2）面板預制與安裝。該項目采用預制面板、混凝土攪拌車自卸（溜槽）。混凝土澆筑完畢后，混凝土終凝前用高壓水槍沖洗混凝土頂面，直至粗集料露出，以確保與二次澆筑的現澆面面板混凝土配合使用，預制面板底模板采用活動鋼底模形式。板式吊裝：岸邊用120t履帶式吊車，海上用吊船。

（3）現澆碼頭面層。表面由現澆板和承載層組成。按照該工程的施工特點和工藝要求，碼頭現澆板、承載面和設計板按每個橋墩的寬度分成6小塊（寬約6m），在澆筑時采用模板施工。聚丙烯網狀纖維外摻于高性能混凝土面層中。在碼頭橫向按5～6m的間距將截面及時鋸斷，混凝土表面采用機械切割處理（深度為2～3mm）。

（4）碼頭附屬設施。該項目施工階段分為軌道組裝、系船柱生產組裝、擋泥板施工組裝、PCB生產組裝、錨具及剎車坑、索巖生產組裝、現澆擋泥板、車載制造安裝8個子項目。鋼軌采用a150型，鋼軌連接采用手工焊接工藝，焊接質量符合規范要求，所有碼頭輔機均滿足技術規范的試驗要求，并提供材料合格證和出廠合格證，質量符合規范和設計要求。

3 結束語

通過對港口工程建設過程中主要施工工藝的技術創新與改進，可明顯提高港口工程的施工質量，提升樁身的完整性、承載力和抗拉拔作用力，并提高混凝土的強度和耐久性，有效降低裂縫發生率和縮小裂縫寬度，減少表面蜂窩麻面和龜裂的發生。通過采用鋼管樁、嵌巖樁、透水模板、硅烷涂覆等先進施工技術，該工程順利獲得國家級詹天佑獎項，成為國內港口工程施工水平的標桿項目。