碼頭建設項目中碼頭工程施工技術要點分析

林晨敬

（中交第三航務工程局有限公司廈門分公司，福建 廈門 361000）

“十三五”期間，我國加大了港口碼頭基礎建設，為碼頭航運提供了堅實的基礎設施保障。但是因碼頭建設項目建設工期較長、施工環(huán)境高度復雜、所用材料品種繁多、施工技術多樣，極易出現(xiàn)各種各樣的質量問題，對碼頭工程施工質量造成了較大的不利影響。因此，探索碼頭建設項目碼頭工程的施工技術要點，對于碼頭建設項目基礎建設質量控制具有非常重要的意義。

1 碼頭建設項目

景德鎮(zhèn)市魚山碼頭建設工程位于江西省景德鎮(zhèn)市區(qū)西南方向昌江航道魚山樞紐至凰崗樞紐航道，上游距離魚山樞紐3.0km，下游距離沙嘴頭大橋2.5km，后方毗鄰207 省道。項目包括良港作業(yè)區(qū)、義城作業(yè)區(qū)兩個作業(yè)區(qū)，兩個作業(yè)區(qū)建設內容如表1。

表1 項目建設內容

碼頭建設項目共需完成1480 根灌注樁、6.4 萬m3現(xiàn)澆構件、3.7 萬m3預制構件等建設任務。工程總投資126625 萬元，總工期為24 個月。

2 碼頭建設項目碼頭工程的施工條件

2.1 自然條件

碼頭工程建設環(huán)境處于亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，年平均氣溫為17.8℃，極端最高氣溫為41.8℃，極端最低氣溫為-10.9℃。夏季為偏南風，冬季為偏北風，全年最大風速為3.0m/s，7 月份到9 月份偶發(fā)臺風，伴隨5-7 級強風與暴雨。地區(qū)年均降雨量為 1805mm， 年最大降雨量為2400～2860mm，降雨集中在前夏梅雨時期（5 月、6 月、7 月），易出現(xiàn)洪澇災害。地區(qū)多年雷暴日為59.2 天，多出現(xiàn)在炎熱夏季或春夏之交。

碼頭建設項目碼頭工程場地為剝蝕丘陵、河流階地。其中剝蝕丘陵地形高低變化幅度較大，相對高差在23m 以上、58m 以內；而河流階地地形高低起伏不大，相對高差在20.0m 以上、33.0m 以內。水域因前期采砂活動影響至水地標高變化較為顯著，最低高程為-1.50m。工程覆蓋層為第四系河流相沖積層、殘坡積層以及下伏基巖，具體如表2 所示。碼頭工程水位受上游、下游水利樞紐的直接控制，設計高水位為重現(xiàn)期10 年一遇洪水位（▽27.14m），設計低水位為正常蓄水位（▽17.3m）。區(qū)域波流為昌河，屬饒河水系，全長244.5km。

表2 工程地質

2.2 現(xiàn)場條件

工程現(xiàn)場環(huán)境復雜，一作業(yè)區(qū)內有大量樟樹、墳墓，另一作業(yè)區(qū)內有多條排水溝橫穿港區(qū)與昌江相連，同時地下埋設循環(huán)水管、天然氣管道、10kV 高壓線，對清表、堆場作業(yè)提出了較大的挑戰(zhàn)。工程周邊無砂石料開采場，需從外采購運輸，市場中材料、設備齊全，可以基本滿足施工要求。因碼頭建設項目預制構件量較大，且場地狹長限制，已事先建設預制場，分別用于預制水平撐、靠船構件、系梁構件以及預制梁、板構件。

3 碼頭建設項目碼頭工程的施工技術要點

3.1 岸坡施工

在碼頭建設項目碼頭工程岸坡施工過程中，岸坡開挖需與樁基配合，依據(jù)從上層到下層的順序，開挖平臺。開挖時需要從碼頭后沿入手，朝向碼頭前沿開挖。待樁基施工完畢后，開挖對應的樁基平臺，平臺距離樁帽底部1.0m[1]。進而開始樁帽澆筑以及樁帽施工平臺開挖，促使樁帽施工平臺與岸坡結構底層相連接。

具體操作時，由于作業(yè)區(qū)泊位現(xiàn)場標高在+21.5m～+23.0m 之間，可以依據(jù)+22.0m 的標高標準，開展就地整平作業(yè)。在整平處理后、開挖前，將一條截水溝設置在坡頂，避免雨季水流反復沖刷岸坡。同時沿著碼頭后沿線，挖制一個深×寬×厚為0.40m×0.30m×0.12m 的磚砌水泥漿排水溝，排水溝與岸坡頂邊界距離5.0m，底部需放坡0.4%±0.1%，便于沉淀后將水引入河內。排水后，技術人員應沿著開挖面兩側邊緣外0.40m 布置樁位，直線段樁位間隔20.0m，平曲線段樁位間隔10.0m。在樁位布置完畢后，利用2 臺挖掘機+1 臺鏟車，或者2 臺炮頭機，從上層到下層分層進行土方、巖層開挖，煤層高度為3.0m。同時將防護圍欄設置在坡頂位置，距離邊坡1.5m，并利用綠色網布+沙袋防護邊坡，避免邊坡土體滑落。

3.2 樁基施工

在碼頭建設項目碼頭工程樁基施工過程中，根據(jù)案述碼頭建設項目碼頭工程φ1200mm 樁基特點，技術人員可以選擇旋挖鉆機+沖孔鉆機施工模式，在整平施工平臺的基礎上，完成鋼護筒埋設作業(yè)。同時完成鉆機定位、鉆機成孔，終孔后需進行第一次清孔，第一次清孔后吊裝鋼筋籠并安放聲測管、導管。進而開始第二次清孔，清孔后，技術人員可進行砼澆筑以及混凝土樁基檢測。具體施工工藝如圖1。需要注意的是，在施工平臺整平環(huán)節(jié)，為保證灌注樁施工區(qū)域實際標高自始至終在樁頂標高以上，技術人員應事先開展土方開挖至標高+20.5m。進而開展密實碾壓、平整處理作業(yè)，若標高較低，則分層回填土體后密實碾壓，為灌注樁施工提供良好的條件；而在鋼套筒埋設操作之前，技術人員應選擇Q345B 鋼板卷進行圓筒焊接，形成內徑為1.2m、厚度為12mm 的沖孔樁鋼套筒[2]。進而利用履帶吊、振動錘，將其埋設到強風化層，并進入岸坡開挖面2.0m 以內；在沖孔操作前，技術人員應事先開挖長×寬×深為7.0m×3.0m×1.2m的泥漿池，便于浮渣、護壁。在泥漿池準備完畢后，技術人員應依據(jù)1.0m 的進尺標準，在鋼套筒下3～4m 位置進行開孔；開孔結束并通過泥漿分離器清孔后，技術人員可以分節(jié)制作鋼筋籠，每節(jié)長度在8.0m～12.0m 左右。制作完畢后，利用吊車分節(jié)緩慢吊放到孔內，經直螺紋接頭機械連接。進而清孔至泥漿黏度小于20s、含砂率小于2%，準備水下混凝土灌注，灌注坍落度需控制在18.00～22.00cm 左右。

圖1 樁基施工工藝

3.3 鋼筋施工

碼頭工程鋼筋施工需要在原材料質量確認無誤的基礎上，進行鋼筋加工棚內半成品加工、堆放、運輸。常見的鋼筋半成品主要有節(jié)點現(xiàn)澆構件、碼頭樁帽、橫梁等。運輸?shù)浆F(xiàn)場后，技術人員可以根據(jù)設計圖紙進行現(xiàn)場綁扎、架立以及焊接，焊接后進行砼墊塊放置。其中在綁扎時，為保證綁扎穩(wěn)定性，技術人員需要將強度等級大于主體構件砼強度的墊塊設置在鋼筋骨架上，并利用4φ20 鋼筋，進行鋼筋籠頂、外護筒以及支撐架、鋼筋馬鐙焊接，如圖2 所示。如圖2 所示，在鋼筋綁扎操作時，技術人員需借助鋼筋定位架，依據(jù)箍筋與主筋呈90°、箍筋彎鉤疊合位置交錯布置的原則，進行操作。并在保證綁扎鐵絲向里彎的同時，嚴格控制鋼筋接頭數(shù)量、接頭機械性能。一般鋼筋綁扎接頭需要經搭接焊設置為單面焊縫、雙面焊縫，單面焊縫長度大于等于10 倍的鋼筋直徑，雙面焊縫長度大于等于5 倍的鋼筋直徑，且焊接長度偏差在-15mm～+5mm 之間。

圖2 鋼筋綁扎

3.4 模板施工

在碼頭建設項目碼頭工程模板施工過程中，根據(jù)現(xiàn)澆構件、預制構件、現(xiàn)澆節(jié)點處理需求差異，技術人員需要進行鋼模板、木模板的施工，包括鋼抱箍/鋼管柱安裝、槽鋼鋪設、格柵木及底板鋪設、鋼筋綁扎、側模立設、模板傾斜度調整等幾個環(huán)節(jié)。在抱箍支撐底模操作過程中，技術人員應將其安裝在鋼制套筒、立柱上方，并增設橡膠護墊，同時利用高強螺栓完成連接，提高連接穩(wěn)固性；而在鋼管立柱底模安裝時，技術人員應選擇系梁或樁帽上方進行支撐安裝，進而將立柱布置在現(xiàn)澆構件下方，單榀鋼管立柱連接形式為槽鋼剪刀式。單榀鋼柱連接完成后，可以利用方木、工字鋼、竹膠板進行底模系統(tǒng)布置。對于樁帽側模，技術人員可以選擇單片高度×長度為1.2m×2.4m 的組合定型鋼模板，經M24 螺栓設置2道拉桿，并將φ25mm 鋼管套入橫梁中間部分。同時將L80×80mm 豎向角鋼設置在端部，完成側模支設。依據(jù)同樣的方法，可以進行立柱側模操作。在側模操作完畢后，技術人員可以進行模板傾斜度的調整，保證模板傾斜度誤差小于規(guī)范要求（1.0mm）。

3.5 砼施工

碼頭建設項目碼頭工程砼施工涉及了立柱、樁帽、系梁等多個部件，具有結構形式多、數(shù)量大的特點。根據(jù)多工作面作業(yè)要求，技術人員應選擇50t 履帶吊與25t 汽車吊配合的形式，進行現(xiàn)澆件吊卸。同時在商混攪拌站、混凝土攪拌車、泵車的配合下，完成砼施工。對于高度達1.2m 的樁帽，技術人員可以先由岸側向江側分層澆筑0.8m（每層0.3m 左右），在混凝土強度達到設計要求80%后安裝走道板、系梁。進而進行剩余0.4m 的一次性澆筑成型；對于預制構件，技術人員可以利用門機吊斗，依據(jù)由一端到另外一端的順序，循序投料。對于部分高度較大的構件，可以分層澆筑，每層厚度0.3m 左右。澆筑作業(yè)完成后，技術人員可以分層插入式振搗。振搗時，振搗棒、模板之間距離大于10.0cm、小于15.0cm，振搗點與點之間的距離在10.0cm 以上、15.0cm 以下，持續(xù)振搗15.0s 左右，振搗間隔在60min 以內。

3.6 預制施工

碼頭建設項目碼頭工程預制施工涉及了靠船構件、水平撐、斜撐、系梁、預制面板、橫縱梁等構件，類型較多、數(shù)量較大，技術人員可以根據(jù)構件大小，利用180t 履帶吊與50t 履帶吊配合的方式，完成預制件安裝。在預制件安裝前，技術人員可以在江側設置構件安裝平臺，標高為+19.0m～+26.0m。+18.3m 標高下原狀表層土全部清除并換填為強風化巖層，經20t 壓路機碾壓密實后鋪設土層，鋪設厚度為0.50m。進而再次鋪設強風化巖，鋪設厚度為0.5m。或者鋪設2.5cm 厚、承載力大于180KPa 的鋼板。在安裝平臺設置完畢后，利用180t履帶吊，依據(jù)碼頭橫縱梁安裝、碼頭軸面板安裝的順序，完成大型構件安裝。利用50t 履帶吊，依據(jù)靠船構件安裝、橫向系梁安裝、走道板鋪設、縱向系梁安裝、斜撐安裝、系梁安裝、水平撐安裝的順序，完成小型構件安裝。整個過程中，技術人員應與測量人員配合，嚴格控制邊線、標高與端頭線。以靠船構件安裝為例，技術人員應事先放出構件安裝線，依據(jù)構件前邊相互順直、外沿立面垂直的原則，進行構件對位，并調整底模槽鋼平整度，調整后穿入φ10mm 實心鋼棒，完成安裝。

3.7 現(xiàn)澆施工

在現(xiàn)澆施工前，技術人員依據(jù)設計軸線、標高進行復核，確認無誤后，處理預埋外露鐵件。即將鐵件表層粘附砂漿清除，并涂油保護。同時在砼沖擊鉆的幫助下，向預制板上搭設深度達50.0mm 的孔。將φ14mm 鋼筋插入孔內，固定槽鋼支架，并在側懸掛細鋼絲網片與標高條鋼筋緊密貼合，經拉絲牢固綁扎，完成模板支立。進而以兩側支立側模為模板，在清理面層松散砼、其他雜物的基礎上，由一端向另外一端，分區(qū)、分塊、分條澆筑。并以鋼絲網片為分界，進行護輪坎、面層交界位置的澆筑，降低水平施工縫出現(xiàn)概率。澆筑后，家屬人員可以利用振搗棒初步振搗。利用提漿機粗平后，沿著行走軌道，再次振搗，利用磨光機完成細平。進而依據(jù)坡順、面平的標準，利用鋼護筒來回滾動壓制，完成表面拉毛。進而利用薄膜密封覆蓋，覆蓋后鋪設土工布保濕養(yǎng)護至砼強度達到2.5MPa，一般養(yǎng)護時間在2 個星期以上。

3.8 駁岸施工

碼頭建設項目碼頭工程駁岸施工需要在抽水至常水位以下的基礎上，從江側朝向岸側進行理坡、鎮(zhèn)腳、土工布鋪設、碎石墊層設置以及砼護面安裝。需要注意的是，在鎮(zhèn)腳操作時，技術人員應將構件安裝平臺作為臨時圍堰，開挖基槽并安裝模板，模板安裝后澆筑砼并養(yǎng)護；而在土工布操作前，技術人員應進行現(xiàn)場雜質清理，特別是有損土工織物的凹凸形雜質。進而選擇450g 無紡土工布，依據(jù)岸坡形成順序，由坡腳朝向坡頂順序鋪設，保證鋪設寬度大于等于6.0m，搭接寬度大于等于1.0m。并進行袋裝砂的及時壓載，保證土工布鋪設穩(wěn)定性。在碎石墊層設置時，技術人員應結合堤身形成順序，以坡腳為出發(fā)點，以坡頂為終點，在小型鏟車、小型挖車配合下，均勻鋪設碎石墊層。并每間隔8.0m 進行1 對里程標的設置，為理坡提供依據(jù)。進而技術人員可以選擇平臥預制法，將砼地坪、定制鋼膜分別作為底胎模、外模，整體式澆筑振搗。預制后技術人員可以利用小型挖掘機、人工配合的方式，多人同時從下層到上層安裝螺母塊。

3.9 砼擋墻及附屬施工

砼擋墻操作需要在墊層澆筑以及底層鋼筋綁扎的基礎上，進行埋件安裝。埋件安裝后支立底層模板，為底層混凝土澆筑做好準備。底層混凝土澆筑完畢后，進行混凝土養(yǎng)護。混凝土養(yǎng)護強度到達后，拆除模板并進行面層施工。整個過程中所用模板為大面鋼桁架模板，需要在全站儀的幫助下，進行模板前沿線控制，并利用螺栓、夾橡膠三角條處端模與前后沿模板，為混凝土澆筑提供良好的條件。在模板操作完成后，技術人員可以選擇跳倉澆筑+分層下灰振搗方法，從外側到內側，布置梅花狀振搗點，振搗點之間的距離在0.30m以內，振搗棒與模板呈90°，快速插入、緩慢拔出，連續(xù)振搗至混凝土表面出漿[3]。在砼擋墻操作完畢后，技術人員應根據(jù)設計圖紙要求，進行泊位的450kN 系船柱、350kN 系船柱、400H 拱形豎向橡膠護舷（2500/2700mm）、300H 拱形豎向橡膠護舷（2000mm）以及鋼軌的安裝。在安裝前，技術人員應對預埋件位置準確與否、底標高進行檢查。確認無誤后，將附屬件放置在設計位置，對位后擰緊螺母并將瀝青砂灌注到螺栓孔內。同時打磨涂刷防銹漆，提高附屬件強度。

結束語

綜上所述，在碼頭建設項目碼頭工程施工過程中存在蜂窩、孔洞、露筋、縫隙、缺棱掉角、表面不平整等薄弱環(huán)節(jié)，在依據(jù)設計方案有序開展岸坡、樁基、鋼筋、模板、砼、預制、現(xiàn)澆、駁岸、砼擋墻與附屬施工的基礎上，技術人員應注重各個環(huán)節(jié)的施工技術要點管控，夯實工程施工基礎，保證碼頭建設項目總體施工質量，為國家航運事業(yè)發(fā)展提供支持。