港口碼頭工程中沉箱及預制塊體施工工藝

湯麗軍 TANG Li-jun

（中交（天津）疏浚工程有限公司，天津 300450）

0 引言

對于沿海城市，建設港口碼頭工程，能夠為其提供更加先進的信息，促進其快速發展。因此，在港口碼頭建設過程中，必須對材料進行全面檢查，對相關施工工藝進行科學選擇和使用，對相關工作人員進行合理配置，對相關施工工藝進行深入研究，以此來港口碼頭工程建設質量和安全，最終保障港口碼頭工程總體質量?；诖?，文章詳細分析了港口碼頭工程中沉箱及預制塊體施工工藝。具體的研究內容如下：

1 港口碼頭工程主要特點

1.1 影響因素較多

由于港口碼頭工程處于水環境中，在施工過程中可能會面臨很多的不確定性因素，這些因素會使整體的施工質量受到很多因素的干擾，也會誘發各種類型的質量問題，比如，機械設備質量問題等，會對最終施工效果產生直接影響。

1.2 質量水平波動大

港口碼頭工程施工難度大，施工周期長，這會導致施工過程中出現各種質量問題，各個環節的施工質量也會受到影響，進而導致質量水平波動性越來越大，所以在施工建設時必須要對此種情況進行嚴格考量。

1.3 檢測過程局限性大

在港口碼頭工程建設過程中，檢測是保障工程質量目標實現的關鍵環節，但由于工程量龐大，有著嚴格的施工標準，檢測環節可能會受到人員素質、檢測環境、設備等的諸多限制，所以會導致一些檢測作業難以順利完成。

2 實例研究分析

2.1 項目簡介

某港口碼頭工程由順岸碼頭、突堤碼頭以及護岸等3個部分構成。其中碼頭共有兩種結構，一種結構為卸結構；另一種為預制塊結構，本項目總共長度為385m，在實際施工期間，上部分選擇了現澆混凝土胸墻施工工藝。在本次工程中，斜坡結構以護岸為主，并選取了吹填造地工藝開展施工作業，同時結合實際要求，將兩噸扭王字塊體與拋理塊石分別作為了本次項目的北側與南側護岸護面。碼頭的突堤結構則是以卸荷板與沉箱為主，突堤的長寬比例分別為222∶60（米）。

2.2 具體施工工藝流程

2.2.1 舊碼頭拆除

①采用500t起重船和鋼夾拆除；

②如果無法拆除夾具，潛水員應在水下鉆孔并植入吊索，然后使用500噸起重船將其吊起，或使用挖泥船或500t起重船將重錘吊起，將其破碎后再進行挖掘。在疏浚和除礁過程中，可能遇到和撿拾雜物、障礙物或木材、金屬、磚石、鋼筋混凝土等各類雜物，不能用于回填陸域的雜物將被清除并拋至業主指定的地點。

2.2.2 基床整平工藝

基床整平工藝見圖1。

圖1 基床整平工藝

2.2.2.1 施工準備

在項目開展環節，針對施工過程中涉及到的整平邊線應按照基床拋石標識的方式進行，相應的處理通常應借助于經緯儀等儀器實施。與此同時，還應由潛水員等完成評軌鋼的投放，這樣即能高效地推進基床平邊線的調整。對于操作過程中涉及到的混凝土小方塊的設置應嚴謹精細，以切實地保障細節部分處理的科學與高效。

2.2.2.2 測量施工

具體的施工應通過水下平整船進行，相應的改裝以及隨后的操作應確保規范合理。其中涉及到的工字鋼的布置以及滑輪的安裝等，都應精細嚴謹地落實下去，這樣才能最大程度地保障整個處理的穩定與高效。

2.2.2.3 整平船施工

具體施工的過程中，應先將整平船就位，而后在整平標高的要求下通過滑輪等的輔助推進后續的處理。需要注意的是，潛水員的操作應通過刮尺進行，且應處理好操作過程中的移動和整平。對于整平區填筑施工量較大的情況，應落實好相關材料的運送處理，以切實地保障整個施工過程的穩定與高效。

2.2.2.4 基床細平施工

對于基床的細平處理，同樣需要整平船的輔助，借助于軌道刮道穩步推進。具體操作的過程中，應先在既定的整平區域內進行，混凝土小方塊的設置應確保精細嚴謹，這樣才能為后續穩定規范地施工提供切實的保障。對于鐵軌的鋪設，應落實好方塊頂面的找平處理，不同厚度的方塊應精細實施，以切實地保障相關安裝工作的穩定與高效。對于整平后的鐵軌頂面來說，應加強平整誤差的精細控制，通常應將其控制在±1cm左右。對于施工中存在的應用鋼軌斷面較小的情況，可通過增加墊片石的方式提升施工的便捷性。對于施工中存在的整平船橫向停放的情況，應通過漏斗進行材料的運輸，這樣相應的處理才會更為規范嚴謹。對于潛水員在水下通過鋼軌拉線進行基床整平施工的情況，一般應借助于定位方駁的方式實施，后續的處理應確保規范精細，這樣才能較為穩定地推進整個的處理。完成定位方駁后，就應整理好鋼軌等相關的材料，且應注意下錨過程中的精細輔助，從而為整個布置工作的穩定與高效提供切實的保障。

2.2.2.5 整平鋼軌施工

對于整平鋼軌的施工，通常應在定位方駁上進行，通過面板橋以及測錘等的精細布置，以為后續測量工作的穩定與高效提供切實的保障。對于水下定點的處理來說，應通過經緯儀具體實施，操作時應落實好整平基床混凝土方塊的埋置。需要注意的是，具體的布置應確保距離等的精細，以最大程度地符合既定的標準。具體的操作應精細地測量每個小方塊的頂面標高，借助于水準儀等儀器穩定規范地實施。另外還應注意的是，石塊的最高點應控制在鋼軌頂面標高以下，且應落實好精細的固定工作，這樣才能切實地保障相關處理的穩定與規范。

2.2.3 混凝土施工技術

2.2.3.1 混凝土配置工藝

混凝土配置需要確定良好的混凝土配合比，做好坍落度技術控制，在混凝土配合比的設置管理中，需要控制各個組成材料的比例精確，如能做好砂石含水量實測，在水的添加中，做好科學控制。對材料性能管控，如存在不良性能狀態的材料，需要做好混凝土配置管理，去除不良的混凝土材料。如做好混凝土粗骨料壓碎值、細骨料粒徑級配的控制，在混凝土施工過程中，能做好科學化管理。

2.2.3.2 混凝土澆筑

混凝土澆筑需要做好施工工藝控制，澆筑過程均勻、緩慢，確保填充整個澆筑區域，制定澆筑方案，尤其對大體積混凝土澆筑工作的開展，需要做好分層澆筑施工管理，控制上下層澆筑實踐，做好混凝土澆筑施工質量驗收工作，保障振搗充分，以高頻插入式振動器開展有關工作，使得澆筑區域都能被振搗，可靠排除混凝土內部氣泡，做好振搗管理，提升振搗控制能力。具備良好的振搗器振搗性能控制，在振搗工作開展中能獲得較高的管理水平，突出鋼筋管控力，在振搗工作開展中，能獲得較高的鋼筋分布識別控制能力，避免對鋼筋造成不良的破壞影響，如圖2。

圖2 混凝土澆筑振搗

2.2.3.3 混凝土養護

混凝土養護工作的開展，需要做好模板拆除控制，在施工過中，能發揮良好的維護管理價值，做好混凝土養護溫度、濕度控制，在常溫環境下，采取灑水養護手段，可以通過覆蓋草柵、草簾等有效施工管理機制，避免光照影響，控制混凝土結構表面的散失速度。

2.2.4 模板施工

模板施工中，需要分別做好內膜和外膜施工控制，外模宜采用組合式定型大片鋼模板+型鋼圍囹+鋼桁架結構，面板宜采用δ=6mm鋼板；間距不大于450mm；豎向桁架上弦桿、下弦桿采用槽鋼結構，斜桿采用不小于L50*5mm方鋼管，桁架間距不小于@625mm。外模四個角利用不小于Φ20mm拉桿固定，提升在混凝土澆筑中，抵抗沖擊澆筑、振搗沖擊力，提升結構硬化過程中的穩定性。內膜施工過程中的內芯模，宜采用組合鋼模板+豎桁架結構，主要結構為四個單片，將單片固定到螺旋架上，形成芯模，利用活動閘板，可以根據結構施工需求，調整有關模板的尺寸，結構施工的適應能力好。在內外側設置豎向桁架，桁架上部用拉桿與外模拉緊，可靠固定。模板制作應嚴格依據沉箱尺寸，模板施工完成后，做好必要的調節驗收，確保模板的上螺栓擰緊，螺栓的擰緊度提升，控制外形尺寸，提升墻體施工效果。

2.2.5 預制沉箱

2.2.5.1 預制場建設

預制場位置：嚴格按照預制場平面圖設置預制場位置。沉箱預制場：根據總體規劃，每月需要預制4個沉箱，需要5個沉箱底模，其中1個為異形沉箱底模，需要堆放5個沉箱。配置30t龍門吊（現有120t龍門吊改造），跨度30m，配置塔吊。拌合站：120m3/h拌合站1座。

2.2.5.2 沉箱預制

此次項目工程的沉箱總數為42件，其中一件沉箱結構類似于四十件沉箱結構，四十件沉箱結構相同，相較于其他沉箱結構，一件沉箱的底座不同，其他沉箱結構相似，預制4件/月。分4層開始預制，最底層的高度掌控在2.3m，其余段的高度控制在4.5m。對鋼模板進行應用，底層模板兩套，標準層模板三套。底層所需鋼筋必須在現場綁扎，在底膜完成綁扎成型后，再處理墻體與局部之間的加強筋。在綁扎上層外墻鋼筋時，需使用門機和塔吊分批進行，在施工平天上完成綁扎工作。

2.2.6 沉箱出移、安裝和回填

2.2.6.1 沉箱出移

本項目墻身的關鍵結構在于沉箱結構，共計四十二件，在施工時需對5千噸半潛駁以及6百噸起重船進行使用，除此之外，在測量沉箱規格后，沉箱干舷高度，明確高壓氣囊的參數：長度保持10m，直徑保持1m。

2.2.6.2 沉箱安裝

在精準定位浮吊的實際位置時需使用全球定位系統，即GPS。在在準確的位置放置沉箱后，下方沉箱，需緩慢進行，灌水使用沉箱底部進水口，如果其干舷高度符合相關規定的距離須立即停止。在沉箱頂部需對控制標桿進行安裝，在沉箱蓄水期間，隨時關注控制標桿。與相關標準相一致后，使用浮吊將沉箱慢慢下放，保障沉箱可以被放到精準位置，如果沉箱底部和基床間的距離為0.3m，則應立即停止下放沉陷的工作。再次測量沉箱位置，同時使用浮吊校正沉箱的位置。矯正后，繼續下放沉箱，直至沉箱底座到基床面。檢驗沉箱下放位置是否出現偏移情況，假設偏移量為可控范圍，則潛水人員需檢查沉箱底部與基床的吻合情況，保障沉箱安裝的精準性如圖3。

圖3 沉箱安裝剖面圖

2.2.6.3 沉箱回填

此次項目工程沉箱總計42件，回填物料主要是砂、封倉混凝土、混合倒濾層，總量為758m3。在對其進行回填施工時，專業的測量者需測量及復合箱內填砂，以防出現多填或少填的情況。對具體施工情況進行全面考量，混合倒濾層使用的回填工藝為1000噸駁船配挖掘機拋填?；靥钗锪舷乳_展檢查質量工作，符合標準后才可以運輸至場地。

2.2.7 預制塊體施工

2.2.7.1 安裝準備

在對預制塊體進行安裝前，先安裝端線及邊線，由于端線與邊線的安裝均是在水下進行的，需對測量設備如全站儀進行使用，將端線或邊線的控制點牽引至預制塊體上，對直線固定點進行制定，由專業潛水人員進行水下安裝。假設預制塊出水，應用全站儀控制陸上安裝。

2.2.7.2 預制塊體安裝

由潛水人員檢查基床的情況，確?；矝]有任何破損，以便預制塊體的后期安裝。如果發現基床淤泥厚度高出1米，為保障后續施工工作能夠高效實施，需對淤泥泵進行使用，以此來將淤泥清除。安裝預制塊體很多時候是潛水水下安裝工藝。所以，確定第1個預制塊體的安裝工作相對較難，在施工前，需準確定位第1個預制塊體的位置，重復檢驗港口碼頭原始位置和軸線方向。當第1個預制塊體安裝工作完成后，需逐一對其他塊體進行定位并安裝。在應用起重船將預制塊體吊起時，針對風量影響吊裝工作的程度，必須進行全面分析研究，以此來防治因為水流作用而引起塊體與塊體碰撞的現象，以致于在搬運及放置預制塊體時出現裂縫、碰撞等情況。當預制塊體安裝完成后，需嚴格檢查安裝結果，假設發現不符合標準的塊體，應立刻進行調整，之后以報告形式報送監理，重新驗收后才可以繼續施工。符合標準后就能開始預制塊體的后方回填，在保障施工能夠平穩進行的基礎上，后方回填還能防止塊體由于海水的作用產生變形和移動。預制塊體的質量標準參考表1。

表1 港口碼頭預制塊體安裝質量標準

3 結束語

從某種意義上講，港口碼頭工程建設對社會經濟具有一定的促進作用，它是連接地面與港口之間的橋梁，為沿海城市提供了更加先進的信息，對沿海地區的發展具有重要的推動作用，是城市交通現代化發展的關鍵標志。因此，我們必須全面檢查港口碼頭工程建設中所需的材料，對相關施工技術進行科學選擇和應用，對相關人員進行合理配置，最重要的是依據工程建設實際情況，對港口碼頭工程中沉箱及預制塊體施工工藝進行科學選擇和應用，確保工程施工質量和施工安全。除此之外，深入研究港口地區，總結港口碼頭工程中沉箱及預制塊體施工經驗，從而進一步提升港口碼頭工程建設質量。