[论重力式码头施工关键技术及注意事项]重力式码头
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发布时间：2023-06-09 23:16
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时间：2024-12-12 13:28
关键词: 重力式码头;施工;关键技术
0、前言
重力式码头能承受较大的地面荷载和船舶荷载，是我国港口工程中使用较多的一种码头结构形式。我们在码头的施工建设中,往往会出现基槽回淤、抛填棱体顶面高程偏低、码头主体位移、沉降变形、轨道位移、沉降变形等一系列的问题,对这些问题的控制和解决对于码头的建设质量是十分重要的。本文结合笔者多年港口码头工程的施工经验对港口重力式码头的施工技术要点问题进行探讨，可供大家技术交流。
1、港口重力式码头的特点及关键施工工艺
重力式码头由胸墙、墙身、抛石基床、墙后回填等组成，靠建筑物自重和结构范围内的填料重量和地基强度保持稳定性。按墙身结构，有整体砌筑式、方块砌筑式、沉箱式和扶壁式。
1.1重力式码头的施工特点
1.1.1 构件重量大、体积大；岸壁用混凝土建成，坚闭耐久，一般不需要维修。
1.1.2适用于岩石、砂质和坚硬粘土地基；在砂石料易于取得的地区造价较便宜。
1.1.3预制件吊放及潜水作业工作量较大；需配备大型水上、陆上起重设备。
1.1.4施工质量要求高；抛石基床需分层夯实整平。
1.1.5 受海洋水文和气象的制约。
1.2 关键施工技术
1.2.1 码头沉箱的预制
沉箱是码头的重要构件之一。沉箱的预制方式主要有滑道式；有横、纵移式和纵移式；船坞式；吊放式；挖掘式。沉箱的体积大、制造困难，因此我们必须采取公开招标方式，选择有资质和施工经验并且具备实力的施工单位进行施工。我们在对码头沉箱的施工过程中要一定要严格的控制沉箱的材料：钢筋、碎石、沙子、水泥等材料必须选择优质的。
1.2.2 码头基槽的开挖
因为作为重力式码头主体结构基础的基槽质量优劣会直接影响整个重力式码头工程的质量，所以我们在进行基槽设计时，一定要严格的计算和验证基槽的深度和宽度。应该根据施工码头的水深和施工精度的要求选择挖基槽的船只，对水下基槽开挖至设计标高时必须核对土质。对于基槽边坡的确定也应要进行严格的验算，一般基槽的边坡比都定在1：4或者1：6这样的保守位置，但在一些海底的土层承载力较高的地方，应积极与设计单位沟通适当调整，采用更合理的边坡比，减少开挖量，不仅使基槽更加稳定还能降低工程的造价。
1.2.3 基床抛石
基槽抛石处理必须在基槽开挖完成后及时进行。我们对基槽的尺寸、标高以及回淤沉积物的检查应该在基床抛石前完成，当我们检测到基槽回淤超过设计要求和规范标准时，应该安排及时清理淤泥才能够再进行抛石工作。经过大量的实践证明基槽抛填石采用花岗岩的效果非常好。为确保工程质量，我们在基床抛石到设计要求和规范标准的厚度时应该进行夯实处理，确保基床的稳定性，在基床的夯实阶段我们应该注意对地质沉降和倒坡等进行一定的预留量，这样可以更好地确保基床的稳定，为重力式码头更好地工作提供一个良好的基础。
1.2.4 沉箱安放
沉箱安放是重力式码头建设工程中非常重要的一个施工环节,是工程的重点和难点；因此我们在沉箱的安放施工过程中应该进行严格的质量控制措施。
1.2.5 后方棱体回填
在施工工期宽松的前提下，最好在沉箱安置稳定后再做后方棱体的回填工作，后方棱体的主要作用就是减少一些对码头的压力，为了加强防止后方棱体后面的泥沙等被潮水带走，应在棱体外的倒虑层加布一道土工布层，质量更加保证。如果我们在陆地上进行后方棱体的施工可以一定程度的提高施工进度和节省工程造价。
1.2.6 胸墙以及上部结构
重力式码头的上部结构主要有胸墙、轨道梁、系船柱、电缆沟等。胸墙的预留沉降量和后倾量要根据沉箱的沉降量来确定，一般高度和后倾应预留一定的沉降量。由于重力式码头的上部结构不仅是码头日常运行的保证也是重力式码头的外观，因此我们在施工过程中不但要控制胸墙以及上部结构的质量，也应该注意外观的质量。
2、重力式码头施工处理注意事项
2.1 施工中常见的问题
随着重力式码头建设发展以及施工工艺、机械的不断改进,我们在实际的工程施工过程中也出现了一些预测不到的问题,这就需要我们在施工时认真的对待和解决。下面重点就基槽回淤、抛填棱体顶面高程偏低、码头主体位移、沉降变形等常见问题及施工处理注意事项进行探讨。
2.2 处理措施
2.2.1解决基槽回淤的处理措施。
（1）基槽是重力式码头的基础,其质量的好坏将直接关系到整个港口工程的稳定性和耐久性。因此，我们必须确保基槽开挖的宽度与深度符合设计要求和规范标准。我们应该根据工程实际状况适应性选择挖泥船型。
（2）基槽施工的工序验收应严格执行。我们应该组织施工、设计、建设与监理单位一起进行四方共同到场验收。包含的验收主要内容有：基槽深度、平面位置、宽度、边坡、土质状况等。
（3）基槽回淤的原因主要是基槽周围海域的浮淤泥类土还没有疏浚清理所致。对于回淤沉积物不符合《重力式码头设计与施工规范》（JTJ290-98）要求时, 应对回淤沉积物进行清除。因为基床顶部的回淤会降低墙身与基床间的摩擦系数,危害是相当大的。所以我们在进行施工组织设计方案时应当事先就对这一问题：首先将上层浮淤泥土疏浚清理,再安排进行基槽开挖施工，以减小基槽回淤。
2.2.2解决抛填棱体顶面高程偏低问题的处理措施。
棱体的作用是减少对墙身的压力，因此棱体材料通常选块石或当地量大、质轻、内摩擦角大、透水性好的；一般选用10～100kg块石。抛石棱体形状常是三角形、梯形、锯齿形三种。棱体顶面设计要高出预制安装墙身0.3m以上，顶面宽度根据墙后主动破裂面确定，棱体坡度可采用1:1，分级式棱体不宜多于2级。设计烈度为8、9度时，墙后宜采用抛石棱体，一坡到底。
有关规范虽然规定了棱体顶面高出预制安装墙身不应小于0.3m，而对高限并没有做出明确的要求。因此，一些工程在设计时往往把棱体顶面高程设计成预制安装墙身顶高程再加上0.3m。这样的不足之处主要体现在: 棱体和倒滤层施工不能够采取全天候的作业方式,而只能趁潮施工,工程进度往往大受影响；有时施工方为了赶进度而不得不大量的增加水上抛石量,增加工程量和工程造价。由于胸墙施工也要趁潮作业,使得两者施工干扰严重。为了减少两者之间的这种干扰,不得不在海侧设置施工船机设备来进行胸墙施工,不但增加了作业难度同时也会使工程造价增加。
在实际的港口工程施工项目中，如果当地的棱体材料价格不是很高的情况下,我们应该协同设计单位将棱体顶高程适当抬高到一定的高度，确保棱体和倒滤层能实现全天候的作业。
在棱体的顶面和坡面先铺一层0.3～0.5m厚的二片石，其上设置倒滤层。倒滤层可采用分层石料倒滤层、混和石料倒滤层或土工织物倒滤层，坡度可采用1:1.5。混和石料倒滤层厚0.4～0.6m，多级棱体的水下倒滤层厚度宜加大。当抛填达到确定的顶高程后,我们再以此做为“跳板”来进行胸墙的施工。此时需要布置起重和混凝土施工机械,堆放模板、钢筋等材料,使胸墙施工的作业难度降低,减少作业时间,从而加快施工进度。同时由于棱体顶高程抬高了,也可以增大减压的效果。
2.2.3 解决码头主体位移、沉降变形的处理措施。
重力式码头主体和其后的填筑材料发生位移、沉降变形的原因有很多方面：与基槽底土质有关、与基床施工厚度均匀性及夯实的密实度情况有关;施工期间如果码头后边吹填或回填速度过快,都会影响到码头墙身的位移和倾偏;倒滤层级配不良等都会引起码头区域的位移与变形；码头前沿轨间地面也必将跟着发生位移、沉降,导致积水发生。因此我们应该优先把地面做成快料面层,待码头主体工程和其后的填筑材料位移、沉降趋于稳定之后再拆除铺砌面层，做现浇混凝土地面。
3、结速语
对于重力式码头施工中的一些常见问题我们应该引起足够的重视,必须采取积极、合理的措施进行控制。我们只有充分挖掘施工实践中存在的问题，制定切实有效的应对策略，才能创设良好的施工环境和效益，抵御不良风险，全面提升重力式码头的安全和质量。
