某码头泊位建设工程施工技术探讨

【关键词】码头泊位；工程建设；施工工艺 

　　一、工程概况 

　　该码头建设工程共有2个泊位，总长度为537.2m。码头前沿设计水深为-15.8m（港区高程，下同），码头面标高+3.75，港池宽度80m，为沉箱重力式结构，共由52个标准沉箱和3个异型沉箱组成，标准沉箱尺寸为10.2m×14.375m×17.9m。 

　　码头基床形式为暗基床，沉箱内回填基砂和二片石，沉箱间结合腔在-2.6m高程以下填粒径大于80mm的碎石，在-2.6m～+2.1高程之间浇注C25水下混凝土。沉箱顶部面板间浇注接缝混凝土，面板上为20cm厚素混凝土面层。集装箱桥吊前轨设在沉箱面板及接缝混凝土上，后轨道梁基础为直径1200mm的灌注桩，桩长40.6m，前后轨间距30m。锚碇、防风拉索等预埋件布置在结合腔处。沉箱临水面设有双鼓单板橡胶护舷，接缝临水面有D形橡胶护舷。 

　　二、 主要施工工艺和方法 

　　1 施工总体安排 

　　总体施工顺序为：根据现场实际情况，为了尽快实现陆域通道，形成流水施工，采取了由北向南顺序进行施工。因最北端的异型沉箱基床最高，所以先安装邻近的标准沉箱，待与异型沉箱邻近的标准沉箱回填完成后，再抓紧抛石、夯实、整平、安装异型沉箱，随着异型沉箱舱格回填和面板的安装施工，就形成了陆上通道。 

　　2 主要工序施工工艺和施工方法 

　　2.1 炸岩 

　　港池水下炸礁区域海底高程为-13.2～-16.1m。在爆破施工区内，距新浇混凝土最近距离约300m；距西防波堤最近距离约130m。 

　　根据爆破地震波对岸边建筑物和海面船舶的影响，综合确定每次齐发和总药量的大小。在保证炸礁质量的前提下，尽量减小爆破振动，装药量控制在3kg/m左右，单孔装药量根据钻孔深度而定。 

　　（1） 爆破参数设计 

　　炮孔直径D=90mm；药包直径d=70mm；孔距2m；排距2m；超深H0=1.5m，超宽B0=2m。 

　　炸礁区为花岗岩侵入体，岩体完整性良好，呈强、中风化状态。上部标贯击数为30～50击。由规范查表得出风化岩水下炮孔爆破单位耗药量q值为1.53kg/m3。然后用胶质炸药换算系数0.8，计算得出单位耗药量为q=1.2kg/m3。 

　　根据安全起爆药量，采用单孔或几个孔分组单独连接网络起爆，从而减小起爆振动。采用梅花形布孔方式，排间微差起爆。 

　　（2） 爆破地震波对建筑物的影响 

　　起爆安全距离通过下式计算： 

　　R=（K/V）1/α・Qm 

　　式中：R为爆破地震波安全距离（m），Q为药量（kg），V为地震安全速度V=2cm/s，m为药量指数取1/3，K为与爆破点地形、地质条件有关的系数，a为衰减系数，K取200，α取1.5。 

　　根据上式及给定的相关系数，计算得出装药量多少分别加工主（起爆）、副药包，主药包放置毫秒差同段塑料导爆管雷管2个，每个起爆雷管各属于独立起爆系统，以确保药包的准确性。将条形主、副药包连接起来，连接时主药包距孔底应为药包总长度的1/3。 

　　（3） 爆破施工中存在问题及解决办法 

　　爆破施工中对已有建筑物如东侧码头、防波堤有不利影响；对新安装沉箱、新浇注混凝土以及对新开挖基槽边坡等均有不利影响。解决办法是： 

　　①加大安全系数。根据规范规定，重力式码头安全振动速度应为5～8cm/s，本次施工为了最大的安全保证，选择V=2cm/s进行药量计算； 

　　②严格控制一次齐发总药量； 

　　③在危险区域分层爆破； 

　　④加强监控，特别是对防波堤新开挖出的边坡，由于地层组成为砂，为防止产生滑塌或地震液化，在防波堤上设立了4个观测点，每天观测一次位移和沉降情况。还在防波堤上设立了9个观测断面，每周观测一次泥面和边坡的变化情况。 

　　2.2 基床抛石、夯实 

　　基床抛石采用方驳定位，小型自航铁驳运料、方驳上反铲卸船、民船抛填补充相结合的施工方法。一般预留分层抛石厚度的10%～20%。采用400t方驳配备30t履带吊，吊挂夯砣进行基床夯实施工，夯锤的夯实冲击能124kJ/m2，夯实遍数为2遍8夯次。 

　　2.3 沉箱接高 

　　受滑道水深影响，码头工程沉箱只能在沉箱预制平台上预制，经海上拖运至南侧码头接高场地进行现场水上接高。根据浮游稳定性计算，在-7.7m接高台座上接高1段，2.7m高；在-10.4m接高台座上接高2段，2.7m、2.8m高，沉箱接高完成后总高为17.9m，从第二个台座上出运需200t起重船吊浮配合吊力170t。 

　　冬期施工，对于保温养护工作很重要，综合考虑采用综合蓄热法养护施工： 

　　①沉箱外模板外挂30mm厚木板1层，木板外侧为1层土工布、1层塑料布，通过50mm×50mm木方形成整体。混凝土浇注大盘底面用10#铅丝绑扎2层土工布夹2层岩棉毡进行保温。外桁架与外模之间及舱格底盘上安设2kW的电暖气。 

　　②混凝土浇注完成后，在混凝土表面覆盖1层塑料布，然后在接茬甩筋上覆盖2层土工布。在内模底盘上安装电暖气，靠辐射热直接对内模板进行加热。舱内养护温度控制不低于10℃。 

　　③采用抗冻早强外加剂，养护温度为10℃时，2d时间混凝土强度即可达到10MPa以上。舱格顶面覆盖专门的保温罩，保温罩中间挂吊篮，安装电暖气。继续进行保温加热，直到混凝土强度达到设计强度50%或10MPa以上，方可拆除保温罩，钢筋继续维护。 

　　2.4 沉箱安装 

　　沉箱起浮采用980HP拖轮拖带潜水方驳，安装沉箱盖板，并留出浮式泵入仓孔。沉箱安装完成后稳定1d，经复核无误后进行回填。沉箱内填料采用自航铁驳配反铲运抛，每个沉箱抛填量1366m3。 

　　2.5 安装沉箱盖板及现浇盖板 

　　盖板安装用200t起重船配600t方驳进行施工。为保证预埋件精度，带有系船柱、门机车挡、电缆井的沉箱盖板进行现场浇注。模板采用吊模形式。 

　　2.6 回填基砂振冲 

　　本工程振冲处理为不加填料振冲加密，处理深度为15.0m，处理后的地基标准贯入试验锤击数大于15击。同时采用起重能力为20t履带吊车，选用功率为75kW振冲器，1台振冲器每小时振冲3根桩，每天振冲70根左右。施工中应注意以下几个问题： 

　　（1） 实际加密时间不足的问题：在实际施工中，发现振冲器在明显下降开始达到加密电流时，不能以自动装置来控制时间，应由人工控制时间，使实际加密时间达到设计要求的30s。（2） 振冲器工作电压不足问题：根据计算及施工经验，过长的电缆电损耗，使振冲器功率达不到额定值，影响加密效果，甚至会出现造孔“闷机”，所以，监控台引出电缆长度最大不得超过100m。（3） 振冲器造孔电流过大：振冲器下沉速度有时太快，孔壁基砂石容易坍塌。造成振冲器在造孔过程中电流过大，但按规范要求不能超过空振电流的2倍。 

　　三、 结语 

　　（1） 严格控制一次爆破最大药量，合理连接爆破网络，能够保证结构物的安全。（2） 在冬期施工中，采取的施工工艺和保温措施是切实可行的，混凝土质量始终处于受控状态。（3） 根据本工程施工经验，回填基砂石振冲完成后，间距6m的桩可同时施打，间距小于6m的桩应进行跳打。 

　　【参考文献】 

　　[1]谢春晓.集装箱码头泊位通过能力计算中若干问题研究[D]大连海事大学.2008，3：1-69 

　　[2]杨文华.无掩护状态下的高桩码头施工技术要点研究[D]天津大学建工学院.2009，6：1-58