沉箱重力式码头施工中常见问题及对策

【关键词】重力式码头；沉箱；施工技术；对策；技术要点

　　重力式沉箱结构码头广泛应用于沿海港口，整体稳定性好，耐久性高，施工进度快，维修费用少，抗冻能力强，能够承受较大地面荷载和船舶荷载。近年来，随着国民经济的快速发展，重力式码头正向大型化、深水化发展，工期变得更加紧迫。在这种情况下，施工过程中会出现基槽回淤过快、抛填棱体顶高程过低、码头主体位移沉降、轨道位移沉降等一系列的技术问题。因此，在施工过程中，需要采取一些相应的对策，总结施工技术要点，克服技术难题，保证码头的施工质量。

　　1 施工中常见问题

　　施工过程中，常见的问题有以下几个方面：一是基槽回淤过快。在基槽开挖完成之后，如果淤泥回流速度过快，会导致沉积物超过规范允许的范围。在问题严重时，基床抛石和夯实工程完成之后，上部的淤泥等沉积物重度太大、数量过多，会导致潜水员不能顺利作业，无法进行基床的整平工序。二是抛填棱体顶高程偏低时，需要配合潮汐时间才能施工，会影响到工程的整体进度。三是码头前沿轨间的混凝土大板会发生位移和沉降，导致码头前沿出现严重积水。四是在使用过程中，码头前部轨道发生位移和沉降，导致装卸货物的设备运行受到影响。

　　2 对策

　　2.1 基槽回淤

　　基槽深度过大并且周围海域的0、1、2级淤泥没有及时疏浚和清除，是造成基槽回淤过快的主要原因。解决问题的对策是：事先制定科学的施工方案、施工中合理安排流程、出现问题及时补救。

　　具体来说，在制定施工方案时，首先安排疏浚施工，再进行开挖基槽。在施工过程中，清除上层的0、1、2级淤泥，再进行基槽的开挖和施工。如果在未能有效清除淤泥的情况下，就进行基槽开挖，在随后的疏浚施工中应该按照基槽、停泊水域、港池的顺序逐步施工，能够有效降低基槽的回淤速率。当出现基槽回淤过快的情况，处理柔软且流动性较大的回淤沉积物，不适合采用斗式挖泥船，应该采用绞吸式挖泥船进行疏浚和清除。

　　2.2 抛填棱体顶高程过低

　　根据相关规范，棱体顶面超过预制安装墙身顶高程0.3m即可，设计人员往往按照棱体顶面高程的低限来进行设计。如果按照这种设计方案来进行施工，会导致棱体和倒滤层施工不能全天候进行，只能根据潮汐时段进行作业，会严重影响到施工进度。为了加快施工进度，就需要增加抛石量，会增加工程的投资。

　　解决问题的对策是适当抬高棱体顶高程，以胸墙断面陆侧最下一级台阶顶高程为宜。这样的话，基本上能够实现全天候的施工作业。抛填达到顶高程，再进行胸墙施工时，可以利用其布置施工机械，堆放施工材料，降低了胸墙的施工难度，能够加快工程进度。

　　2.3 码头主体位移和沉降

　　导致码头主体位移的因素有很多种：基槽的底部土质；回淤沉积物的厚度与含水率；基床施工厚度均匀性与夯实的密实度；码头前沿局部挖泥太深会导致码头位移向前倾斜；码头后边回填过快会导致码头墙身发生位移或者倾斜现象；倒滤层级配不合理会导致码头区域发生位移等。在这些因素影响下，码头前沿轨间混凝土大板会产生位移和沉降，发生积水现象。

　　解决问题的对策是，先进行铺砌面层的施工，等待码头主体和填筑材料的位移和沉降稳定之后，拆除铺砌的面层，然后进行混凝土大板的施工。

　　2.4 轨道位移和沉降

　　重力式码头在使用过程中，一般会出现位移和沉降现象。位移和沉降的程度与施工进度的快慢有着密切关系，施工进度越快则位移和沉降越明显，反之，施工进度越慢则位移和沉降越不明显。码头轨道的前后部分所处的位置不同，前轨是建造在码头胸墙上面，前轨的位移和沉降与码头主体的位移和沉降相一致。而后轨轨道梁距离码头主体很近，无法夯实地基，导致轨道前后部分的位移和沉降也是不同的。

　　解决问题的对策是，如果后轨轨道梁的正下方位于抛填棱体和倒滤层断面范围之外，或者仅仅穿过抛填棱体和倒滤层坡脚处，则后轨轨道梁应该采用桩基。对于不能打桩的后轨道梁，可以采用以下方案：一是加大沉箱的宽度，促使后轨轨道梁正下方的投影全部或者大部分位于沉箱或者卸荷板的范围内。二是对前轨、后轨的位移和沉降情况进行事先预测，在施工中对于码头面层和后轨轨道梁预留尽可能大的位移和沉降量。为了在使用过程中能够调整前轨轨矩和后轨轨矩，使之到达标准轨距，应该适当增加轨道槽的宽度，并增加锚碇台的宽度和防风拉索的间距。三是在轨道型式的选择上，不能采用钢轨下钢垫板通过胶泥与轨道梁粘接牢固的型式、钢轨焊接联成整体的型式，这些轨道型式很难调整，而应该采用容易调整的型式。

　　3 施工技术要点

　　3.1 基槽与基床

　　重力式码头是依靠自身重力来保持稳定性的一种结构形式，要求天然地基承载力大于250kPa，贯入击数大于35a。当建筑物表层地基承载力达不到要求，并且下卧硬层埋置深度不足时，应该采用换置地基、复合地基的方法来处理。根据不同的下卧硬层埋置深度和均匀程度，可以采用不同的处理方法：清除表层软土层换填粗砂、开山石、块石；深层水泥拌和；沉埋式大圆筒结构物等。建筑物底面基面利用人造基床来提高基面的可靠度，一般采用经过夯实整平之后的抛石基床。

　　3.2 沉箱

　　沉箱的预制，根据施工条件，可以采用专业预制场进行预制、货场预制、半潜驳上预制等多种方式。沉箱的浇注，可以采用一次立模连续浇注工艺，也可以采用分段爬模、翻模预制工艺，或者预制一部分高度的沉箱，运输到施工现场再实施水上接高浇注作业。沉箱的存放场地，需要稳固的地基和符合标准的平整度。沉箱的浮运，需要考虑天气、潮汐、航道水深等情况，主拖缆系绑点要偏下一些，沉箱需要加封仓盖，准备好抽水设施。沉箱的沉放，一般选择落潮时段，采用二次定位法进行沉放，采用注水法进行坐底，注意保持沉箱四周吃水均匀、内隔仓眼水压平衡。沉箱的填仓，需要在坐底后及时进行，增加重量防止沉箱移位。

　　3.3 沉箱岸壁

　　沉箱岸壁存在安装缝和沉降缝，需要在墙后采用整体倒滤层处理或者沉箱缝间设置倒滤井附加防漏土工布处理，能够有效防止陆面坍塌现象。

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