松下港区3#泊位工程沉箱出运码头技术探讨

杨意忠

（中交三航局厦门分公司，福建 厦门 361000）

一、沉箱出运工艺概况

本工程设计沉箱共计24件，甲型沉箱23件，乙型1件，单件重量为2950吨。沉箱出运方案为：采用10条高压气囊滚动运输至出运码头前沿，5000吨举力的半潜驳搭靠在出运码头前沿横梁上，气囊将沉箱搬运至半潜驳上，拖轮拖装有沉箱的半潜驳至施工现场进行安装。

沉箱出运码头位于沉箱预制场存放区的东侧，防波堤南侧根部，离沉箱1#底胎膜大约45米位置。根据业主要求，出运码头的前沿线与1#泊位前沿线在同一直线上，（平面位置示意图如下），根据半潜驳吃水深度及当地潮汐情况，前沿水深控制为-1.0m，半潜驳搁凳宽度为22.8米，大于沉箱宽度17.4米，出运码头设计为20.0米宽。沉箱过驳时，半潜驳搁凳搭搁在出运码头横梁上时，搁凳中心对准出运码头中心，搁凳两边各悬空1.4m，控制在3.9~4.3米潮水（涨潮时）沉箱开始从出运码头过驳至半潜驳上，过驳时间为1.5~2个小时，拖轮拖半潜驳至安装现场低潮水位安装。

本次设计地质资料主要参考了业主0#泊位S6点及上一个工程出运码头后方的A点地质资料，本出运码头位于以上两点孔位连线附近，地质资料采用以上两点地质情况进行内插得出本工程地质资料。

二、码头结构选择

出运码头原设计基础设两排φ1200mm灌注桩，前排5根，间距为4.45m，后排4根，桩中心排距为5.6m，两排间距为6.5m，两排桩顶标高为+3.8m（当地最近理论潮位为基准面）。灌注桩施工后在排之间回填块石，之后前排桩之间空隙浇注砼（C30）挡板，砼厚度为桩直径，底标高为-1.0m（底层回填块石并粗平后用模袋砼封底），前排前沿线-2.0m以上回填1.0m厚护坦大块石。

经我司技术主管部门召开讨论会，认为以上结构方案过于单薄，并且前排的桩基挡板设计不合理，存在很大的技术风险，决定对原设计进行设计变更，变更后的结构断面如下描述：

变更时已经施工的桩基为前排桩2#、4#桩及后排4根桩，所以变更时不便对已施工的桩基进行取消，前排就设计为；未施工的桩基全部变更为φ1500mm，并且原3#桩变更为2根φ1500mm桩基，缩短桩间距，同时后面增设了一排（第三排）四根桩基，前排桩顶标高保持原设计不变为+3.8米（当地理论最近潮位，下同），第二排（变更时已按原设计施工至+3.8米）桩顶标高为+5.88米，所以本排桩必须进行接桩处理，由原设计的+3.8米接高至+5.88米，第三排桩顶标高为+5.98米；横梁布置为前排桩基上布置2米*2米断面的钢筋砼横梁，在后两排桩基上不设计明横梁，而在上部板施工时，在桩基顶上布置暗横梁钢筋作为暗横梁布置。

运码头上部结构为厚度1.20米的连续板结构，即在前排横梁上与后两排上直接浇注C30连续板，在板靠近码头的前沿位置的两侧预埋沉箱搬运时需要的牵引环，牵引结构与本工程沉箱的牵引环相同。在第三排桩靠岸侧设置一块沿出运方向长度为10.0米的钢筋砼搭板，厚度为0.30米，搭板直接浇注在地坪上，出运码头结构图示意如下：

边坡采用在面板外多回填4.0宽块石范围，之后按1：1放坡，坡面在底水位以上浇注厚度为30cm的砼。

三、施工工艺

1、桩基施工平台

采用回填块石筑岛的方案提供桩基施工平台，块石筑岛回填时控制回填块石的尺寸规格，为方便桩基施打，在桩基位置采用小石头进行回填，筑岛从沉箱预制场地往海侧（东面）直接倾倒回填，筑岛平台范围为：东面最外侧线超出前沿线3.0米，靠1#泊位侧面（右侧、南面）比出运码头宽出4.0米，在右侧与东侧的最外侧采用700-1000kg块石挖掘机拼砌起来，之后在拼砌的块石上灌注砼，灌注时，应使砼流入石块之间的缝隙并灌满，使整个筑岛护坡连接成整体，以抵抗波浪的冲刷及回吸。在桩基施工后，靠出运码头前沿线（东侧）超出前沿线部分的块石采用挖掘机挖起，考虑半潜驳吃水为4.0米，另加驳底安全水深0.5米，必须挖至标高为-2.0~-1.0米。右侧块石坡面不动，作为出运码头平台的护坡，考虑到潮水的冲刷较大，在必要时对其进行再次砼护坡加固。

2、桩基及下部构造施工

采用钻机冲击成孔，桩锤为φ1200mm及φ1500mm，桩基为嵌岩桩，嵌入中风化500mm~ 1000mm，终孔位置主要以地质为控制指标，敷以标高控制，相邻桩基终孔标高差不超过5.0米。终孔后及时清孔、下钢筋笼、浇注砼，浇注砼时应考虑桩顶浮浆问题，浇注标高比设计标高高出不少于1.0米，桩基施工后要对桩顶松散浮浆砍锄，桩头砍后的砼顶标高应比设计标高高出100mm；第二排桩基在施工场地允许时就立即进行砍桩后接桩，先焊接好接高部分的钢筋，再采用护筒作为接高部分桩基砼浇注模板，接桩严格按照《水运工程混凝土施工规范》进行控制。桩基全部完成后将前沿线外侧的筑岛平台开挖至-1.0~-2.0米，开挖时对于护坡砼无法采用挖掘机直接开挖的，采用钻小眼爆破的方式对护坡砼进行松动后再开挖，开挖时分两次开挖，第一次开挖至标高+3.8米，理出一平台，作为前沿横梁的施工平台，横梁底模采用砂浆在平台上扫平而成，侧模采用胶合板加木围囹制作而成轻型模板，采用穿堂拉条进行围囹加固。底模做好后就绑扎钢筋、安装侧模、浇注砼，浇注砼必须趁潮作业，在退潮时开始浇注。第二次开挖从+3.8米开始，挖至-1.0~-2.0米，并且从海侧往岸侧自然放坡。

3、上部结构施工

上部结构为一整体连续板，在前沿横梁施工后，即可进行上部面板施工，面板与前沿横梁、后两排桩基采用刚性连接，即在施工横梁及桩基时按照设计图纸预埋好连接钢筋。面板底模采用地胎膜进行施工，挖掘机开挖原施工平台至+5.75~+5.93米，按照设计的1.6%坡度比进行放坡，之后铺设50mm后水泥砂浆找平层，然后安装暗横梁、面板钢筋，钢筋制作及安装严格按照有关技术规范进行施工控制；之后安装侧模，侧摸采用胶合板外加围囹的轻型模板，因考虑面板厚度只有1.2米，不采用穿堂拉条加固模板，模扳外侧采用方木条顶撑加固。浇注砼采用砼地泵进行输送砼，退潮至+3.8米以下时开始趁潮浇注砼，浇注后采用浇水养护，养护期不少于7天。搭板施工方法与面板施工方法相同，不再累述。

4、系缆设置

考虑到沉箱落泊时卷扬机钢丝绳锚点，在施工前排横梁时，在面板靠前沿前前端两侧顶部预埋两根（共两点四根）36mm直径一级钢筋环，钢筋环尺寸与沉箱预制牵引环相同，两处预埋的钢筋环方向为垂直于前沿线，两处锚筋之间的间距为19.3m。半潜驳系缆点设置在岸上采用扭工块下埋地面的方式

四、安全与工期保证措施

（一）安全措施

1、安全是顺利施工的保证，为了能在施工期间保证安全，施工平台填筑块石之后，在护面的大块石上浇注C25砼，作为施工平台坡面的抗台防护措施。

2、施工用电统一划入沉箱预制场施工用电的管理中。

3、现场施工安全管理严格按照本工程的安全管理方案进行管理。

（二）进度措施

出运码头的施工进度直接关系到本工程沉箱出运是否顺利进行，桩基施工进度快慢是出运码头进度能否满足要求的关键，同时考虑到桩基地质复杂（抛石层较厚），为此我们计划投入4~5台钻机，以保证桩基尽快完成。

在桩基完成之后，立即进行前沿线回填块石的开挖，开挖后马上组织钢筋、模板制作、安装工程，在最短的时间内完成上部结构。为尽早使出运码头投入使用，上部构造砼采用与沉箱预制砼相等标号C40进行施工，以缩短完工后与投入使用之间的时间。

五、结束语

1、该码头的形式适用于沿海基础条件不好的地方建设大型沉箱预制厂的出运码头。2、该技术方案应该结合当地的地质条件进行分析。3、出运码头在使用的过程中要经常进行沉降位移观测，对测量数据进行分析，作为以后码头使用的原始资料。4、首次使用时，砼抗压强度不小于设计强度。

[1]彭剑.气囊出运技术在沉箱码头的应用.水运工程，2005年1期.