游存忠
(福州港航务工程处,福建 福州 350000)
港口码头是水路交通的枢纽,更是进出口货物的集散地以及船舶停靠点,提高港口码头工程的施工技术,对于现代化建设十分重要,不仅推动交通干线枢纽,更能够完善港口码头周边城市的服务设施,极大的促进了水路交通的健康发展。
整体施工工序如图1 所示。
图1 整体施工工序
港口码头工程施工前,需要对工程所在地的地质条件进行勘察,并且进行基床抛石,首先要筛选抛石石料,保证石料可靠干净,符合使用要求,单块石料选择过程中,必须确保其最小边和最大边低于1∶3,而且浸水后强度仍然能够达到50 MPa 左右。
进行港口码头工程施工的技术控制,通常包括以下几个方面:
1)设立定位船和导标。目前,导标主要分为顶面的坡肩边导标以及包基床中心导标。定位船通常设置在抛石位置,并且确保周围没有回淤或者回淤在30 cm 范围内方可进行,一旦超过30 cm 回淤,必须进行清淤操作。
2)抛石。完成试抛后,需要结合粗抛和细抛的方法,将其下部的20 cm~30 cm 范围内进行细抛,完成抛石工作后,要及时绘制断面图和平面图。
3)夯实。完成试夯后,要校核夯实遍数,避免发生机床局部隆起以及漏夯问题,通常可以对其进行两次夯实或者多遍夯实进行规避,在夯实过程中,为了避免发生倒锤现象,应在夯实前整平基床顶面,控制局部高差在300 mm 范围内,与此同时,按照墙身底面各边加宽1 m 作为夯实范围。完成夯实之后,对其进行检查,如果发现某处低于5 m 时,应进行复夯,采用经水准仪测量其平均沉降量在30 mm 范围内方可验收。一旦高于此范围,则必须要对其进行充实夯实,直到夯实合格为止。
4)补夯。完成上述工作后要进行补夯施工,即夯实完成后,其补抛块石的面积高于1/3,连续面积或构件底面积高于30 m2,厚度高于0.5 m。
1)开挖基槽和港池。对开挖的范围要在水中抛设浮标加以标记,在开挖施工过程中,采用GPS 全球定位仪,对钻机船以及挖泥船进行全天候的定位,确保开挖位置准确无误。基槽开挖过程中,通常同靠近码头处开始,并采用8 m3的抓斗式挖泥船向着海中方向开挖,靠码头段的实体引堤采用基槽表面的中粗砂,随即采用挖泥船对强风化岩以及风化岩进行开挖,确保基槽分层开挖,每层的开挖高度要根据实际地质情况确定,开挖尺度符合设计要求,开挖的超深值以及超宽值需满足设计要求。每挖完一段基槽后要进行验收,并且立即对其进行基床抛石以及整平,避免发生基槽回淤现象。某些较为复杂的施工现场,难以采用普通船运输石料,应该改用大型的驳船,从而实现石料的运输及抛卸,并且做好材料的运输、组织以及储备,保证石料的供应,避免影响整个施工进度。
2)预制圆筒。预制圆筒的参数需要根据实际情况进行制定,一般情况下使用滑模施工方法,将预制的圆筒通过拖轮拖至制定水域进行存放和安装,进行施工时应注意以下要点:进行混凝土浇灌过程中,必须采取分层浇灌方法,一般的分层厚度在25 cm 左右,完成每层的混凝土浇灌后,要控制其表面高度,一般为模板下5 cm 左右;在滑升过程中,应在初凝前完成上层混凝土的浇灌;浇灌顺序要合理,依据结构位置,进行对称均衡浇灌,特殊情况下可以将浇灌方向加以改变,从而避免侧压力集中而造成的定向位移;控制滑升速度,确保每个作业班的时间间隔以及提升次数均符合设计要求。滑模施工过程中,务必连续施工,禁止乱设置施工缝,如果模板滑升完成,需要等混凝土满足一定的强度等级之后方可进行滑模装置的拆除。
3)预制盖板。预制盖板的参数需要根据实际情况进行预订,一般情况下易受到运输及起吊设备限制,因此要制定良好的施工方案,勘察完实际地形之后,需要选取合理的盖板预制场地,通常将场地标高+5.0 并整平密实后,铺设六角块,盖板的出运通常采取气囊,并且设置一条临时的航道,进行吊运安装时,通常采用400 t 的吊装船进行作业,如果施工气候易受到涨潮及风浪的影响,要预先做好施工准备,避免吊装作业工期混乱,从而确保港口码头工程的整体工作效率。
4)设置胸墙及防浪墙。进行胸墙及防浪墙施工过程中,应使用吊车对其进行配合,通常可以将其料斗混凝土吊运至模板中,并进行分层振捣,振捣过程中采取插入式振捣器,因为胸墙及防浪墙主要位于潮位的变化区域,因此为确保混凝土的施工质量,应在低潮时对其进行浇筑,并且适当加入早强剂,从而在涨潮前便实现混凝土的浇筑强度达到设计标准。混凝土的模板应该采取大型整体式的钢模板,并在陆地上进行钢模板的拼装工作,设计模板过程中需要对风浪和潮流的作用力进行考虑,确保模板各个部位的平整度。为了避免受到外界因素的淘涮,进行模板拼缝时要尽可能的密实,并在盖板和模板的接触位置均采用止浆措施,固定胸墙模板过程中,应在卸荷板上进行螺栓的预埋工作,等到模板拆除后方可进行拧螺栓的凿除,并及时用高强度砂浆进行修补,安拆模板过程中,应采用16 t 吊车。
5)设置引堤及护岸。进行引堤及护岸施工过程中,通常采取大型编织袋装砂进行筑堤,并安装块石护面。大型编织袋的选材应选择长15 m~25 m 宽10 m 的袋体,并使用抽砂设备将预先选好的砂体充入袋内,从而实现砂管袋,这种方式的优势主要在于施工成本较低,且方便就地取材施工效率高,但是缺点也较为明显,即抗风浪能力较弱,没有良好的袋体定位能力,不适宜在强风及深水的区域使用。在施工过程中,要及时防护块石护面,如果处于风浪条件下,块石护面容易冲破,从而破坏砂袋,造成砂体流失,因此应采用抛石堤,并在堤内进行填砂施工,在一定程度上规避了风浪对引堤的施工影响,极大的提高了施工效率。
沉箱施工流程见图2。
图2 沉箱施工流程
进行沉箱施工过程中,需要注意以下几方面技术控制要点:
1)吊运。完成沉箱储存场的封仓盖板以及安装施工平台之后,需要将沉箱吊运到方驳处,最后使用驳船将需要的沉箱运到指定现场。
2)安装检查。检查过程中,要对构件型号尺寸以及基床顶面等进行仔细校核。
3)安装沉箱。实际的施工流程如图2 所示,对施工现场进行测量,并且依据实际测量参数掌握沉箱安装的控制基线,随即应用经纬仪或者全站仪对沉箱安装的位置进行定位,在沉箱下沉过程中,控制好沉箱的水平度,确保水平下沉。一旦沉箱下沉到基床面时,需要对沉箱的横向、纵向以及扭角进行检查,控制偏差在规范和设计要求范围内。
4)沉箱回填。进行沉箱回填时,其回填料应选择10 kg~100 kg 的块石材质,并且要求其材质内不含有害物质。为了避免沉箱回填过程中沉箱顶面的混凝土受到破坏,可以采用钢筋以及角钢对沉箱护壁进行制作,并在沉箱隔墙或者外墙顶面进行安装,进行回填过程中,为防止发生均匀沉降,要确保下沉速度保持一致。
在进行预制块体的安装过程中,需要注意以下几方面技术控制要点:
1)安装测量。确定安装扭王字块、栅栏板的基线,必须要依据陆域上的控制点以及设计安装位置进行,与此同时,还要采取全站仪控制安装高程以及位置。为了尽可能的避免或者减小对安装扭王字块以及栅栏板的影响,可以在低平潮时合理的安排施工时间,从而为后续安装创造有利条件。
2)安装栅栏板。安装栅栏板时必须在垫层块石抛埋成形后才能进行,常见的A 型和B 型的栅栏板可以使用50 t 汽车吊运至陆地上进行吊装,为了防止吊装产生较大偏差,要求水下进行潜水员配合,随时对吊装栅栏板的位置进行有效调整,与此同时,还可以采用25 t 轮胎吊和平板车进行配合,从而将栅栏板吊运到施工现场。
3)安装扭王字块。进行扭王字块安装前需要验收块体,对于不符合设计规范的块体要进行及时修整,从而保证扭王字块的整体质量,随时检查基床,保证基床内没有异物或者回淤,除此之外,还要校核控制点以及所用基线,待上述工作均合理完成之后,方可进行安装扭王字块,采用100 t 方驳吊机水上吊运,从而完成扭王字块的安装工作,与此同时,通过水上潜水员的配合,在安装过程中,对成品进行保护,避免发生碰撞事故,从而确保安装工作的顺利进行以及安装质量的稳定有效。
综上所述,港口码头工程的施工极其复杂,这就需要施工人员对施工技术进行全面的了解,从各方面规避施工问题的发生,从而促进水上交通事业的健康发展。
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