重力式沉箱码头施工与质量控制分析

摘要：随着经济全球化进程的不断加快，国与国之间的交流也变得更加频繁，为了方便贸易交流，陆上交通、水运交通均较之前得到了明显的改善。在重力式码头的众多结构形式中，力式沉箱是使用频率较高的一种结构，由于其具有平面尺度大、单重量大等特征，在码头建设中得到了广泛的应用。文章对重力式沉箱码头施工与质量控制进行了分析。

关键词：重力式沉箱码头；码头建设；质量控制；交通运输；水上浮运 文献标识码：A

中图分类号：U655 文章编号：1009-2374（2017）11-0194-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.098

重力式沉箱码头结构形式多样化，其中力式沉箱是使用较多的一种结构形式，由于其具有平面尺寸大、单重量大等优点，在码头建设中得到了广泛的应用。重力式沉箱码头可在低潮时间段内完成安装出水工作，借助空腹与薄壁有底结构，满足水上浮运的相关要求，一方面可提高货物运输的安全性；另一方面也能提高运输的效率。然而力式沉箱码头结构在实际使用中会因为种种因素的影响，出现相关质量问题，给正常的运输工作造成重重阻碍，甚至会使企业蒙受巨大的经济损失。因此通过对重力式沉箱码头施工中常见问题的深入探究，寻求最佳的解决对策，以提高其应用面，为我国经济的发展提供可靠的保障。

1 工程基本情况

本工程位于#4泊位工程，属于新建锦尚作业区，工程平面见图1所示。工程总耗资达1.15亿元。码头泊位全部采用的是重力式沉箱结构。结合当前审批的用海范围要求，新建的#4泊位主要是以1.5万吨级的通用泊位上报的，后期还会根据所需对该泊位进行扩建，使其成为3.5万吨级的散货码头，以确保货物能够及时有效运输。码头泊位长度可达230米。码头主要由500吨重的沉箱一共30个以及200吨卸荷板一共60个组成。在码头后方部位分布有抛石棱体与回填砂。

2 重力式沉箱码头施工过程中存在的问题

当前，随着全球化贸易的不断发展，水上经济的重要性日益突出，加快了码头船舶的发展进程，也在一定程度上推动了重力式沉箱码头的施工建设力度。然而重力式沉箱码头施工建设中仍存在不尽如人意的地方，具体表现在如下七个层面：（1）沉箱分层浇筑接缝部位若处理不当会发生渗水现象，长此下去会使得沉箱受到水的不断侵蚀，影响沉箱整体结构的稳定性；（2）基槽开挖结束后，若回淤速度过快的话，则很难进行控制，最终会造成水中沉积物含量集聚增多，很难满足施工相关标准要求；（3）基床抛石与夯实作业完成后，施工人员在观测中却发现基床抛石实际标高与設计图纸中所要求的标高存在很大的差异，再加之水中沉积物的不断增加，施工人员后续对基床进行处理难度较大，影响施工质量；（4）基床整平施工结束后，又得知所补抛的厚度不符合规定，沉箱安装完后与施工设计的预留沉降量不相吻合，造成沉箱出现不同程度的滑移现象，影响结构的稳定性；（5）施工人员在抛填中没有采取正确的操作流程或者是抛填速度过快的话都会使得沉箱出现一定的滑移，给施工的正常实施带来重重影响；（6）由于码头胸墙会发生一定的沉降，对具体的沉降位移值很难明确，从而造成相邻区域的胸墙顶面的高差出现较大的悬殊，引发混凝土裂缝现象的发生；（7）施工中若某一环节处理不当，会造成轨道发生不同程度的位移，前后段的轨道距离与正常值存在很大的出入，不能满足施工相关规定。

3 沉箱预制及安装的质量控制

沉箱预制应从三方面进行有效控制：（1）模板施工质量；（2）钢筋；（3）混凝土施工质量。要确保施工质量达标，材料的选择是至关重要的环节。施工中不管是模板的选择或者是钢筋、混凝土的选择，均应从正规厂家处购买，所购买的材料必须经过全面检测，确保符合要求后方可投入使用。沉箱安装的质量控制可从如下七个层面入手：（1）起重船机的选择中，应按照沉箱实际重量进行有效选取，应能够承受沉箱的重量；（2）严格按照沉箱的安装流程进行合理安装。结合现场地质状况，明确锚位与地锚位置，为后期施工的顺利实施打下坚实的基础；（3）沉箱安装前，施工人员需对基床部位进行彻底检查，确保无损坏、无杂物存在。应尽可能选择落潮时段进行沉箱的安装，这样可防止潮水对安装工作所造成的不良影响。沉箱安放下沉时应一次到位，提高基床的平整度；（4）施工人员可在沉箱顶部四角区域设置导标，并借助经纬仪对沉箱角点进行校正，尽可能降低误差，提高安装的精确性；（5）在进行沉箱安装时，如果水面过高，会进入到前排沉箱内，因此可借助水泵向后排隔仓加水，确保前后排隔仓内水位保持平衡；（6）根据实际所需严格控制沉箱纵向顺直度与累计长度；（7）沉箱安装到位后，应在第一时间向内进行填石作业，填石的硬度等各项参数应满足设计所需。而且要注意抛填时应做到力度适中，确保每个仓格内进度一致。

4 基槽开挖施工的质量控制

4.1 水上挖泥的质量控制

（1）水上挖泥主要采取的是分层、分段、分条的方式进行，施工人员应结合实际情况明确分层的宽度与搭接长度，确保施工各个阶段的顺利实施。通过对工程进行分析，可知此次施工中分层厚度以2m为宜，每层的搭接长度为20m；（2）严格按照一定的开挖坡度比进行开挖，基槽开挖时可布置一定的位移观测点，施工中一旦发现有异常情况，应立即中止施工，查明原因后采取有效的措施加以改进；（3）若属于黏土地质，则开挖基槽每边超宽与超长应小于2.5m，超深不小于0.8m。若属于块石地质，则开挖基槽每边超宽与超长应小于1.5m，超深不小于0.5m；（4）抓斗宽度应严格控制；（5）当基槽开挖达到设计所需时，施工人员需对当前的土质进行检测，如若土质与设计要求不相吻合，应及时上报相关单位，提出有效的解决对策。

4.2 水上炸礁的质量控制

按照工程的实际特征，选择行之有效的炸礁方案。炸礁作业中，首先，应确保周边建筑物不致受到影响，选择恰当的位置进行施工；其次，尽可能降低超爆或者欠爆现象的发生。通常情况下，选取的是毫秒微差爆破技术，该技术不仅爆破效果显著，而且还能最大限度降低爆破危害。

5 抛石棱体抛填施工的质量控制

（1）抛石棱体填石料应选择自然级配，石料规格应进行严格控制，一般以10～150kg最为恰当；（2）严把抛填速率关，提高沉箱整体结构的稳定性。抛填中应做到分层进行，而且每层的回填厚度应控制在规定范围内。抛填工作完成后，施工人员还应对沉箱沉降位移现象进行监测，若发现沉降量超过允许值时，应在第一时间中止回填工作，并上报监理单位，提出有效的改进措施，增强施工的成效性。

6 基床抛石及整平施工的质量控制

6.1 基床抛石的质量控制

（1）结合水流方向以及水位特征等，明确抛石船位的具体位置；（2）在抛填之前，施工人员需选择一片有代表性的区域，对周围的石料厚度等参数指标进行检测，看其是否满足要求，确保无误后方可进行抛填施工；（3）抛石标高的确定主要是根据设计标高与预留沉降量进行综合权衡的。此次施工中主要是根据10%的夯沉量与20cm的预留沉降量最终明确抛石标高的；（4）根据施工所需选取性价比高的石料，石料中应不掺任何杂质而且表面无裂缝现象；（5）选择恰当的方式进行基床抛石施工。夯实作业完成后，应及时进行验收，若不达标应进行补夯处理，确保施工质量达标。

6.2 基床整平的质量控制

（1）基床整平中，借助无线遥控水下整平机进行作业，其工作原理是通过整平架的支撑腿，直接作用在抛石基床上，并将所接收到的无线信号传输至中心控制室中的显示屏上，操作人员只需按动按钮，即可对整平机进行操控，完成相关动作；（2）整平机每次刮铲的厚度应进行严格控制。刮铲的厚度一般以30cm为宜。施工人员需将刮铲周围的块石清理干净，以免块石过多影响刮铲的正常运行；（3）整平机中自带有监控仪与测深仪，可对基床的整平范围以及整平质量进行实时监控，一旦发现有不符合规定的部分，可及时加以调整，提高施工质量。

7 上部结构施工质量控制

该工程中上部结构有卸荷板、胸墙、护轮坎等设施，这些设施若安装不到位或者是存在质量问题，都会影响整个工程质量，因此应做好上部结构的施工质量控制工作。（1）卸荷板的安装应严格按照一定的流程进行操作，尽可能选择在低潮时进行安装，这样可避免潮水对卸荷板安装所带来的不良影响。卸荷板的缝应与沉箱接缝有效对接，提高其密实性；（2）胸墙是由混凝土组成的。混凝土浇筑质量的高低直接关系着胸墙的稳定性。因此应严格控制混凝土的配合比，施工中按照正确的操作流程进行混凝土的浇筑，并做好后期的养护工作，提高混凝土的强度，此外还应提高水电预埋管件等部位的精确性；（3）在进行护轮坎施工过程中，应采取有效的措施控制前沿线的平直度，确保施工的順利实施。

8 结语

综上所述，重力式沉箱码头结构作为一种重要的结构，在水运过程中发挥着巨大的影响力。本文通过对重力式沉箱码头施工中存在的问题进行全面分析，并提出针对性的解决对策，以提高施工质量，加快港口建设脚步，促进我国经济的快速发展。

参考文献

[1] 周讯.大型重力式沉箱码头施工过程中的问题与质量控制[J].化工管理，2013，（6）.

[2] 姜利清.重力式沉箱结构码头基床处理技术研究[J].中国水运（下半月），2015，6（6）.

[3] 李武.大型重力式沉箱码头施工过程中的问题与质量控制研究[J].低碳世界，2016，（12）.

作者简介：廖必学（1990-），男，福建莆田人，中交三航（厦门）工程有限公司助理工程师，研究方向：混凝土施工技术。

（责任编辑：王 波）