沉箱重力式码头的施工质量控制措施

蔡笃佳

摘 要：在重力式码头结构中，重力式沉箱码头是非常典型的一种结构，这种结构具有平面规模大、高度高、自重大等优势，在码头项目施工中渐渐得到普及，但因各方面的因素，导致工程施工作业过程中存在各种质量问题。文章以实际工程为例，首先对基槽开挖施工质量控制进行了分析，然后对块石基床、护底块石施工质量控制进行了讨论，最后提出了沉箱预制及出运安装施工质量控制及回填砂施工质量控制措施，提高了重力式沉箱码头的施工质量。

关键词：重力式沉箱码头 基槽开挖 回填砂施工

1.工程概况

如意岛用海域面积为715.75万m2，结合人工岛功能分区及后期开发理念与设想，为便于泻湖区域后期建筑物的开发实施，岛体吹填主要分3个区域，分别为回填陆域区、凹地回填区和泻湖水域。

（1）上部结构形式：采用重力式沉箱结构、局部为抛石斜坡堤加扭王块护面结构。顶部为现浇挡浪墙（胸墙）。

（2）基床：沉箱下方采用抛石基床形式。

（3）地基处理：采用挤密砂桩方式处理。

2.基槽开挖施工质量控制

（1）在基槽开挖作业的过程中，应该有效控制标高。基槽底标高不能超过设计底标高；

（2）要基于设计方案设定基槽开挖的平面位置，并且基槽开挖的实际规模要≥设计尺寸，非岩石地基水下基槽开挖允许偏差见表1；

（3）在开挖作业前，应该深入检查水底状况，保证水底没有障碍物；

（4）要基于设计方案，设定基槽挖泥平面位置、断面大小、边坡以及标高等，并且基底不能产生浅点；

（5）如果基槽挖泥厚度>2m，就应该分层作业，并且应该根据土质和实际的施工工艺确定分层厚度，制定切实有效的措施，避免出现塌坡的现象；

（6）如果基槽达到设计标高，就要有效核验基底土质和挖泥的实际深度，要是出现和地质条件存在矛盾的现象，就要马上处理；

（7）如果基槽底回淤沉积物的实际厚度>0.3m，就要及时清理；

（8）基槽开挖作业完成后，一定要严格验收，还要在尽可能短的时间内，快速抛填块石，有效避免出现回淤的现象；

（9）基于《重力式码头设计与施工规范》（JTS 167-2-2013）施工。

3.块石基床、护底块石施工质量控制

3.1一般规定

（1）基床块石有很高的要求，不能选择风化、成片状、存在裂纹、未饱和状态，或是抗压强度<50MPa的；而30MPa是护底块石单轴饱及极限抗压强度的最小值；

（2）抛石前一定要对基槽尺寸进行查验，要是基槽尺寸有很大的改变，就要切实处理。如果回淤沉积物的含水率没有达到150%，并且厚度>300mm，就要及时进行清理。

（3）要位置精准并且安全性较高，才能进行抛石，还要基于水深、水流及波浪等，设计抛石船的驻位，并且抛石顶面一定要<设计标高，并且一定要>0.5m，并且基床頂宽应该超过设计宽度。

（4）基床顶宽≥设计宽度。基床平均预留20cm沉降（东标段含淤泥夹层段预留35cm沉降）。基床顶建议设置倒坡，坡度建议为0.5（东标段南侧含淤泥质粘土夹层段建议取1%）。以上数据经先行施工段验证后由施工方调整确定。

（5）基床抛石和护底块石的施工要保持同步。在抛填护底块前，一定要进行多功能土工垫层的铺设作业，然后再在上面进行30cm二片石垫层的铺设施工。在抛填前，应该精确测定抛填位置的泥面高度。在实际抛填的过程中，应该掌控潮汐状况，基于水尺提供的海水高度数据，科学地设计抛石标高。并且在实际作业过程中，应该始终秉承“宁低勿高”的基本理念，使得抛填的安全性及准确性得到极大的保障。

（6）把控好水下基床抛石的允许偏差。基于《水运工程质量验收标准》（JTS257-2008），科学地设计水下基床抛石的偏差范围、检验手段及数量，比如顶面标高允许偏差为+0/-500mm；边线允许偏差为+400/-0mm。

3.2水下抛石基床夯实

（1）借助锤夯的形式开展对应的夯实工作，夯实区间依照《重力式码头设计与施工规范》（JTS 167-2-2009）的相关要求与标准来开展。

（2）夯锤的质量、下落距离以及夯实冲击力要求与《重力式码头设计与施工规范》（JTS 167-2-2009）中的要求相符合；

（3）基床夯试验收复单次打夯的平均沉降数值，要求控制在30mm以内；

（4）夯实前要求对抛石基床顶部开展对应的整平工作，局部高度差要求控制在300mm以内；

3.3水下基床整平

（1）整平区间以及形式要求与相关的规定相符，譬如《重力式码头设计与施工规范》（JTS167-2-2009）中对于其范围的要求。该工程只对格宾石笼下部的基床开展对应的整平工作。

（2）开展基床整平工作时，针对块石之间不平整的区域，要求选用二片石来进行填充，对二片石之间不平整的区域要求借助碎石来进行对应的填充工作，其碎石层的厚度要求控制在50mm以内。

（3）水下基床整平的可控误差应满足：顶面标高细平允许偏差为±5 0 m m，极细平允许偏差为±30mm。

4.沉箱预制及出运安装施工质量控制

（1）沉箱的预制地点可以选择地点较近的区域，沉箱装配借助现场浮运来进行装配。

（2）沉箱预制标准参见《重力式码头设计与施工规范》（JTS167-2-2009）9.1构件预制的要求与规范，不仅如此还要求借助砼地坪做底模，并允许的高度差是0.5cm，底模的表层要求借助完备的脱模技术工艺来进行施工。

（3）装配工作开展前应清理留存在机床上与沉箱底的垃圾与杂质。安装沉箱要求整平一段再安装一段，以此来有效地防止沉积的情况出现。

（4）装配工作进行时，要求尽量减少误差的存在，严格地控制其区域以及长短。

（5）沉箱放置好后，要求实时开展箱内回填以及墙后回填工作，以此来确保施工期间沉箱的稳定性。

（6）工作开展的过程中要求将沉箱底部与基床的斜度维持一致，避免出现挫坏基床的情况。

（7）工作完成后要求开展对应的水下检查工作。检查的内容主要是包括有缝隙的宽度、相邻沉箱、沉箱与基床面的接触是否平衡等。假若不符合规定，要求开展对应的调整或重装工作。

5.回填砂施工质量控制

（1）沉箱内回填

沉箱装配完成后要及时的开展对应的回填工作。回填料中的含泥量≤10%。要求回填料填满整个沉箱，但不能超出其顶面，并且进行对应的平整工作。

（2）沉箱后回填

沉箱后回填中粗砂，含泥量≤5%，需振沖密实，处理后N≥15击，Φ≥32°。

为保证施工质量及施工期沉箱稳定，沉箱安装及箱内填砂和结合腔施工完毕后应立即进行箱后抛石棱体及回填中粗砂的施工，若回填中粗砂施工与沉箱主体结构非同一施工单位，务必请各单位协调施工安排。

6.胸墙施工质量控制

（1）为了保证护岸顶层标高的准确性，要求在胸墙施工的过程中，必须在箱后回填砂工作做完，并且护岸的沉降完成后才可进行。也可以选用分层浇筑的形式来开展。

（2）在浇注环节中，要求确保混凝土在水位上开展对应的振捣工作，底部混凝土在初凝前不得被水浸泡，而且在浇筑工作开展前，借助淡水来将被海水浸泡过后的钢筋进行对应的清洁工作。

（3）胸墙在浇筑工作开展前，承建单位要与业主沟通交流，开展好对应的预埋件布置工作。

（4）相邻的胸墙之间要求过渡平和，衔接流畅，外观整齐，针对由于沉箱装配失误所产生的衔接不通畅，可借助对于现浇胸墙的调节来做出对应的调整。

7.结束语

综上所述，我国码头结构中重力式沉箱码头是其重要结构之一，由于受到各种因素的制约，造成施工质量存在问题，影响了码头的安全使用。同时港口竞争力逐渐加大，为了有效解决质量问题，提高港口竞争力，文章特从沉箱预制、基槽开挖、基床抛石及沉箱安放等几方面加强质量控制，旨在提高重力式沉箱码头的施工质量，促进港口健康、有序发展。

参考文献：

[1]JTS 167-2-2009.重力式码头设计与施工规范[S].北京：人民交通出版社，2009.

[2]JTS 257-2008.水运工程质量检验标准[S].北京：人民交通出版社，2009.

[3]周凡.浅谈重力式沉箱码头施工质量控制[J].建设监理，2014（03）：74-75+82.