码头沉箱及预制块体施工技术

赖银波

摘 要：当前，重力式码头沉箱施工技术被广泛应用于港口码头施工中。文章结合实际工程，围绕码头沉箱及预制块体施工技术，对旧码头拆除、预制沉箱、沉箱安装等工艺进行了详尽的分析，从而提高了整体工程质量。

关键词：沉箱安装 预制沉箱 港口码头

港口码头的建设是城市现代化运输业发展的重要標志。从某种角度来说，港口码头的建设，在促进城市经济发展的同时，也带动了社会主义建设。港口码头的建设使腹地和港口之间更为紧密地联系，有效地促进了沿海地区的发展。另外，港口码头的建设还可以为沿海城市提供更为先进的信息，促进城市现代化社会的建设。在港口码头施工过程中，为了保证项目工程质量以及施工安全性，必须要对施工材料进行全面的检查，合理应用施工技术，科学配备施工人员。重视港口码头施工技术，不断对技术进行深入的研究，在施工过程中，对施工经验进行总结，促进港口码头施工技术水平不断提高，进而提高国内港口码头建设质量。

1.工程概况

（1）码头及港池：旧码头拆除：拆除长度共计约226m。新建码头：新建集装箱的长度约为668m，码头结构属于重力式沉箱结构，本工程沉箱形状为圆筒式沉箱，沉箱顶部直径为15m，底部直径为16m，沉箱高度约为15.8m。码头后轨建设属于轨道梁和钻孔灌注桩，控制灌注桩桩径约为1.0m。

（2）护岸工程：重力式沉箱护岸长度约为111m。

（3）防波堤修复加固：在防波堤堤头需要设置一个沉箱，应用块石进行压脚防护。

（4）陆域形成及地基处理：陆域总建设面积约为13万m2，应用振动碎石桩进行加固处理，地基处理的深度在17～18m范围之间，这个范围包含了地基砂层以及回填砂层的厚度。

2.总体施工工艺流程

总体施工工艺流程如下：做好施工准备后，进行旧码头拆除，然后开始码头基槽及港池开挖、基床抛石打夯整平、沉箱预制出运、沉箱安装、箱内及箱后回填、胸墙和面层及附属设施施工，同时进行陆域回填、陆域地基处理、堆场排水及地下结构处理、陆域面层处理，此外还要做好护岸堤心石分级堆填、护面块石分级堆填、堤顶防浪墙悬崖处挡墙现浇，以及堤头基槽及航道开挖、堤头沉箱及挡墙施工、护面块预制、护面块安放，做好以上所有工作后进行竣工验收。

3.施工工艺

3.1旧码头拆除

旧码头的拆除顺序为由东北向西南方向进行。旧码头的拆除流程如下：码头面层拆除→前沿灌注桩拔除或（方块后侧陆上开挖→方块后侧水上开挖）→方块拆除→沉箱基槽开挖。

旧码头A-A断面区域的前沿灌注桩的拆除在码头胸墙拆除完毕后即采用500T起重船拔除。

方块的拆除拟采用两种施工方法：（1）采用500T起重船结合钢夹具进行拆除；（2）若无法采用夹具拆除，则由潜水员水下对块体进行钻孔并植入吊具，然后再使用500T起重船起吊拆除，或采用挖泥船或500T起重船起吊重锤破碎后挖除。

在挖泥、除礁操作中可能会遇到和捞起残骸、障碍物或木质、金属、砖石、钢筋混凝土等各种类型的碎块，不能用于回填陆域的杂物将被清除并投到业主指定的地点。

3.2预制沉箱

3.2.1预制场建设

（1）预制场位置：严格按预制场的平面图进行预制场位置的设置。

（2）沉箱预制场：根据总体计划，每个月需预制沉箱4个，需沉箱底胎模5个，其中一个为异形沉箱的底胎模，沉箱堆放5个。配备1台30t门机（利用现有的120T门机改造），跨距30m，并配备一台塔吊。

（3）搅拌站：1台120m3/h搅拌站。

3.2.2沉箱预制

（1）预制分层图。

（2）总体安排：本工程的沉箱总数量是50件，其中48件沉箱的结构相同，1件沉箱的结构与48件沉箱结构相似，1件沉箱的底座与其他沉箱不同，其他结构相似，每个月预制4件。

（3）分层预制：分4层进行预制，最底层的高度控制在2.3m，其余段的高度需要控制在4.5m。

（4）模板：采用钢模板，底层模板2套，标准层模板3套。

（5）绑扎钢筋。沉箱预制的过程应用分层预制的方法进行施工，与其对应，钢筋也需要分层进行绑扎，沉箱底层所需的钢筋需要在施工现场完成绑扎，在底模上完成绑扎成型，钢筋整体成型后，再处理局部和墙体之间的加强筋。应用门机和塔吊对上层外墙钢筋分批完成绑扎，施工人员在施工平台上完成钢筋绑扎工作。

3.3沉箱安装

严格按沉箱安装工序进行沉箱安装：沉箱出坑；沉箱上驳；沉箱海上拖运；沉箱安装。

当沉箱预制强度>85%后，将沉箱搬运至施工场地进行堆放。在搬运过程中应用气囊机型搬运，在沉箱的底部设置圆柱形胶囊，应用千斤顶将沉箱放置在气囊上，胶囊完成充气后，进行沉箱搬运。

将沉箱移到半潜驳上，通过拖轮将半潜驳拖运至足够水深的位置，完成驻位，起重船启动到沉箱附近，半潜驳开始均匀灌水，保证匀速下潜，同时将沉箱灌水阀门打开，严格按要求向沉箱内部加入压载水，当沉箱吃水深度达到7.6m时，起重船挂钩。控制半潜驳继续下潜，当沉箱吃水深度达到8.0m时，增加其中船的吊力，沉箱离开半潜驳，到达安放地点。在安装过程中，为了能有效地控制沉箱的下沉和起浮，必须严格控制沉箱隔舱的水量。完成沉箱的安装后，对安装结果进行校核，合格后方可进行沉箱内填芯，校核结果一旦不合格，需立即重新抽水对沉箱的位置进行适当调整，直到合格位置。

3.4临时出运码头及现浇钢筋砼结构

（1）临时出运码头拟用以BCR块体出运及沉箱上驳，利用未拆除的旧码头作为出运码头。旧码头作为出运码头进行改造，具体改造的内容需要根据拟投入的半潜驳的船型结构确定。

（2）该港口码头的码头胸墙砼4481m3，单段码头胸墙平面图见图1。在施工过程中，应使用现浇的方式进行施工，预制搅拌站向施工场地提供砼。注意要应用一次浇筑到顶的方式进行胸墙砼施工，沉箱沉降位移合格后，方可进行胸墙施工。在施工过程中，配置两套钢模板，应用汽车进行模板的安装和拆除。胸墙模板见图2。

3.5后轨灌注桩

本港口码头的钻孔灌注桩数量为84根，应用自上而下的灌注方式进行码头后方建设，在建设过程中，应充分考虑施工场地的实际地质情况。钢护筒直径Ф1000mm，应用钢板制作而成，每根桩建筑需要的钢护筒长度为15m，根据实际情况可以适当调整。

3.6陆域回填

具体的回填顺序为：如果是水深较大的位置施工，应用驳船进行运输抛填，施工顺序由岸侧向海侧逐渐推进；陆上回填施工会逐渐形成一定范围的陆域。

回填技术要求如下：应用回填砂进行陆域回填，码头防护墙所需要的施工材料为采石场混合料。在场料对方的位置，如果对方高度超出标准高度，应用压路机对回填土方进行压实，在压实过程中注意分层进行压实，控制每一层的压实厚度约为50cm，压实密度如果>95%，即为合格。

3.7陆域地基处理

该工程中的陆域地基处理，应用水密实振冲的方式进行，若局部区域存在淤泥，应用碎石桩加固的方式进行。回填砂区域面积约为13万m2，一共分为3层，分别为：地基砂层、回填砂层以及淤泥层，深度总计在17～18m范围之间。

4.结束语

综上所述，在国内港口码头建设过程中，经常应用重力式码头沉箱技术进行施工，该施工技术具有耐久性强、操作简便以及整体性能佳等优点。在港口码头施工过程中，只有合理应用施工技术，才能保证施工质量，施工人员要加强对港口码头技术的研究，熟练掌握技术方法，提高施工技术的可靠性；此外，施工人员还要严格按施工工序进行施工，严格控制相关施工参数，保证所有的操作精准无误差，进而保证码头整体建设质量。

参考文献：

[1]王彤阳.港口码头的沉箱及预制块体施工技术分析[J].珠江水运，2017（12）：76-77.

[2]王成.港口码头的沉箱及预制块体施工技术分析[J].建材与装饰，2018（11）：266-267.

[3]周广群，李永升.港口码头的沉箱及预制块体施工技术研究[J].中国水运（下半月），2016（07）：236-237.