预制沉箱出运码头及沉箱安装施工技术

唐芳明

摘 要：本文以福州港松下港区牛头湾作业区12#、13#泊位工程为工程实例，围绕预制沉箱出运码头及沉箱安装施工技术进行探讨，阐述其施工前的准备工作，重点分析其具体施工流程及工艺要点，希望为相关工程提供参考。

关键词：预制沉箱 港口码头建设 沉箱安装 施工工艺

水陆交通为了达到良好的作用，就要对港口码头的建设加以重视，其不仅让相关的运输行业拥有一个良好的发展前景，而且也是一个国家下决心发展沿海地区的一个象征。在码头工程项目建设中，要想取得良好的施工效果，保证工程整体质量，所建码头及其相关施工技术必须具备良好的自身优势，就拿沉箱码头来说，其成本较低、工程建设速度较快，而且针对具体施工而言水下作业时间短，所建设的码头拥有较强的抗震能力。可是经济的发展仍然让该技术不得不吸收更多的先进经验进一步进行改进，主要是因为大规格的沉箱、大规模的水运工程，不得不改进沉箱安装技术。

1.工程概况

福州港松下港区牛头湾作业区12#、13#泊位工程共有沉箱31件，其中甲型23件、乙型6件、乙1型2件。单件沉箱最大重量2800t。沉箱预制场地设置在12#、13#泊位西北方向陆域回填区，场地面积约占26000m2，沉箱堆放场地标高为+8.9m。

2.施工准备

2.1技术准备

在进行正式的项目建设之前，技术小组人员要对相关图纸、施工现场、地质情况掌握于心，在进行施工方案的编制时要听取多方意见，从而制定出科学合理的施工方案。

2.2测量控制

利用水准仪对出运通道的抛填顶标高进行测量，全站仪对场地的线性测量控制。把GPS技术应用在海上的相关作业上，比如挖泥、抛石等工作。在现场施工主要以水坨为主，勤测水深。过程中利用GPS测深仪对水深进行过程监控，做到现场进度的把控，以及施工质量的把握。

3.施工流程

3.1出运通道

出运通道采用斜坡段，其主要目的是为了减少半潜驳卷扬机的受力。具体从预制场最后一块沉箱处的底胎模边线为起始，延长大约160m，依照1.2%的坡度进行级层放坡。利用在码头后方开山石的方式对出运通道进行抛填工作，将20cm厚的碎石作为顶面的垫层进行铺设。完成垫层铺垫后，采用40T的沿路及来回进行8次碾压。

松下12#、13#泊位工程将塔吊轨道进行延伸20m，做到半潜驳上的气囊全覆盖。所有半潜驳设备均可以塔吊吊运在沉箱上驳时尽量减少其他机械设备上半潜驳，减少操作人员与机械的混合施工，减少安全隐患。

3.2出运码头

本工程出运码头采用预制方块然后进行安装，上部结构采用现浇胸墙结构型式作为沉箱出运码头。出运码头的建设主要是以下步骤：施工准备→块石清除→基床抛石→基床锤夯→基床整平→安装方块→胸墙浇筑。

（1）方块预制。一般会利用松下12#、13#泊位沉箱改造模板作为方块预制的模板，模板可以说充分利用了现有资源，方块单件重量为2.3t，尽量减少吊装的难度，方块尺寸规格如表1。

预制方块采用“凹”型设计，目的主要是为了减轻方块的质量，另外一方面对于安装工序来说还可以起到更加便捷的作用。当将其安装好之后，把顶标高定为+2.0m就开始下一步工作即胸墙施工。

（2）块石清除。码头建设中块石的清除工作一般会利用GPS进行，当然也可以采用全站仪，把高定位-3.0m。水坨可以用来整个工序中开挖的深度的把控工作。

（3）基床抛石。基床会利用开山石，主要是用抛石船进行抛填工作。在此处用到的开山石有具体的要求，如自身要有≤5%的含土量，最好没有风化过。此工序要用到GPS进行定位工作，以此保证抛石能够得到精准控制。

（4）基床锤夯。之后的步骤便是进行锤夯工作，主要用到重锤工具。而且打夯船进行定位工作时同样要用到GPS工具，具体要求夯能>200kJ，施工要依照每点压半夯进行，保持2遍8夯次。

（5）基床整平。上步完成之后进行整平工作，要求倒坡3%时就完成整平工作。

（6）方块安装。预制方块的安装工作便可在整平完成之后进行。工作会用到350t的起重船，当然也离不开潜水人员的专业操作，在大潮区完成预制方块的安装工作。

（7）现浇砼压板、胸墙、搭板。安装完成后将顶标高定成+2m，再具体进行浇筑工作，主要分为4层进行。第一层是砼压板的浇筑工作；第二层是胸墙的浇筑；第三层是下台口部分的具体浇筑；最后一层则是针对胸墙以及砼搭板共同进行浇筑工作。此过程中要注意半潜驳系缆的问题，为了解决可以通过简易制作系船柱的方式，针对系船柱浇筑砼。与此同时，为了保障沉箱入驳过程中不与气囊发生刮蹭事件，可以半潜驳同时将4个锚抛入。

4.安装沉箱

4.1沉箱出坞

一般来说，进行沉箱出运码头的地方会与安装点隔着130m远，将半潜驳收揽移动到安装前面的深水处，并且在下潜区进行具体的布置工作。到达高潮位置时会有不一样的要求，具体有两点，（1）均匀加水下潜；（2）注入部分压载水于沉箱内部。如果沉箱的下部以及半潜驳甲板即将发生脱离时，要将半潜驳下潜的速度降低一部分，当下潜到离甲板只有30cm时，查看沉箱是否达到了平衡状态。如果还是没有出现平衡，可以采用调整隔舱内部的相关水位的方式达到此目的，当然要小幅度的进行。最后再用拖轮将沉箱出坞，此过程一定要保持缓慢的状态最好保持匀速进行，直到全部出坞，这时便可以将沉箱进行具体的定位，与此同时将半潜驳撤离出施工现场就可以了。

4.2沉箱安装

沉箱的粗定位可以采取GPS装置，把沉箱利用绞缆移动到基床的地方。沉箱的继续下沉要根据潮位的具体情形进行，当达到基床50cm的时候，注水工作不再进行，此时让压载水进行沉箱的调整工作，随后再次进行细致的定位。当准确定位后，继续进行下沉，完全下沉之后再对隔仓进行注水工作。当出现低潮时，确定沉箱的具体移动。如果测量结果符合相关规定则意味着沉箱的安装工作顺利完成；否则在第二次沉箱安装时才能针对第一件沉箱继续调整。

之后的连续沉箱工作均依赖于前一件沉箱。当各个沉箱安装完毕后，要继续针对产生的偏位进行勘查，出现不符合规范的现象时要重现安放。在安装之后，设置沉箱位移的具体观测点一般选用沉箱的四角。先进行初始值的测量，之后潮水经过一次测量一次。若发现测量后结果符合规范要求，安排后续的连续测量工作即可。

4.3沉箱安装注意事项

（1）要在低潮期而且是在流速处于较低状态时进行沉箱安装。

（2）为了工程的整体质量，安装过程中要按照码头前沿线的顺直度进行。

（3）定期进行沉箱的位移情况、沉降现象。

（4）为了沉箱安装工作的稳定性，先进性沉箱浮游稳定性的计算工作。具体安装沉箱时，对压仓水位的具体高度要进行严格的把握，加水工作也要精准控制。为了保证下沉的速度维持在缓慢的状态下，对箱内外水位差也要精准控制。

5.結束语

本文主要针对福州港松下港区牛头湾码头的出运码头和沉箱相关安装技术进行了详细介绍，目的是让相关领域的专业人士认识到这项技术的重要性，以此为未来的港口码头建设提出进一步的建议，提高工程的施工效率并对质量进行技术保障。

参考文献：

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[2]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.

[3]杨立争.港口码头工程中沉箱及预制块体的施工技术[J].珠江水运，2018（19）：93-94.