重力式方块码头施工技术在沙特国王港项目中的应用

王昭 中国水利水电第五工程局有限公司

1.工程概况

位于沙特东部阿拉伯湾沿岸，朱拜勒以北约80 km，总面积约1120×104m2。项目建成后主要从事船舶、钻井平台制造、维护、修理及大修，包括超级油轮（VLCC）的检修制造，将成为世界上规模最大的“超级船厂”。

项目总共划分为9 个标段，水电五局主要参建P4包标段，本标段的方块式码头（Wharf Walls）工程项目中，主要包含1#（A106）、2#（A107）、3#（B105）三部分施工内容。项目施工分为两部分完成，码头+2.5m高程以下由P3承包商完成，本工程重点完成+2.5m高程以上的施工作业。根据现场情况，本项目开挖量4242m³，混凝土浇筑量16723m³。

2.重力式方块码头施工工艺

遵循如下流程依次完成各环节施工：前期准备→测量放样→基槽开挖→抛石回填→基床夯实与整平→方块安装→抛石作业→铺设土工布→回填沙→配套设施建设→质量检验。

3.方块施工

根据工程经验，重力式方块码头施工对于技术水平提出较高的要求，其中以方块安装难度最大，因此本文重点对此部分施工技术展开分析。

3.1 方块安装顺序

参照基床整平工艺，遵循相同的顺序完成方块安装作业，根据现场情况由南向北施工，优先处理1#泊位东段，在此基础上向2#泊位西段推进。由于基槽底承载力较为良好，且周边海域风浪影响相对较小，因此以4～5个常规段为单位依次划分为多个安装单元，从而实行阶梯式安装方式。

部分基床抛石已经得到有效的夯实处理，为避免其在后续阶段发生回淤现象，在通过基床验收后随即安排人员展开T1的安装作业。以1#泊位转角首个常规段为初始施工区域，将该处东端的T1块安装到位，再将高层转角处的方块依次安装，无误后进入第2层安装环节。

3.2 方块出运

起重船是本次施工的关键设备，在其支持下完成地层方块安装作业；同时使用到大华1号，主要用于上层方块的安装。现场配备了120T门机，作为施工中的起重设备。

3.3 方块安装

（1）小砼块定位安装：设置好浮标；以基槽轴线为基准，调整海力802位置，使该设备与之呈平行的关系，停船后粗定位，要求测量平台位置的精确性，其中点与设计点位误差控制在±10cm内；安排潜水员于指定位置下放砼块，不可发生失稳现象；搭建操作平台并于该处架设棱镜，快速下放垂球，通过重力作用与基床砼块表面木板发生碰撞，从而形成印记，按相同的方式反复操作3～5次，随后安排潜水员进入该区域，从中确定包含各点的最小圆，精确寻找圆心并于该处设置钉子，达到精确定位的效果。按上述方法依次完成各砼块安装作业，要求彼此间距控制为4m。

（2）锚块安装：参照小砼块安装方式，基于相同的流程安装锚块，将其间距设为20m。全面确保砼锚块定位的精确性是施工中重点控制的内容，砼块侧边预埋槽钢，选择相邻小砼块中部区域，将其作为测量平台中心，船上配套吊车，在其作用下有序下放锚块并完成安装作业，对两端大砼块采取加固措施，设置细钢丝绳并确保其能够有效的通过小砼块钉子上方区域，基于此流程完成粗定位；后续，进一步复核并调整钢丝，将其误差控制到最小，安排潜水员水下张拉，将粗定位中设置好的花篮螺丝拉紧，从而结束精定位操作；最后，将浮标系绳于锚块上，作用在于准确指明安装范围。

3.4 底层方块安装

（1）施工所需的方块通过起重船吊起，在满足高度要求后移动吊机扒杆，以预先设置好的水上浮标为基本依据，将其转移到安装位置上方，高度控制在4～5m，满足位置要求后松钩，使得方块沿指定路径下落并与基床顶面保持1.0m的间距，维持该状态的同时调整扒杆，以确保方块基于匀速的方式转移到安装区域，此时再次松钩使方块下落，此时当方块与基床顶面维持约0.2m的间距时方可松钩，结束粗定位；施工人员采取水面垂球法，根据第一块方块A、B两点坐标的实际情况，将其转移到棱镜（具体安装位置为垂线上方）上，技术人员使用全站仪检测，除获得两点坐标外，还需结合第二块C、D点在设计方案中所给出的坐标要求，明确两个方块各点的间距情况。

（2）在上述基础上吊装第二块，经松钩后使其下落并与基床顶形成0.2m的间距，全程以慢速的状态逐步向第一块接近，当其间距为30cm时准确测量方块前沿的位置，明确其与基准线的距离，通过此方式得到第二块前沿线位置；潜水员测量方块间的角点距离，以相对偏差为依据加以调整，明确方块的侧边线；充分考虑现场情况，若偏差达到30cm以上，则要借助绞缆移动起重船，从而实现对偏位的有效调整；部分情况下仅存在微小的偏差，可安排潜水员借助撬棍微调即可；经过上述工作后，全面检验前沿线和侧板线的情况，检测方块顶面标高，满足要求后将吊杆取出。

（3）结束第二块安装作业后，潜水员再进入水下，检查缝宽与偏位情况，在测量人员的辅助下完成对方块顶面标高的检验，无误后方可取出吊杆，若标高不满足要求则再次调整，直至达标为止。

（4）其余方块的安装作业：施工中产生的累积误差极容易对安装质量造成影响，为避免此问题，需加强对方块前沿线的控制，具体可借助锚块拉线的方式而实现，方块出水后进一步测量控制。以下层边线为基本依据，合理调整方块边线，并使用测量标杆进一步检验。

抛填作业的基本前提在于已经结束至少2层的方块安装，否则不利于抛填作业的顺利推进。实际抛填时，需加强对方块状态的监测，不可出现沉降或位移现象，同时全程抛填速度应维持在较合理的水平。

3.5 码头后方抛填

完成三层方块的安装作业后，便要组织后方土石方抛填作业，此环节的进度要求是达到第二层方块顶标高；结束第十层方块安装且各层质量都足够良好后，抛填料同时跟进，此时回填达+1.8m，再进入到预压环节，安排人员完成倒滤层等附属设施施工作业。

4.工程质量控制措施

4.1 灵活调整设计方案

重力式码头施工受多方面因素影响，根据现场情况形成科学的设计方案尤为关键，作为工程项目的重要组成部分，施工设计方案需要与现场条件相适应，兼顾基槽地质情况、开挖深度要求、设备性能等方面因素，提高设计方案的可行性，各环节有序推进，减少成本投入。

4.2 砼温控措施

施工中，砼是极为重要的材料，是构建工程实体必不可少的部分，加强对其的质量控制具有必要意义，以免发生裂缝等质量问题。砼性能的影响因素较多，优化原材料配比是基础环节，合理控制水泥等相关材料用量，以免因水化热而产生结构裂缝。骨料质量应满足要求，在相关设备的作用下实现对骨料的清洗处理，以免含泥量超出标准。施工中加强对温度的控制，选择合适的降温措施具有必要意义，在合理温度区间内骨料性能可维持稳定状态，为后续各环节的高效推进提供支持。砼初期伴随较明显的温度提升现象，为有效控制温度，可对生产中的水进行优化，如选用碎冰代替水的方式较为可行，其在与混凝土接触过程中可发挥出降温作用；并增设冷却水管，通过此装置实现冷却水循环，尽可能控制混凝土水化热，以免其在初凝前内部温度过高。重力式方块码头工程中，若现场以高温低湿的条件为主，有必要增加检测频率，及时掌握混凝土的坍落度表现，将其与设计要求对比分析，在此基础上评价施工质量，若不满足要求则合理调整混凝土施工工艺，以便给实际施工提供正确的指导，最终全面控制施工质量，创造高品质的重力式方块码头工程。

5.结束语

现阶段，重力式码头在港口工程中具有较高的地位，其结构稳定性好，施工效率相对较高，后续维护难度偏低。本文所论述的项目中，基于重力式方块码头的应用，总体施工效果良好，表明重力式方块码头具有较高的可行性，值得被推广至类似工程中。