重力式码头施工问题的预防及控制

重力式码头施工问题的预防及控制

吴浩

惠州深能港务有限公司516081

摘要：重力式结构码头是我国使用较多的一种码头结构型式。本文对重力式码头施工中一些常见问题进行了系统分析,并根据工程实践提出了相应的预防和控制措施。

关键词：重力式码头；施工质量；质量控制；措施

一、前言

重力式结构码头是我国分布较广、使用较多的一种码头结构型式。其结构坚固耐久、抗冻和抗冰性能好；能承受较大的地面荷载和船舶荷载，对较大的集中荷载以及码头地面超载和装卸工艺变化性较强，维修费用少，施工进度快。从而工程施工中很重要的一点是施工过程的质量控制问题，过程质量控制是工程成败的根本。施工单位必须根据工程项目的特点和难点，结合现场实际情况，有针对性的提出质量保证计划，采取可以保证工程施工质量的各种措施，从组织机构、人员、技术措施、原材料采购、设备状况、检验检测、质量通病预防、补救措施等各方面，对施工过程做到精细化管理，对控制好工程质量非常重要。

二、施工中常见的问题

1.1基槽回淤情况严峻

施工时，在开挖基槽的施工活动完毕之后，回淤的速率严重高于正常标准，导致在很短时间内回淤沉积物便堆积起来，严重超过了相关规范规定的回淤沉积物数量标准。情况严重时，潜水员需要对基床实施整平分析，但是因为基床的上层回淤沉积物数量过多、重度过大，常常导致潜水员无法正常开展工作。综合众多的工程实践，具有较大槽深并且未能有效疏浚清除周围海域的0级、1级以及2级淤泥类土是导致基槽回淤情况严峻的重要原因。《重力式码头设计与施工规范》（JTJ290-98）和《港口工程质量检验评定标准》（JTJ221-98）均非常明确地规定了回淤沉积物问题，因此，应该根据上述两种规范，及时有效地疏浚和清除回淤沉积物。回淤沉积物具有很大的危险性，对重力式码头工程最为严重的不利影响就是降低基床和墙身之间的摩擦系数，直接威胁整个码头工程的安全。

1.2抛填棱体顶高程偏低需要趁潮作业,影响到工程进展速度

《重力式码头设计与施工规范》(JTJ290-98)第3.3.2条、3.3.3条和3.3.4条规定[1],减压棱体的设置以及减压棱体的断面尺寸,应根据结构型式的当地材料情况通过技术经济比较确定。抛填棱体的材料可选用块石或当地产量大、价廉、坚固、质轻、内摩擦角大的其他材料。棱体顶面高出预制安装墙身不应小于0.3m。可以看出,规范只对棱体顶面高程的低限做出了规定,而对高限并没有做出要求。事实上,设计人员往往千篇一律地把棱体顶面高程设计为预制安装墙身顶高程加上0.3m。这主要是施工技术人员与设计人员缺乏沟通,没有根据当地的棱体材料状况和工程实际进行技术经济综合比较所致。把棱体顶面高程设计为上述高程的弊端主要是:棱体和倒滤层施工不能够全天候作业而只能趁潮施工,工程进度大受影响。有时为了赶进度而不得不大量增加水上抛石量,从而使工程投资增加。由于胸墙施工也要趁潮作业,因而二者相扰严重;为了减少干扰,有时又不得不在海侧设置施工船机设备来施工胸墙,不但增加了作业难度同时也增加了工程投资。

1.3码头主体位移与沉降变形

码头主体位移与沉降变形主要表现为：位于码头前沿轨间的混凝土大板出现了程度不同的沉降现象和位移问题，最终致使码头的前沿出现了比较严重的积水问题。综合众多的工程经验来看，重力式码头主体以及填筑材料发生位移和沉降几乎是必然发生的。主体和填筑材料的位移和沉降必然会导致码头前言的混凝土大板出现位移和沉降问题，最终导致积水问题。一旦发生位移和沉降问题，则很难进行必要的维护和处理，这主要是因为轨间混凝土大板的设计强度非常高，而且通常配置有配筋以及护边角钢等。

1.4码头前沿的装卸设备出现位移和沉降问题，装卸设备的正常运行受到影响

重力式码头发生位移、沉降是难免的,而且,进度越快,后期位移、沉降越大。前轨位于码头胸墙上,是跟着码头主体一起发生变化的。后轨轨道梁由于距码头主体太近,地基处理不敢采用夯实的方法,如果采用桩基再不可行(如需穿过大量的抛填棱体和倒滤层),则后期沉降会是非常大的,实践表明,最大累计可达40cm以上,因而,对这一问题必须认真对待。

三、预防与控制措施

1．基槽回淤解决方案

基槽回淤的原因发生主要是基槽深度很大，周围海域的0、1、2级淤泥类土还没有疏浚清除所致。《重力式码头设计与施工规范》（JTJ290-98）对回淤沉积物都有明确的规定，不符合规范、标准要求时，应对回淤沉积物进行清除。况且，基床顶部的落淤会降低墙身与基床间的摩擦系数，危害是相当严重的。

由于回淤沉积物很软、流动性太大，斗式挖泥船不容易清除，只能采用绞吸式挖泥船来清除，但这只是事后被动的、不得已的办法。项目策划组织者应当事先就对这一问题引起足够的重视，首先安排疏浚施工，将上层0、1、2级淤泥土清除，再安排进行基槽开挖施工。在事实上基槽开挖已先于疏浚施工的情况下，在疏浚工程开始后，也应当安排疏浚工程由基槽、停泊水域向港池方向渐次施工，以减小基槽回淤。

2.抛填棱体顶高程偏低问题对策

《重力式码头设计与施工规范》(JTJ290-98)规定:减压棱体的设置以及减压棱体的断面尺寸,应根据结构型式和当地材料情况通过技术经济比较确定。抛填棱体的材料可选用块石或当地产量大、价廉、坚固、质轻、内摩擦角大的其他材料。棱体顶面高出预制安装墙身不应小于0.3m。可以看出,规范只对棱体顶面高程的低限做出了规定,而对高限并没有做出要求。事实上,设计人员往往千篇一律地把棱体顶面高程设计为预制安装墙身顶高程加上0.3m。这主要是施工技术人员与设计人员缺乏沟通,没有根据当地的棱体材料状况和工程实际进行技术经济综合比较所致。把棱体顶面高程设计为上述高程的弊端主要是:棱体和倒滤层施工不能够全天候作业,而只能趁潮施工,工程进度大受影响。有时为了赶进度而不得不大量增加水上抛石量,从而使工程投资增加。由于胸墙施工也要趁潮作业,因而二者相扰严重;为了减少干扰,有时又不得不在海侧设置施工船机设备来施工胸墙,不但增加了作业难度同时也增加了工程投资。

在工程当地的棱体材料价格不是很高的情况下,将棱体顶高程适当抬高,建议抬高至胸墙断面陆侧最下一级台阶顶高程处。这样,基本上可以实现棱体和倒滤层全天候作业。抛至确定的顶高程后,再以此为“跳板”来施工胸墙,可布置起重和混凝土施工机械,堆放模板、钢筋等材料,使胸墙施工的作业难度降低,作业时间大大增加,从而大大加快工程进度。由于棱体顶高程抬高了,也增大了减压效果。

3.码头主体位移与沉降变形的解决对策

有鉴于重力式码头非常容易出现混凝土大板位移和沉降的问题，而码头主体以及填筑材料的位移和沉降又无法避免，建议先进行铺砌面层的施工，等待码头主体以及填筑材料的位移和沉降情况稳定之后，将铺砌面层拆除，然后在进行混凝土大板的施工。另外，综合考虑使用需要以及装卸作业的要求，和使用单位沟通达成一致之后，可以放弃混凝土大板的施工。

4.关于码头前沿装卸设备轨道位移和沉降的质量控制

当后轨轨道梁正下方位于抛填棱体和倒淤层断面范围以外或是只是穿过抛填棱体和倒淤层坡脚之处的时候，后轨轨道梁适宜采用桩基。如轨距三十米的岸桥后轨、抛填棱体和倒淤层断面尺寸较小的小型码头轨距十点五米后轨。而对于既不能夯实又不能打桩的后轨轨道梁，可以采取一下对策：

1．在考虑到建成之后，装卸生产期间轨道调整的施工难度和造成的损失，经过综合技术经济的比较之后，将沉箱的宽度加大，使得后轨轨道梁下方的投影全部或者是绝大部分位于沉箱或者是卸荷板上。

2．分析前后轨的位移和沉降的变化趋势，施工码头面层与后轨轨道梁时预留合适的位移和沉降量。在保证设备正常安装与运行安全的前提条件之下，后轨预留沉降量宜大为好。为了使得前后轨轨距在发生位移变形之后可以调整到正常使用的轨距，可以适当加大轨道槽的宽度，与此同时，锚定台座有宽度与防风拉索间距也适宜进行适当的加大。

3.分析前后轨的位移和沉降的变化趋势，施工码头面层与后轨轨道梁时预留合适的位移和沉降量。在保证设备正常安装与运行安全的前提条件之下，后轨预留沉降量宜大为好。为了使得前后轨轨距在发生位移变形之后可以调整到正常使用的轨距，可以适当加大轨道槽的宽度，与此同时，锚定台座有宽度与防风拉索间距也适宜进行适当的加大。

四、结论

足够的重视,需要采取积极、合理的措施加以控制。根据施工单位的素质及工程部位的重要性，控制好现场施工质量。重力式码头施工中的常见问题应引起足够的重视，需要采取积极、合理的措施加以控制。

参考文献：

1.重力式码头沉降位移的应对措施_柯国贵

2.重力式码头施工常见问题及对策_林京德

3.重力式码头施工问题的控制措施研究_陈辉光

4.重力式码头施工问题的预防及控制_李颖凡

5.重力式码头施工质量的控制策略_朱烜杉

6.重力式码头施工中的常见问题及其对策_郭怀民

7.重力式码头施工中的常见问题及预防措施_陆文萍