小议重力式沉箱码头施工工艺

摘 要 本文主要对重力式沉箱码头的施工工艺进行了深入的分析，探寻加强施工质量控制的有效措施。

关键词 重力式沉箱码头；施工工艺；质量控制措施

中图分类号 U6 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）06-0059-01

随着港口工程建设的不断发展，重力式沉箱码头在施工的过程中得到了广泛的应用，不仅在整体性和耐久性方面具有独特的优势，也能够承担较大的荷载压力，在后期维护时所需要的费用也比较少。在重力式沉箱码头的施工中，出运和安装是关键的施工环节，在具体的操作时，应充分掌握工程的地质条件和自然因素，选取相应的船机设备以及施工工艺，而科技的发展也为重力式沉箱码头的施工提供了相应的技术支持。在进行港口码头建设的过程中，应严格按照施工方案的要求，分析在施工中存在的技术要点，来有效提高码头建设的质量。

1 工程案例

某港口工程位于渤海南岸，根据区域内的规划拟建设5万吨的通用泊位，其数量为3个，水工结构设计时按照10万吨级。在与岸顺接的部位应用直立岸壁的形式，将壁长设计为122m，在施工范围的岸线的总体长度为891m，码头岸线的长度是769m。经过技术人员对施工现场地质条件的勘测，在基层中含水量相对比较大，具有一定的流变性，因此，必须要按照规定的标准对此加以处理，避免对施工质量产生影响。码头工程位于远离海岸的部分，边坡结构稳定。在码头建设施工的过程中采用重力式沉箱结构，根据工程的具体情况，制定沉箱出运和安装的方案，在沉箱安装时拟采用气囊出运上坞的工艺。此外在该工程建设的过程中，根据实际情况设计为3种规格的沉箱，来保证港口建设的质量。

2 重力式沉箱码头的施工工艺分析

2.1 重力式码头基床处理

在码头工程施工开始之前应根据实际的情况对基床进行处理，首先是开挖基槽，一般在此过程中需要用到抓斗式挖掘泥船，将在基层处的淤泥挖掘出来并运送至指定的位置，对于在基床处存在的硬度较大的岩石，可预先进行浸泡，并将抓斗的重量提升。其次是进行抛石基床施工，所用的石块材料为10kg～100kg，必须保证石块的强度与施工要求的保持一致，随后按照规范进行夯实处理，夯击能保持在150kJ以上，根据具体的情况设置泄水孔。

2.2 沉箱的预制

沉箱预制的模板中，其结构设计的强度必须要能够满足施工的要求，在底胎膜的结构中分为上下两层，下层是砼结构，在上层形成若干个隔舱，隔舱内部铺设砂垫层工作面，并在上部安置光面胶合板以及纤维板，在底胎膜出可直接将底板钢筋绑扎成型。其次是内模板的安装，内模板一般分为三层，将每层的高度控制在3m以内。在进行砼浇筑时采用分层浇筑的方式，尽量避免在浇筑的过程中出现中断的现象，否则会在表层形成工作缝，影响沉箱的稳定性能。砼浇筑施工与内模板安装同时进行，为了保证砼浇筑的连续性，应严格控制每层模板安装的时间，将其控制在在2h以内。

2.3 沉箱出运

1）沉箱顶升。在沉箱出运的过程中需要用到气囊、卷扬机、船舶设备等，应先根据施工的具体要求确定所需设备的规格和数量，保证出运工作能够顺利的进行。在沉箱顶升之前，由于顶升气囊对于施工场地的要求相对比较高，禁止出F地面强度不足导致在顶升的过程中出现地基下陷的情况，并确保地面不存在比较尖锐的物体，避免出现顶升气囊被刺破的问题。随后进行顶升气囊的安装，并按照规定的要求进行连接固定，在气囊顶升时送其管路应保证通畅，一般顶升气压比理论气压高0.1MPa～0.3MPa。

2）沉箱运移。在沉箱顶升的高度在垫木之上2cm时，在沉箱地下安置垫木，按照设计方案确定的位置和数量对沉箱进行固定支撑，同时将底部的杂物清理干净，如果边缘的棱角过锋利，应采用磨光机打磨平整，确保气囊不会受到损伤。沉箱与底部之间的距离约为100cm时，捆绑钢丝绳前后牵引，并采用塔吊进行沉箱的运移工作，在此过程中应保持稳定前倾，合理控制运移速度，避免出现侧移的问题。待沉箱上升的到高度达到设计值之后，将底部的垫木取出，随后按照相应的标准将沉箱运送至浮船坞甲板。

3）沉箱固定。待沉箱到达指定位置之后，需要将枕木防止在沉箱四周，此时可以将滚动气囊中的气体释放出去，使沉箱稳定的下落在枕木之上。沉箱完全下落时可以采用装载机把气囊抽离出去，另外沉箱的四角应与两侧的坞墙用尼龙绳连接固定。

2.4 沉箱安装

1）沉箱安装前的准备。沉箱运移至施工现场之后，应按照规定的标准设置中沉箱存放区，并将完成的船舶站位图绘制出来，为后期的安装施工提供便利的条件。另外技术人员需要根据施工现场的实际情况将沉箱安装过程中吃水、浮游稳定等方面的施工参数进行核算，并调整设备参数，检查机械设备的性能是否存在问题，避免在安装的过程中出现机械故障。在沉箱底面5m以上的位置设置吃水水尺，为沉箱安装提供相应的指导。沉箱安装之前还需要对基床进行再次检查，确保其满足施工的要求，待基床质量验收合格之后才能进行沉箱的安装施工。

2）沉箱起浮安装。首先需要对沉箱的位置进行确定，在沉箱下沉的过程中需要适当的注水，使其与基床的坡度保持一致。下沉的距离可以根据水位以及吃水来进行推算，待下沉的位置与基床顶面的具体大约为1m时，采用专业的仪器粗定位沉箱位置，下沉至0.5m的距离时，暂时停止向箱内注水。调整四角高差。在粗定位的过程中如果发现沉箱位置偏差过大应及时调整，随后方可继续注水。下沉至0.3m时再次精确调整定位，尽量减少沉箱位置的误差。

3 重力式沉箱码头施工质量控制措施

3.1 提高沉箱预制和出运的质量

由于重力式沉箱的体积和重量一般都比较大，所以沉箱预制工作需要在专业的场地进行，在砼浇筑的过程中尽量避免中断现象，减少工作缝的出现，这样既能够保证沉箱的稳定性，也在一定程度上节约了模板成本。另外，在出运的过程中，必须按照相关的规范来进行施工，保证拖运的稳定性，使其处于匀速前进的状态。为了避免在出运的过程中出现气囊刺破的现象，还需加强对施工现场的清理工作。

3.2 确保沉箱安装位置的准确性

沉箱安装施工一般需要在落潮的时候进行，采用注水的方法使沉箱不断下沉，在此过程中应合理的控制注水量，使沉箱吃水处于均匀的状态，两侧的水位高差保持在2m以内。在沉箱下沉的过程中其位置的准确性是影响施工质量的重要因素，因此，需要定时采取定位的措施，及时调整沉箱位置的偏差，如果在定位时发现位置偏差过大的情况，可以先将锚缆收放，随后采用手拉葫芦的方式调整位置偏差。禁止采用将垫块加设在沉箱底部的方式进行偏差的调整，这样可能会导致应力集中而出现构件断裂的现象。在沉箱安装的位置应设置明显的标记，禁止船舶在此处通行，确保沉箱施工的安全性。

3.3 建立完善的质量控制体系

在重力式沉箱码头施工的过程中，应建立起完善的质量控制体系，定期对各个环节的施工质量进行检测，及时发现在施工过程中存在的质量问题，并采取相应的处理措施，从整体上提高码头工程的施工质量。在基床石块投入使用之前需先对其进行质量检验，经过浸泡之后石块的抗压强度应大于50MPa，石料的含泥量控制在5%以内，保证基床的稳定性能。

4 结论

综上所述，重型深水专业化码头的建设数量和规模在不断的增大，对于其施工质量也有了更高的要求，沉箱结构的施工效率高，在水下的工程量相对比较少，广泛地应用在码头工程的施工之中，能够有效地降低施工难度，提高了码头的稳定性能。在具体的施工操作中，应严格按照相关的标准和规定，保证沉箱安装的质量满足码头工程的需求。

参考文献

[1]赵辉.沉箱码头后方棱体结构的优化设计及主要施工工艺[J].港工技术，2011，48（2）：34-36.