港口重力式码头施工技术分析

【摘要】我国濒临海域，码头数量很多，因此码头形式也多种多样，但是重力式码头是所有形式码头中最常见的，在我国的分布范围很广。港口重力式码头结构紧凑、坚实耐用，而且成本也比较低、施工也比较方便。但是近几年来港口重力式码头经常发生塌陷等事故。主要原因就是港口重力式码头的承载力不足。本文针对港口重力式码头的施工技术进行分析研究，提出了现阶段重力式码头存在的施工技术上的问题，并提出了解决问题的几点建议。

【关键词】港口重力式码头；施工技术；问题；措施

目前我国关于港口重力式码头的稳定性的理论及其应用得到了迅速的发展，而且港口重力式码头的稳定性的研究已经成为各个码头设计师共同追求的目标。在港口重力式码头的设计方面，稳定性是最重要的一项，因此在进行重力式码头设计时，应着重考虑重力式码头的稳定性要求，这就给港口重力式码头的设计施工带来了一定的困难，对施工技术提出了更高的要求。

一、港口重力式码头分析

港口重力式码头一般分为沉箱式和扶壁式两种形式。这两种形式的码头因为结构不同，因此码头的稳定性和施工技术也有不同。我国是港口大国，目前已经形成了布局合理功能强大的港口体系。在我国现已建成的港口的码头形式中，港口重力式码头占很大一部分，因此港口重力式码头的应用范围是很广的。港口重力式码头的结构相对比较简单，施工也比较方便，而且坚实耐用，综合性价比要比其他形式的码头更加高。港口重力式码头的基础结构主要取决于墙身的结构，因此在重力式码头施工时，应当在结构上引起重视。应严格进行按照墙身和墙胸所能承受的承载力来进行施工。我国港口重力式码头经常出现事故，经过调查分析可以了解，造成事故的主要原因是港口重力式码头的施工技术存在着一定的缺陷。我国的重力式码头的设计实施起步比较晚，与西方发达国家的码头施工技术相比存在着较大的不足，因此我国的港口重力式码头的施工技术需要向西方学习，不断改进港口重力式码头的施工技术及施工方案，增大重力式码头的稳定性。因此，抗滑、抗倾稳定性是重力式码头设计时必须严格考虑的问题。在现行的《港口重力式码头设计与施工规范》中，已经明确规定了港口重力式码头的承载能力的各项规格。在重力式码头设计时，应达到相关的要求。

二、港口重力式码头的设计中的问题

目前我国的港口重力式码头的分布范围比较广，在设计施工上还存在着比较大的问题，主要原因就是技术上存在着一定的难度。

1、在港口重力式码头的方案设计时，应该将可靠指标进行量化。将可靠指标进行量化以后，就可以有效的合理分配各施工工序的使用量。这样分配不仅能保证港口重力式码头施工的方便、提高了施工效率，而且对于重力式码头的稳定性具有重要的作用。

2、港口重力式码头的地基硬度应达到相关要求，在重力式码头失事的事故中发现，因为地基不牢产生塌陷的不在少数。因此地基必须得到高度的重视，厚基床情况下40度切开基床并沿着基底的水平滑动破坏的计算模式使得更加合理。我国在港口重力式码头的基底施工时，通常夯实不均匀，导致有的地方松软，有的地方坚硬，松软的地方与坚硬的地方很容易出现断裂。这一点还没有引起施工的注意。

3、港口重力式码头的水平位移控制的施工问题目前还难以解决。按承载能力极限状态设计的计算方法是不能反映出变形量。实际上重力式墙体的水平变位或墙体转动仍然存在， 这就造成了水平位移。目前的我国掌握的技术还不能精确计算出港口重力式码头水平位移的大小和位置，对于此问题智能进行定性的控制。一是水平抗滑稳定性满足时，因基底摩擦界面剪切产生的水平变位经多次模拟试验发现数量不大， 足可以产生主动土压力但又不致出现过大水平位移。 二是通过规定基床面适当预留倒坡以平衡因水平土压力作用墙体前倾而发生转动变位。这两种控制都不能量化预测。除墙后土压力外，墙后大量回填时若塞槽坡下有较厚压缩层，则培后填料边载作用又会引起墙体后踵下沉较大。所以基床面预留的倒坡应该适当，应兼顾前倾和后仰两种变位的可能性。此问题看来仍会主要依靠经验，量化预测控制变位的理论计算方法尚不成熟， 一时还难以在设计中应用。

4、其他施工技术中的问题。港口重力式码头在施工技术上通常还存在着其他的一些问题，主要包括（1）重力式码头的竖直不能控制；按照码头承载力的要求和承载力极限状态的计算方法使不能准确反映出码头的变形量的。当前针对这个问题，主要是采用定性的控制。这种定性控制虽然能对重力式码头的竖直位移进行一定的控制，但是效果不理想。依照目前我国掌握的技术，还主要依靠经验计算水平位移。因此，量化计算控制位移的的理论计算方法还不成熟，而且在实际应用中还不能得到发展。（2）在比较厚的基床沿着基底水平滑动破坏的计算模式下怎么样才能更合理的展开计算的问题。若部分厚基床当作换填地墓看待， 则规范对相关内容应予以修订。（3）没有底板的空腔重力式结构的抗稳定性结构还需要进一步的研究计算。目前在无底板的空腔重力式结构的抗稳定性研究中，还不能确定到底有多少重量可以起作用，这是一个依照目前的技术还不能解决的很复杂的问题。

三、重力式码头施工技术的改进

1、尽量减小港口重力式码头的应力。重力式码头在施工时，结构施工期的沉降与机顶应力有关系。适当的减少机顶的应力，不仅可以减少使用期与施工期之间的应力差，而且可以有效的减少施工之后码头的沉降量。在施工的后期，为了进一步的减少沉箱的结构会沉降，在码头的底部应回填料。这样可以有效减少趾前压力，同时可以通过石块之间的相互摩擦，集中应力的传递范围增大，这样也乐意有效降低各个沉箱的沉降不均匀性。

2、重力式码头的沉降控制方式。在沉箱加载后，沉降的位置变化还需要一段时间才能收敛。这就会造成在每次沉降时，基槽都会受到水浸泡而变得软化，严重的会出现崩裂，严重影响了码头的使用寿命。针对这种现象，我们应该在保证位移稳定的情况下进行轨道的系统安装。适当加快早期的施工速度，使大多数的负载作用在沉降箱上，加快反应时间。工程实际中，要求在抛石前，先进行一次清槽，抛石的时间应控制在一周之内完成。这样就可以减少土层厚度，使基槽的开挖质量得到进一步的控制。

3、重力式码头的前后鬼之间的距离控制。在港口重力式码头设计施工时，对于机械设备的要求应保持前后轨之间的距离差不能超过25厘米，为了有效的避免施工中超过正常范围的现象，在港口重力式码头施工之前要预留出一段空隙，也就是指前后轨之间的高度差应保持在一个安全的范围之内。

4、地基沉降的解决措施。港口重力式码头的地基处理过去主要依靠大挖大填的方法，这种方法不仅不能使地基坚实，而且大量的浪费物料。我国引进的新型地基加固软基技术在港重力式码头地基处理中得到应用以来，很少发生因为地基问题出现事故。

结束语

港口重力式码头的施工设计对于码头的稳定性起着绝对性的作用，必须严格进行把关。随着港口重力式码头施工技术的改进，已经取得了比较可观的效果，但是目前我国的港口重力式码头的设计施工技术还比较落后，不能合理的利用资源。我国应在此基础上不断引进国外的先进技术，自己再进行创新，成为适合我们自己重力式码头施工技术。

参考文献

[1]王海丽，刘立新，孙航，孙永超等.浅谈港口工程中重力式码头的结构稳定性控制[M].人民交通出版社，2014，15（05）：43-44

[2]刘永强，张雪华，赵立仁，孙华等.关于重力式码头的施工技术的改进设计[M].中国铁道科学，2014，26（07）：142-143

[3]梁洪松，孙宏伟，马志芳.探讨分析重力式码头施工技术中的不合理[M].西南交通大学出版社，2013，17（03）：41-42