摘 要:文章通過北海潿洲島客貨碼頭工程實例的介紹,論述了在島嶼開發(fā)建設(shè)中港口碼頭的施工技術(shù)及采取各種措施成功解決施工中遇到的各種難題,在工程實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗,提高施工技術(shù)及管理水平,有利于港口工程技術(shù)的不斷進步,為今后類似工程施工提供參考借鑒。
關(guān)鍵詞:島嶼;港口工程;施工技術(shù);措施
前言
我國是海陸大國,島嶼數(shù)量眾多,豐富的島嶼資源是我國海洋開發(fā)的重要依托。隨著海洋經(jīng)濟的快速發(fā)展,越來越多的島嶼被開發(fā)利用。合理進行海島開發(fā)、生態(tài)保護、加強海島的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)關(guān)系到國家未來的可持續(xù)發(fā)展。港口碼頭的水工建筑是島嶼開發(fā)中不可缺少的基礎(chǔ)項目,是海島的交通、貨物集散地,對島嶼的經(jīng)濟建設(shè)和旅游開發(fā)有極其重要的作用,對國防建設(shè),保障海洋權(quán)益具有重要的現(xiàn)實意義。
1 工程概況
1.1 地理、地質(zhì)狀況
潿洲島位于北海市南部海域,是海上的一座孤島,陸地面積約26cm2。潿洲島對外交通僅為海上交通。擬建碼頭海上距北海港約29海里。擬建港區(qū)位于潿洲島西北部,南油碼頭東北側(cè),岸坡陡峻;港區(qū)陸域地勢較為平緩開闊,港區(qū)具有受火山作用的海島及淺海地貌特征,其中陸域及近岸海灘為剝蝕地貌,地表為第四系殘積層覆蓋;沙灘屬海相堆積地貌;潮間帶主要為火山熔巖覆蓋型地貌,水域地表主要為第四系覆蓋,局部為第三系基巖出露。
1.2 建設(shè)規(guī)模
客運泊位及滾裝船泊位各一個,客運泊位長度為120m,滾裝船泊位長度50.9m,兩碼頭岸線相交成90°,實體引堤長292.72m??瓦\碼頭為凸堤式結(jié)構(gòu),兼做碼頭的防波堤,碼頭北向(外側(cè))防浪,南向(內(nèi)側(cè))靠泊,進港航道現(xiàn)為天然航道。
碼頭水工結(jié)構(gòu)型式為鋼筋混凝土大圓筒重力式結(jié)構(gòu)。大圓筒11個,單個重量526(505)t,卸荷板共20塊,為實心板,最大重量為170t。碼頭護岸外側(cè)波浪較大,采用扭王字塊體護面,單層安放,單個塊體重3.24t;碼頭內(nèi)側(cè)波浪較小,采用M10漿砌塊石護面。實體引堤為斜坡結(jié)構(gòu),引堤外側(cè)采用四腳空心方塊護面,引堤內(nèi)側(cè)護面結(jié)構(gòu)為M10漿砌塊石護面。
1.3 工程特點
(1)碼頭工程北面無遮掩,常年受臺(季)風(fēng)、海浪的影響,施工船舶及人員常要撒離施工現(xiàn)場,不能連續(xù)作業(yè)。(2)水上工程項目受潮汐、風(fēng)浪的影響,施工環(huán)境惡劣,施工項目穿插進行,作業(yè)時間受限。(3)島上無任何施工材料,所有的全部工程材料、施工機械必須從陸上采購集中后海運到施工現(xiàn)場。
2 工程施工技術(shù)及措施
2.1 主要施工工序及流程
本工程主要為:(1)基槽開挖、拋石、夯實、整平、港池;(2)及調(diào)頭地開挖;(3)大圓筒、蓋板預(yù)制;(4)實體引堤填筑;(5)圓筒、蓋板、護面塊體安裝;(6)碼頭上部結(jié)構(gòu)的施工。施工工藝流程如圖1。
2.2 主要工序施工方法及措施
2.2.1 基槽、港池及調(diào)頭地開挖。首先在水中拋設(shè)浮標(biāo)以定出開挖的范圍,開挖時采用GPS全球定位儀全天候跟蹤挖泥船和鉆機船進行定位,以保證開挖位置的準(zhǔn)確?;坶_挖采用8m3抓斗式挖泥船先從碼頭靠岸處開始,再向海中方向開挖,基槽表層中粗砂用于吹填靠碼頭段的實體引堤堤心,然后用挖泥船開挖全風(fēng)化巖和強風(fēng)化巖,基槽開挖分段分層進行,每層開挖高度視土質(zhì)情況而定,開挖尺寸應(yīng)不小于設(shè)計規(guī)定,開挖的超寬、超深值應(yīng)滿足施工詳圖的要求?;勖客谕暌欢悟炇蘸?,立即進行基床拋石、整平,以免基槽回淤。本工程的石料從距離50海里的石場用船裝運到潿洲島,施工前期石料運輸船舶受風(fēng)浪影響,無法運送石料,基礎(chǔ)拋石一直沒有形成規(guī)模,影響后續(xù)項目的開展。后來采用大型駁船運輸、拋卸,提高了作業(yè)效率,并且提前做好材料組織、運輸、儲備,以免石料供應(yīng)跟不上,影響施工進度。
2.2.2 圓筒的預(yù)制。大圓筒的預(yù)制本工程共有大圓筒11個,砼工程量2318.5m3,因島上沒有符合預(yù)制圓筒的條件及場地,租用距擬建碼頭位置40海里的北海船廠的船塢,采用滑模施工工藝進行預(yù)制,預(yù)制完成后的圓筒由拖輪經(jīng)海上運輸拖帶至施工水域存放、安裝。施工技術(shù)關(guān)鍵點:澆灌混凝土必須嚴(yán)格采用分段分層交圈澆灌的方法。分層的厚度一般為20~30cm,每層澆灌完的混凝土表面高度需保持在模板上口以下5cm左右;正?;?,應(yīng)在下層混凝土未達到初凝狀態(tài)前澆灌上層混凝土;考慮澆灌順序時,應(yīng)按結(jié)構(gòu)平面位置,在幾處的對稱方向均衡澆罐,或有計劃地改變澆灌方向,以防側(cè)壓力集中使模板系統(tǒng)發(fā)生定向位移:按確定的滑升速度,控制好每個作業(yè)班的提升次數(shù)和時間間隔?;J┕?yīng)能連續(xù)作業(yè),不得隨意留置施工縫,如模板已滑升到頂,待混凝土達到必要強度后,才能拆除滑模裝置。
2.2.3 蓋板的預(yù)制及安裝。蓋板的最大尺寸為16.88×8.34×0.7m,最大重量為163.8噸/塊,受陸上起吊、運輸設(shè)備的限制,蓋板在陸上預(yù)制后很難進行起吊與長距離運輸。經(jīng)研究水文資料、勘察現(xiàn)場地形,在突堤右側(cè)筑島100m×30m作為蓋板的預(yù)制場地,標(biāo)高至+5.0,密實整平后,鋪上六角塊作為預(yù)制場,蓋板采用氣囊出運,并開辟一條臨時航道,采用400噸吊裝船乘高潮進行蓋板的吊運安裝,受風(fēng)、浪、潮位的影響,吊裝作業(yè)時間有限,應(yīng)提前做好準(zhǔn)備及預(yù)案,以提高工作效率。
2.2.4 碼頭胸墻及防浪墻。胸墻及防浪墻按結(jié)構(gòu)采用吊車配合施工,用吊車將料斗砼吊到模板內(nèi),分層振搗,振搗方法采用插入式振搗器。由于胸墻和防浪墻位于潮位變化區(qū),為保證其混凝土質(zhì)量,要趁低潮時澆筑,并在混凝土中摻入一定量的早強劑,以滿足在漲潮前澆筑完畢并達到一定的強度。模板采用大型整體式自制鋼模板,模板拼裝在陸域場地上進行,模板設(shè)計時考慮浪、潮流作用的附加力,保證在分段處的平、直。為防止浪、潮流的淘涮,模板的拼縫要嚴(yán)密,模板與蓋板的接觸處和各片模板之間,采取止?jié){措施,為了固定胸墻模板需在卸荷板上預(yù)埋螺栓,待拆模后鑿除螺栓并用高強砂漿修補。施工中利用16噸吊車進行模板的安拆。
2.2.5 實體引堤及護岸。原設(shè)計為大型編織袋裝砂筑堤,塊石護面及護面塊體安裝。大型編織袋長15至25米,寬10米左右的袋體,利用抽砂設(shè)備將砂充入袋體形成砂管袋。其優(yōu)點可就近取材、工效比較高、成本相對較低;缺點是袋體定位難、自身抗風(fēng)浪能力差,不適宜在水深、強風(fēng)浪處使用。施工中,砂充入袋體形成砂管袋及時進行塊石護面及塊體安裝進行防護,但在風(fēng)浪的作用下,塊石護面被沖破,造成砂袋多破損,砂體流失。后改為拋石堤,堤內(nèi)填砂,很好解決了風(fēng)浪對引堤施工的影響,進度明顯提高。
3 結(jié)束語
島嶼是大陸的前沿,對保障國家安全作用巨大。島嶼港口碼頭的建設(shè)為投資、居住、旅游、通行、生產(chǎn)創(chuàng)造了極大的便利,是一項十分重要的基礎(chǔ)工程。施工技術(shù)及管理措施對工程的施工質(zhì)量、進度影響較大,必須結(jié)合島嶼的客觀情況,加強對施工技術(shù)的研究及創(chuàng)新,在施工中應(yīng)用先進的施工工藝、施工方法、施工技術(shù)、新材料,確保工程進度及質(zhì)量。島嶼碼頭工程受臺(季)風(fēng)、海浪、潮汐的影響大,施工環(huán)境惡劣、難度大,對正在施工中工程要采取必要的防護措施;由于島嶼遠離大陸的客觀條件限制,在工程實施前應(yīng)做好人員、機械、材料的計劃及調(diào)遣。
參考文獻
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作者簡介:馬德洪(1969-),男,中級職稱,大專,主要從事港口碼頭建設(shè)及航道疏浚整治工作。