許澤文
摘 要:建造重力碼頭需要牽涉到多個領(lǐng)域的內(nèi)容,工藝復(fù)雜,鑒于此,文章以實際工程為例,基于港口重力式碼頭結(jié)構(gòu)的簡要概述,著重圍繞港口重力式碼頭施工的技術(shù)要點進行探討,展開對港口重力式碼頭的研究解讀,以期為類似工程施工積累經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞:港口 重力式碼頭 施工工藝
在當前國內(nèi)現(xiàn)有的全部港口碼頭中,以重力式碼頭作為主體,其作用是能夠抵抗外界各種干擾,堅韌性和承載強度大,工藝流程較為簡便,體積小并且操作技術(shù)難度小,同時也可以承載巨大的船只和地面重量。對港口重力碼頭的施工工藝注意事項進行研究是有意義的,可以總結(jié)出一套完整理論。
1.工程概況
??诟坌潞8蹍^(qū)汽車客貨滾裝碼頭二期工程水工建設(shè)的相關(guān)內(nèi)容有:碼頭泊位長度1266m,堤長為270m,直立護岸長為382m,施工過程運用到了重力式沉箱結(jié)構(gòu),用強(中)風(fēng)化玄武巖層作為持力層?;凵疃纫斤L(fēng)化巖層,用10~100kg的塊石和二片石作為基床,超過0.3m的拋石應(yīng)當加以鞏固,順岸M01~M07、M10~M12的基床頂標高是-7.9m;順岸M12至M15基床頂標高是-8.4m。
2.港口重力式碼頭結(jié)構(gòu)
重力碼頭可以承載來自后面和上部的重量,這個過程基本依靠重力碼頭自身來實現(xiàn),如此一來就可以不需要利用其它結(jié)構(gòu)來承載重力,進而保障了碼頭的安全性和穩(wěn)定性。一些碼頭地基不夠厚實、土壤層不夠深,這就需要重力碼頭的存在,進而實現(xiàn)裝卸貨的功能。按照強身部分的組成差異來劃分重力式碼頭的類型,以此為基礎(chǔ),可將碼頭進一步劃分成沉箱碼頭、大直徑圓筒碼頭和方塊碼頭等。重力碼頭各部分中的設(shè)備存在的原因有以下幾點:(1)可以實現(xiàn)船只??抗δ?;(2)可以實現(xiàn)碼頭的裝卸貨功能,對于碼頭的墻身和胸墻來說,其作用是可以抵抗外界重量,從而實現(xiàn)碼頭設(shè)施的建設(shè)和安裝,并且要降低港口碼頭沉降的可能性,降低外界對地質(zhì)基礎(chǔ)的影響,避免水土從碼頭中流失,施工過程就應(yīng)當展開墻后回填工作。
3.港口重力式碼頭施工技術(shù)要點
3.1基床挖泥
基槽是重力碼頭最關(guān)鍵的部分,其性能好壞和施工質(zhì)量將左右整個重力碼頭建設(shè)的水平。針對上述內(nèi)容,需要按照項目施工真實狀況對基槽進行設(shè)計,依據(jù)國標的相關(guān)要求,分析和計算基槽的寬度和深度,保證設(shè)計的精確性。在挖基槽之前,要確保槽內(nèi)不會留有大量積水,就要首先對泵站進行施工,把泵站設(shè)置于開挖基槽的工作面上3.5m的地方。挖泥船出海后,依據(jù)規(guī)劃好的深度和寬度對基槽進行開挖,保證不會在槽內(nèi)留有積水。除了上述內(nèi)容,基槽邊坡也是需要十分注意的,在施工中通常使用的邊坡比是1:4或1:6。對于能夠承受更對荷載的土層段,可以縮減邊坡比,保證邊坡可靠性,減少施工費用。
3.2基床拋石
基槽施工達到規(guī)定標準后可以對基床拋石進行建設(shè),相關(guān)技術(shù)操作是:首先清除基槽內(nèi)淤泥,對地基表面進行填平。如果有需要,將一層墊層鋪設(shè)在地基上,厚度是50cm。然后再基槽底層鋪設(shè)第一層拋石基床,厚度是1m,加以鞏固并且對工程進行審查。然后,再次對拋石基床展開施工,到計劃的頂標高為止?;矑伿┕ひ欢ㄒ诨蹤z驗完成后開展,對淤泥進行處理。若地基承重力超過基床頂面應(yīng)力,則拋石層厚度要≥0.5m,因此本項目的基床拋石施工厚度要達到至少0.5m。塊石由周邊采石場獲取,塊石規(guī)格大小是10~100kg,內(nèi)部應(yīng)有開裂和風(fēng)化。鞏固基床之后,其飽水抗壓強度至少要達到50MPa,不能夠小于這個數(shù)值。在施工時,檢測工作利用水陀打水,整個過程了解拋石面變化狀態(tài),留意水流快慢和方向,保證有一定的沉降量,通過分析潮汐水位的變化情況適當調(diào)整船只位置。
3.3碼頭沉箱預(yù)制與安裝
3.3.1碼頭沉箱預(yù)制
沉箱是碼頭很關(guān)鍵的部件之一,該標段使用的是鋼筋混凝土沉箱,其類別主要有方形和圓形沉箱,其中方形10個,圓形16個。
沉箱預(yù)制分為幾個板塊,其中有鋼筋混凝土板塊和模板施工等。在開始預(yù)制沉箱之前,將規(guī)格、數(shù)目和質(zhì)量水平展開復(fù)合,依據(jù)規(guī)定的標準進行施工。澆筑混凝土的順序是先從底板開始到側(cè)壁,然后到隔墻。廣泛使用的工藝是一次連續(xù)澆筑,然而由于該項目沉箱高度大,依據(jù)分層的方法對其澆筑。澆筑完混凝土后,馬上灑水維護,等到混凝土強度到了規(guī)定數(shù)值時才可以對模板進行拆解。此后還應(yīng)當維持10d的維護,保證其不會產(chǎn)生開裂。
3.3.2碼頭沉箱安裝
安裝沉箱是施工的要點,操作難度很大,牽扯到各個方面,對安裝準確性和質(zhì)量進行嚴格把控。因為水位和流速以及風(fēng)速都會影響沉箱的施工,所以沉箱每一次由出運到完成安裝常常需要用掉幾天時間,這對技術(shù)人員提出了很高的要求,技術(shù)人員應(yīng)當秉持堅持和認真的原則。該項目應(yīng)當在退潮時安裝沉箱,且是露頂安裝,低平潮時著床。在進行上述操作時,有幾個內(nèi)容是需要注意的:
(1)借助起重船只把沉箱吊到安裝的部位,在一切準備工作完成后對其進行注水使之下沉。開始灌水時,沉箱頂部要維持平穩(wěn)的狀態(tài),不要傾斜。船只吊力要平穩(wěn)控制在200t附近,不能松開鉤子。沉箱到達基床面2m時,停止注水,把沉箱底部控制到和基床倒坡相同,再次展開測量,精確定位。
(2)定位完成之后,繼續(xù)開始注水。當沉箱到達離海床1m時,注水工作結(jié)束,閥門合上。這時候,把起重船落鉤的吊力控制到100t以下,重新開始測量,確定位置,讓沉箱維持水平穩(wěn)定,對錨纜進行收緊,讓沉箱固定一點不變。
(3)退潮時,讓沉箱底座保持平衡,等到沉箱平衡穩(wěn)定后,測量沉箱4個角等位置的偏差,其評判依據(jù)如表1所示。若數(shù)值大于容許誤差,則需要再次進行安裝。
(4)沉箱實現(xiàn)安裝之后,再次開始注水。等到沉箱內(nèi)部和外部的水位一致時,再對沉箱位置進行核驗。如果未達到規(guī)定的指標,需要再次施工。當符合標準后,把警示裝置安放在沉箱頂部,取一個測量位置,用來對沉箱施工質(zhì)量進行檢測。
3.3.3后方棱體回填
沉箱安裝結(jié)束后將后方棱體進行填平,這樣做可以減輕碼頭的承載重量。在此過程中,為了避免后方棱體的泥沙流失,在后方棱體上的倒濾層添加一層土工布層,增加倒濾層重量可以顯著降低泥沙流失的風(fēng)險。
3.4胸墻施工
胸墻是重力碼頭的主要結(jié)構(gòu)之一,不僅如此,還設(shè)有電纜溝、軌道梁以及系船柱等結(jié)構(gòu)。該項目中使用鋼筋混凝土建造胸墻,鋼筋不要外露,否則會因水而腐蝕。為了防止銹蝕情況的發(fā)生,技術(shù)人員在對鋼筋骨架實施綁扎之后,還應(yīng)當將防腐劑涂在鋼筋表面。并且,將阻銹劑添加進混凝土中,可以降低混凝土澆筑時發(fā)生的銹蝕風(fēng)險。對沉箱沉降量進行分析后可以得到胸墻的后傾量,沉降量要考慮在后傾量內(nèi),為了避免傾覆現(xiàn)象出現(xiàn)。而且,因為上部是碼頭在工作中主要的場所,體積小,不但需要高質(zhì)量的施工還需要有美感的外觀,因此,技術(shù)人員要仔細認真地處理工程中的微小細節(jié)。
4.結(jié)束語
綜上所述,文章針對港口重力式碼頭施工技術(shù)要點展開討論,能夠進一步促進相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。以后還應(yīng)當繼續(xù)提升港口碼頭技術(shù)的水準,對工程建設(shè)的問題進行討論,以進一步提高碼頭建設(shè)質(zhì)量。
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