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摘要：我国水运事业正在快速发展，各地港口码头的规模在不断扩大。由于重力式沉箱码头较为耐用，地面荷载变化及水平荷载承受能力较大，在我国沿海港口中普遍应用。本文根据赤湾石油基地胜宝旺项目对港口重力式码头的施工技术要点进行分析，望有些许参考价值。
关键词：重力式码头；沉箱预制；技术要点
1.赤湾胜宝旺重力式码头概述、概况
1.1重力式码头整体结构相对稳定，有很强的载荷承受能力，运用于地质基础较弱的地区进行码头施工建设较为合适。重力式码头依据墙身结构可以分为沉箱码头、方块码头、大直径圆筒码头等类型。码头主要是为船舶提供停靠以及货物装卸服务，需要使用各种大型机械设备，具有的较高水平稳固性的重力式码头，得到广泛应用。
1.2本工程位于深圳港赤湾港区胜宝旺，工程规模：本工程包括一个胜宝旺1000t级驳船泊位（结构按照1.5万t级预留），水工主体结构采用重力式沉箱结构，单件沉箱重力174吨，段长50.8m；采用高桩墩台结构作为共高桩结构与重力式结构的过渡段，过渡段长度为33.2米，Φ1.2m基桩。主要结构型式：沉箱结构、抛石斜坡式结构、道堆基础结构和排水及供电管线。重力式沉箱结构段：段长50.8m，码头前沿底部标高设计为-6.09m，顶部高程4.41m。主体以沉箱为基础，单体重量为174吨；抛石基床厚度7m，底标高-13m，沉箱上部胸墙使用混凝土现浇，胸墙上设管沟。
2.赤湾胜宝旺重力式码头施工技术要点
2.1开挖基槽施工
在基槽挖泥施工过程中，重力码头的基础部位作用较为突出，其质量水平直接影响到工程的耐久性与稳定性，因此作业时必须严格按设计要求进行施工，确保挖泥的深度与宽度符合标准，误差必须控制在范围内，超宽波动反应控制在2米之内，超深不小于0.3米，根据工程实际情况选择合适的挖泥船。施工、设计、建设与监理单位四方共同对基槽工序进行验收，验收内容主要包含平面位置尺寸、基槽水深、宽度、边坡等。合理利用超声波测试仪，测深精度控制范围在十厘米内，施工单位先对基床底部原状土进行自检，符合标准要求后再报与监理工程师进行复查，符合图纸标准要求即算完成施工，倘若现场土样存在问题，监理方应与相关设计人员在现场进行最终的土样鉴别。
2.2抛石基床施工
在基坑开挖后，应先派潜水员到现场勘查作业，看是否有淤积现象，应确保石材的质量符合技术设计标准，并与底座紧密配合，将底座压到一定的宽度和厚度。基床厚度应压实，每层厚度应为1至2米。在压实施工前，应先进行夯实过程，以确定夯击的频率和能量。在完成坚实的基础床后，应组织相关人员进行夯实，然后合理的检查和检查夯实的紧密性和均匀性。基床抛石过程中需按地基沉降量预留。
2.3预制沉箱施工
在重力式码头沉箱预制方法主要有吊放式、船坞式、滑道式、挖掘式。具体工序为：钢筋施工→模板施工→浇筑施工→养护。沉箱混凝土浇筑需在施工过程中一次性完成，本项目由于当沉箱高度约8m，采用分层浇筑的方式。且在砼终凝之后浇水养护，直至砼强度达到检测标准后才能拆模。
其中，最为重要的工序当属模板工程，沉箱预制施工中一般采用定型钢模板，在对于底边即前后趾位置等多做如下处理方式：底角做45°倒角；前后趾混凝土初凝后抹面反压处理；沉箱分段衔接位置直接粘贴止浆条做止浆处理；模板支立采用传统脚手架辅助施工。
2.4预制沉箱安装施工
预制沉箱的安装是重力式码头施工过程中非常重要的部分，也是整个工程的重点和难点，第一个沉箱尤其重要，基床整平验收→沉箱从储存场抽水起浮→方驳吊机至安装地点驻位→沉箱拖跨至安装地点→通过压水→测量人员复核沉箱位置→起重人员调整沉箱位置→沉箱沉放→方驳吊机离开→第二天测量人员验收沉箱位置→拆除阀门→封堵进水孔→下一座沉箱。
3.赤湾胜宝旺重力式码头的设计分析
当前我国使用重力码头的港口分布范围很广，但在施工及设计方面，主要是技术上存在一些困难。
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在重力码头的事故中，多次发现地基存在塌陷。在港口重力码头的基础建设中，力度不均导致强度不一，松散地方容易破碎。因此，必须高度重视地基处理，在厚基床的条件下，在40度的基础上打开基底，沿基部滑动破坏更合理。
重力式码头的施工问题中水平位移控制难以解决，重力墙的水平位移或墙体的旋转情况亦存在。由于承载力极限状态的计算方法反映不了变形量，我国的技术还不能准确地计算出港口重力码头水平位移的大小和位置，问题只能定性控制。在多次模拟实验中，由于基础摩擦界面剪切水平位移量不大，足以产生主动土压力，但不会出现过大的水平位移。其次，由于水平土压力的正向倾斜度，需要在基床面预留倒坡，以平衡旋转位移。这些控制都不能量化。除了墙外的压力，当墙被填满后，在段塞坡下有一个厚的压缩层，然后背包的侧面加载会使墙下沉的更大。因此，底板上预留的倒坡应该是合适的，应该考虑前后挠度的可能性。
4.赤湾胜宝旺重力式码头的质量控制分析及建议
4.1重力式码头基槽的质量情况直接影响到整体施工的完成，基槽设计前的实地的考察和理论的计算尤为重要，必须对于基槽的水深和宽度进行严格的计算和论证，基槽的深度一般控制在0.3米之内，宽度控制在2米以内，船舶选择需根据施工码头的水深和施工精度的要求进行，基槽挖方量、基床回填的抛石量以及棱体的回填量对重力式码头有很大的影响，一般基槽的边坡比为1：4或者1：6，根据现场实际情况不同，进行适当的调整，实践证明，在部分海底的土层承载力较高的地方，边坡比采用1﹕2或者1﹕3更为适合，基槽可更加稳定，工程造价亦有所降低。
4.2沉箱是港口码头建设的主要构件之一，在码头沉箱的施工过程中严格控制原材料，如钢筋、砂石、水泥等材料，优质的沉箱工艺可加强施工质量以解决沉箱体积大，制造困难的问题。
4.2.1针对沉箱预制工艺进行优缺点分析
4.2.1.1底角的45°倒角模板加工便利，一定程度上可以保证沉箱底角不被破坏，但45°倒角处理沉箱底角仍存在明显棱角，外观线条流畅性尚存不足。
4.2.1.2 前后趾开仓处理可有效减少斜面混凝土表面气泡的产生，但由于开仓位置需进行反压处理，混凝土表面会出现错牙。
4.2.1.3 混凝土分段衔接位置直接采用止浆条止浆，止浆效果良好，但混凝土接缝会出现轻微错牙。
4.2.1.4 脚手架工艺配合沉箱模板，形成人员上下通道及支撑，可一次性搭设到顶安全性较高，但周转过程中需要多次拆、装不利于场地整洁，场地狭窄时适用性不强。
4.2.2针对模板工艺优缺点分析进行方案优化
4.2.2.1 沉箱底角无棱化处理：在模板制作过程总在沉箱底部增加的圆弧倒角，该倒角采用卷板机直节将墙面钢板卷压成型，一方面增加了整个预制沉箱的外观流线型，另一方面有效防止搬运过程中直角对气囊的伤害，其次在进行顶升支点过程中可有效防止因局部受力不均造成边角破损情况的发生。通过模板上增加圆弧倒角，沉箱底角线条美观，且不易破损。
4.2.2.2 分层浇注接缝处设假缝：传统接分位置混凝土表面高度一致，因此导致了粘贴止浆条位置高于混凝土表面，因而接缝上部混凝土表面与下部混凝土表面高差现象，因此为了减少每层接缝处的错牙现象的产生，在预制过程中采用在顶部增加一条30*5mm的钢板附着在砼顶部的接缝。并对沉箱接缝位置进行了弹线凿毛处理，有效保证了混凝土接缝处的顺直，完善混凝土外观质量。
4.2.2.3 沉箱底板张贴透水模板布并在模板上做辅助透气孔，增设附着式振动器。
4.2.2.4 取消传统脚手架工艺，制作整体操作平台配以液压式升降机辅助施工。
4.3沉箱安放是重力式码头建设过程中的重要环节之一，对沉箱的规格、编号和质量进行严格检查，选用合适设备安放，严格按图纸施工，相邻的沉箱之间的高度需保持一致，误差控制在2厘米之内，间隙在5厘米之内，在沉箱内部填石前，选用石头的硬度和耐久度必须达到设计要求，从硬度、密度和耐久性上考虑，花岗岩为第一选择，如果未采用花岗岩也可以考虑用石灰岩或安山岩代替，且为免压力造成沉箱隔墙损坏，沉箱仓格的填石进度必须控制好。
结语
重力式码头建设发展正随我国港口建设力度的不断提升，逐渐大型、深水化，施工质量把控在港口建设中担任关键位置，因此可提高港口重力式码头质量的施工技术要点应引起高度重视。
参考文献：
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[3]韩传强.重力式码头的施工技术要点分析[J].中华民居，2012.
[4]朱炬杉.重力式码头施工质量的控制策略卟中国水运（下半月），2011，（05）．
论文作者:李伦铨
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/23
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