摘要：近年来，由于要满足水运市场船舶大型化的需求，提高港口的竞争力，重力式码头建设正在向大型、深水化发展，并且工期要求也越来越紧迫，因此，在工程项目的施工组织设计、施工技术要点等应该严格把关，确保码头及相关的配套设施建设工程的质量。本文主要对重力式码头沉箱安装施工的关键技术及施工问题进行了探讨分析。
关键词：重力式码头；沉箱安装；施工技术
前言
重力式码头是一种很特殊的码头类别，重力式码头在性能上不仅可以防冻防冰，还可以承受较大的荷载。重力式码头的硬度很大，多年也不会龟裂，它能灵活适应集中荷载、超载以及装卸技术的各种变化，并且最重要的一点是，重力式码头施工技术较为简单便捷，施工成本低。重力式码头当中使用率最高的结构形式当属沉箱，而在各类沉箱当中最常用的就是小型沉箱。常用的小型沉箱一般在预制场进行预制，然后通过起重船吊运安装。相对来说，预制沉箱的总质量以及沉箱的安装正位相对简单，对于施工人员来说解决这些问题是没有难度的。可是，对于体积质量较大的沉箱来说，它们往往是在半潜驳上进行预制，而且这过程中的预制质量和安装正位是很难被解决的。
1 大型重力式沉箱码头施工过程的质量问题
最近几年，随着水运市场的覆盖面越来越大，水运市场的施工船舶也正向大型化跨步发展，我国的大型重力式沉箱码头的建设施工也不断飞速发展，并且越来越趋向大型化以及深水化。在这一转变过程中，人们对大型重力式沉箱码头的建设过程也相应提出了更高的要求，即施工时间必须足够短。可是这样一来，不少施工质量问题也相应地出现，其中最为突出的质量问题以及它们所特有的特征如下所示：
（1）沉箱的分层浇筑接缝地方缓慢渗水，导致沉箱的抗腐蚀性下降，极易被腐蚀物质所腐蚀，从而进一步降低了沉箱出运浮游的稳定性。
（2）基槽开挖施工完成后，由于回淤速度过快且无法得到有效控制，导致回淤的沉积物厚度过大，不符合相关的施工规范标准。
（3）在基床抛石及夯实过程终止完成之后，会发现基床抛石的标高和夯实的标高与施工设计图上设置的标高相差较大；而且在此之后，由于淤积物和沉积物过多，使得潜水员不能正常进行施工作业，无法整平基床。
（4）基床整平施工完成之后，发现所补抛的厚度过厚，导致沉箱安装之后会出现超出施工设计的预留沉降量，容易导致沉箱发生滑移现象。
（5）由于后方棱体的抛填速度太快或者抛填的施工工艺不正确，导致码头在施工期间，码头向海侧的墙身倾斜角度过大，从而使沉箱发生滑移现象。
（6）码头胸墙在发生沉降的时候，无法保证沉降位移的准确性，使得沉降位移不均匀，导致相邻段的胸墙顶面的高差十分大，此时的混凝土可能会出现“错牙”或者局部裂痕的现象。（7）施工后可能会出现轨道位移或者轨道沉降现象，使得前后两段的轨道距离出现较大的偏差，无法符合相关的规定要求。
2 重力式码头沉箱安装的施工技术
2.1安装前的准备
2.1.1沉箱盲板的布置
四角隔舱盲板控制前后沿高差，调整好沉箱前后沿高差后，均匀进水，沉箱可以平稳地下沉。
2.1.2沉箱存放
沉箱存放区域离安装位置500m左右为宜，过远要经过长距离的拖运，过近会影响其它工序的施工。如果在建码头周围已经有投入使用的泊位，要注意不能影响靠泊作业船舶的通航。存放前对拟存放区域进行水深测量，存放区域高程以较高潮位时能满足沉箱浮游稳定吃水即可。存放点至安装位置的海域要有足够的水深，保证拖运沉箱时能顺利通过。对存放区域建议进行抛填沉箱储存场，以保证沉箱底部无淤泥且底面平整。上述两种沉箱浮游稳定吃水为8m左右，客滚杂货港潮位多在1m~4m之间，沉箱储存场地抛填高程为-8m~-9m之间，高潮时沉箱不没顶，则起浮沉箱不用赶潮水作业。沉箱朝向应以避开夏季强浪向为原则，使沉箱长方向顺着强浪向，避免沉箱倾覆。
2.1.3基床整平结果的整理分析
顺岸式码头基床多留有倒坡，沉箱前后沿存在高差，要严格控制基床整平的质量。根据沉箱实际高度预留0.5%的倒坡。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实际操作中，基床的实际高程与设计值会存在出入，要认真分析基床整平的自检数据，作为安装时控制沉箱前后沿高差的重要依据。
2.1.4沉箱起浮
在气象海况条件允许的情况下可起浮沉箱。事先需计算最大抽水量，据此选择潜水泵及发电机。潜水泵在沉箱隔舱内的布置要合理．抽水时沉箱隔舱内的水位要保持平衡。抽水过程中，勤检查隔舱内的水位，发现水位差过大，及时做出调整，避免沉箱起浮后发生失稳事故。
2.1.5施工坐标系
用cad制作施工坐标系，施工坐标系的好处是在安装时方便测量人员操作，测量人员与施工员之间的沟通更容易理解。用三亚凤凰岛国际邮轮港4#泊位为例，设前沿线为x轴，沉箱起点处与前沿线垂直的方向（一般取陆侧）为y轴。
2.2沉箱定位安装
2.2.1沉箱起浮
在潮位、气象等条件允许的情况下起浮沉箱。潜水泵在沉箱隔舱内的布置要合理，抽水时沉箱隔舱内的水位要保持平衡。抽水过程中，密切关注隔舱内的水位，及时调整水位差，避免沉箱起浮后发生失稳事故。
2.2.2沉箱安装
（1）沉箱起浮后，吊拖至安装位10m内，通过300t起重船精确定位安装。沉箱安装前要检查基床整平面有无扰动或障碍物；检查沉箱有无粘底及其清除情况；检查抛石基床顶面标高，保证标高在允许偏差范围内。若基床顶面有回淤或沉箱有粘底，必须进行清淤处理，达标后方可安放。安装时起重船布设前后八字锚缆定位，设前锚2个，后锚采用设于岸上陆地的地垅2个。松开沉箱与起重船的捆绑，通过起重船缆绳对沉箱精确定位，安装时随潮落自沉，同时对沉箱箱内抽水灌水下沉，根据放水速度边下沉边收紧和调节船缆对位。沉箱底下沉至基床顶0.3m～0.5m左右时，根据对沉箱的四个角点坐标及标高的测量结果，通过起重船的钢丝绳缆的松紧及对沉箱箱内抽水灌水来调整沉箱的位置，缓缓将沉箱沉放在基床上。
（2）沉箱安装就位后，再一次对沉箱安装情况如接缝（30mm内）、错牙（50mm内）、偏位（50mm内）等进行测量检查，如不合格，则抽水、起浮，重新调整、安装。检查合格后继续往沉箱箱内慢慢灌水，直至内外水头相等，沉箱沉落基床。
（3）沉箱安装时，在码头陆域测设的测量平台上设经纬仪直接观测其临水面最上边的直线，在码头后方用经纬仪控制其垂直的一面最上边的直线。第一件沉箱安装时，由于周围没有相对稳固的辅助物，误差相对较大，需等第二件沉箱精确安装后再重新调整第一件沉箱。
3 安装施工中常见问题
施工过程中，常见的问题有以下几个方面：
3.1基槽回淤过快。在基槽开挖完成之后，如果淤泥回流速度过快，会导致沉积物超过规范允许的范围。在问题严重时，基床抛石和夯实工程完成之后，上部的淤泥等沉积物重度太大、数量过多，会导致潜水员不能顺利作业，无法进行基床的整平工序。
3.2抛填棱体顶高程偏低时，需要配合潮汐时间才能施工，会影响到工程的整体进度。
3.3码头前沿轨间的混凝土大板会发生位移和沉降，导致码头前沿出现严重积水。
3.4在使用过程中，码头前部轨道发生位移和沉降，导致装卸货物的设备运行受到影响。
4 结语
近年来沉箱结构朝巨型化发展，单个沉箱重量达到甚至超过千吨。对于重力式码头施工技术和一些常见问题我们应该引起足够的重视，必须采取积极、合理的措施进行控制。我们只有充分挖掘施工实践中存在的问题，制定切实有效的应对策略，才能创设良好的施工环境和效益，抵御不良风险，全面提升重力式码头的安全和质量。
参考文献：
[1]孙旻，孙大鸣，刘洋.沉箱重力式码头施工的监控要点[J].水运工程.2015，17（09）：23-24.
[2]洪海冲.浅谈重力式沉箱码头在施工过程中的质量控制.中国水运（下半月）.2016（11）
论文作者:杨济华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/22
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