摘要：我国的码头建筑项目对于施工单位提出了更高的建设要求，在进行沉箱安装施工时，更是要注意施工工艺的提高，保障码头建设的整体质量达到施工要求标准。本文对重力式码头沉降施工技术进行探讨，以阐述重力式码头沉箱安装施工技术研究的主要问题、主要内容。
关键词：重力式码头；沉箱安装；安装问题；预防措施
为了满足运输业的发展需求，海上运输的船舶逐渐呈现出大型化的发展趋势，对于港口的要求也在逐渐提高。沉箱安装的是否合理关乎到码头建设的质量，也是码头建设项目的重要参照，必须得到施工单位的重视。为了确保沉箱安装的工程质量，就必须积极改进施工工艺，采取科学的措施对于可能出现的各种问题进行有效的预防和控制，保障重力式码头的安全使用。
1 重力式码头沉箱的施工要点
1.1 基槽与基床的施工要点
由于重力式码头是一种依靠重力保持稳定的结构，地基的承载力必须在250kPa 以上，并且贯入击数必须在35a 以上。如果达不到这个要求，可以通过换置地基或者复合地基等办法进
行处理，但要注意将下卧硬层的均匀程度和埋置深度纳入考虑，选择合适的处理手段。一般来说，处理方法有以下几种：以粗砂和开山石等代替原本的软土层；深层可采用水泥拌合的方式；
或使用沉埋式大圆筒结构物等办法。底面基面可使用人造基床达到提高可靠性的目的，通常使用夯击平整的抛石基床。
1.2 沉箱的施工要点
1.2.1 施工准备
（1）首先预制沉箱，然后预制沉箱通过民用船运输到施工水域。然后从入口阀处灌入灌槽内，并在此过程中，进行粗定位。
（2）根据实际水位和沉箱离基床底部的距离进行验算，当下沉到保持基床约1m 的距离，然后粗定位；然后通过沉井预顶埋环和手拉葫芦相连，将手拉葫芦逐步收紧，直到沉箱下沉到距基床顶面约0.5m 的距离位置时停止注水，对沉箱的四个角垂直差进行整平，通过细节部位可以通过控制进水量调节进水阀、沉箱阀，布置如图1 所示。
（3）粗定位完成后，继续注水，逐渐下沉到距床面顶部约30cm位置。同时，在这个位置再次精确调整，测量人员应在四角点沉箱过程的连续观察，误差控制在2cm 以内。如果位置偏差严重，可以使用锚缆和手拉葫芦对沉箱进行调整。
1.2.2 安装点
（1）在安装前要检查路基是否符合工程设计要求，在合格检查的前提下允许安装。
（2）在安装位置后，测量人员应在纵向中心的位置进行标记，以精确定位安装坐标。
（3）为了防止沉箱在岀坞后顶面失衡，需对沉箱进行注水，对其进行纠正。具体操作如下：首先定位沉箱位置，将沉箱移动到已定的安装位置，对沉箱进行注水。当沉箱内各隔仓平衡时关闭进水阀门，利用GPS 定位系统，定位沉箱，确保预定的位置和实际位置的安装偏差是在50cm 范围，然后在沉箱内继续注水，直到距基床表层30cm 的位置。最后，在保证安装偏差的基础上，满足设计规范的要求，开启进水孔，以水压力为基础，保证了井内的快速下沉至基床上，以及对所处位置再次进行观察和调整。
1.3 沉箱岸壁的施工要点
很多沉箱岸壁在安装时都有安装缝和沉降缝，对于这样的施工，我们需要利用整体反滤层以及在沉箱的缝隙之间设置反滤井等方式，以减少路面开裂现象。
图1 布置沉箱阀门.png)
2 重力式码头沉箱安装的施工技术
2.1 布置沉箱盲板
通过四角隔舱盲板来控制前后高差，设置完高差后，还要将注水速度控制在一个稳定的范围内，这样沉箱才能平稳地下沉。
2.2 存放沉箱
沉箱存放区域和安装位置距离有500m 最为合适，距离太远则需要时间拖运，过近则对其工序的施工造成影响。如果已经有泊位投入使用，要注意不能影响船舶靠泊操作。在拟储存前，需要进行水深测量，储存区域的高程达到较高水位时，只要能满足沉箱浮游稳定吃水这个条件就可以了。在存放点到放置点这片水域水深要达到一定的深度，确保沉箱拖运时不会出现差错。建议对存放区域进行夯实整平，保证沉箱底面平整且防止沉箱底部带有淤泥。以上两种沉箱浮游稳定吃水在8m 范围内，沉箱储存场地抛填高程在-7m 左右，水位较高时水不会淹没沉箱，避免起浮沉箱作业进度赶不上。
2.3 基床整平结果的分析
顺岸式码头多留有斜坡，由于沉箱高度差的存在，必须严格把控基床平整的质量。根据实际高度预留0.5%斜坡。实际操作时，基床的实际高程与设计值会存在误差，要认真分析基床平整的检测结果，将此作为安装控制基础上的前后高差的重要依据。
2.4 沉箱起浮
在外在环境允许的情况下，方可起浮沉箱。要提前计算最大抽水量，便于选择潜水泵和发电机。潜水电泵在仓内布置应合理。抽水过程中，经常检查水位和水位差，发现水位相差过大，要及时进行调整，避免起升后浮起事故的发生。
3 重力式码头沉箱安装施工中的常见问题分析
近年来，随着我国航运市场的快速发展，使得我国重力式沉箱码头建设呈现出大型化、深水发展的趋势。同时，对沉箱重力式码头施工人员的要求也越来越高，必须在短期内完成，这使得重力式沉箱码头施工出现工期紧、任务重等一系列问题，这些问题主要表现在以下几个方面：
沉箱的分层浇筑接口处出现渗水，减弱了沉箱的抗侵蚀能力，导致沉箱容易被外界的腐蚀性物质侵蚀破坏，这大大的降低了沉箱出运浮游的稳定性；如果淤泥回流速度不能进行有效的
控制且没有采取合理的措施控制回淤沉积物的厚度，使沉渣厚度过大，与建设标准相差甚远；待毛石基础完成后，发现实际的抛石、夯实标高不符合设计和施工标高的限制，再加上沟槽开挖阶段沉积泥沙没有得到有效的控制，从而导致潜水员潜水作业受到影响；在基床整平施工环节，补抛厚度太厚，这远远超出设计和施工要求。由于抛填和填土施工技术不成熟以及抛填速度控制不好，导致倾斜码头到墙身侧向海的角度过大，存在沉箱滑移的隐患。
在码头胸墙沉降时，很难对其精度进行控制，通过沉降位移引起的不均匀，相邻节段女儿墙顶面高程大，可能导致混凝土局部出现裂缝；施工期间轨道出现沉降现象，钢轨位移存在巨大偏差，导致不满足轨道距设计要求和施工要求。
4 重力式码头沉箱安装的有效措施
4.1 基槽回淤的处理措施
重力式码头的沉箱安装施工中经常出现的问题之一就是基槽回淤太快，造成沉积物超标，影响潜水员作业，进而导致沉箱安装无法顺利进行。由于此种情况出现的原因是基槽过深、附近的0-2 级淤泥没有得到清除，因此，为了避免这个问题，就必须注重淤泥的疏浚环节，将周围的淤泥清除完成之后再进行基槽的开挖。基槽开挖比疏浚开始早的时候，应在疏浚开始之后合理安排渐次施工，尽量降低基槽回淤的程度。
4.2 抛填棱体顶高程过低及其预防
这个问题会导致施工必须要潮汐的配合才能够顺利开展，对工程进度造成严重限制。因此，在施工时材料既定的情况下，应适当抬高棱体顶高程。抬高顶高程有助于保证棱体、倒滤层的正常施工，并且可以作为施工胸墙的“桥梁”，通过布置起重机和其他设备，能够促进施工难度的降低，延长施工的时间，保证工程能够尽快完工。
4.3 轨道位移和沉降的预防
当后轨轨道梁正下方超出抛填棱体和倒滤层断面的范围，或只是穿过抛填棱体和倒滤层坡脚处时，后轨轨道梁宜采用桩基。后轨轨道梁在既不能夯实又不能打桩的情况下，可采取下列解决方法：
（1）考虑到装卸过程完成后，在生产过程中调整轨道施工难度和造成的损失，经过全面的技术和经济比较，箱梁宽度增大，保证后轨轨道梁全部或大部分投影位于沉箱或卸荷板的正上方。
（2）分析位移、轨道梁的位移和沉降量的位移及轨道梁的位移。在保证设备正常安装和运行安全的前提下，后轨道预留沉降量越大越好。为使前后轨轨距在发生位移变形后能够调整为正常使用的轨距，宜加大轨道槽宽度。同时，锚碇台座宽度、防风拉索间距也宜适当加大。
5 结语
总之，重力式码头的安装是一个比较复杂和系统的工作，由于实际工程涉及到很多过程，一旦某个问题出现，可能会影响到工程的整体质量。为此，在安装和施工过程中必须了解和掌握施工技术要点，并采取合理有效的施工工艺和控制措施，从而保证了工程施工的质量。
参考文献：
[1]李运时.大批量没顶沉箱安装施工[J].中国港湾建设，2001（03）.
[2]王磊.浅谈码头施工中沉箱的预制和安装方法[J].中国科技信息，2009（11）.
[3]卢永昌.大型深水沉箱码头设计施工优化研究[D].河海大学，2007.
[4]徐瑞藩.重力式码头沉箱预制和安装的质量控制[J].港工技术，2007（03）：87~88.
论文作者:杨佰彪
论文发表刊物:《基层建设》2016年14期
论文发表时间:2016/11/2
标签：沉箱论文; 码头论文; 重力论文; 轨道论文; 位置论文; 位移论文; 高程论文; 《基层建设》2016年14期论文;