交通运输部南海救助局 广东广州 510235
摘要:近年来,随着我国对外贸易不断发展,我国水运事业快速发展,港口码头工程项目日益增多,建设规模也日益扩大。就目前而言,我国拥有的所有港口码头中,重力式码头居多,主要在于重力式码头具有结构坚固耐用、荷载能力大、施工相对简单等优点,不仅自身施工工艺简单,还能承受较大的船舶荷载和地面荷载。为了进一步优化港口重力式码头施工技术,对其施工技术要点进行分析是有必要的,具有重大的实践意义。
关键词:港口重力式码头;施工技术;施工管理
1.码头结构形式分类
港口工程是关系到港口经济的关键,在具体的港口码头施工中,受到港口本身地质因素的影响,则造成传统码头结构无法适应。如果仍旧按照常规码头结构施工,必然会造成安全隐患,威胁码头的安全与稳定。现阶段,国内对新型码头结构的研究不断深入,各类新型码头结构不断应用到港口工程施工中。例如:桶式基础结构码头、重力式码头、双排大管桩码头等。
(1)桶式基础结构码头。该类码头结构的效果较为理想,可提高软土与结构的相互作用力,共同承担上部结构所传递的荷载,其具体优势较为明显。包括:①可工厂化预制,具体的施工中,可择取预制构件的方式展开施工,且水上工艺相对简单,无需运用繁琐的下沉工艺,不用借助大型水上船只,仅仅依靠排水排气能够完成施工,不会对环境造成污染。②施工周期相对较短,且建设中所需施工材料相对较少,资源利用率高,符合绿色施工的基本需求。③可借助充气的方式,将其拔出海面,可实现重复利用。桶式基础结构可作为一种新型的软基处理工艺,可有效提升淤泥地基的处理,使得地基的强度可得到保障,可广泛用于淤泥质海岸港口。
(2)重力式码头。当前,港口工程中,码头结构选择最多的结构为重力式结构。重力式码头主要是借助结构本身及填料的重力,保持结构的稳定,降低结构发生滑移和倾覆的风险。通常情况下,可将重力式码头分为沉箱码头、方块码头、现浇混凝土码头等。但是,重力式码头也存在一定的缺陷,由于其借助自身重力实现稳定,其对基础的承载能力要求相对较高。且由于大型化的特性,使得新型重力式码头容易出现质量问题。但借助有效的施工质量控制,可全面提升重力式码头的应用效果。
(3)新型双排大管桩码头。这类码头主要是借助预应力混凝土的大直径管桩,这类管桩具有良好的承载能力和抗弯强度,且抗腐蚀能力与耐久性较为理想,可广泛用于不同类型的港口工程施工中。
2.重力式码头施工技术
交通运输部南海救助局北海基地二期工程岸线建设总长为109m,工程水工建筑物包括8000KW救助拖轮泊位1个、码头和护岸部分;码头墙身主体为沉箱,上部结构为现浇钢筋混凝土胸墙,护岸海侧与码头相邻处采用直立式结构,陆侧采用斜坡式结构,护岸总长86米。陆域形成、地基处理面积约28310㎡,回填中粗砂574230m³。本章以此工程为实际案例,对重力式沉箱码头施工和质量控制措施进行了分析和探讨。
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2.1基床挖泥
根据本标段工程的疏浚土的工程量、工期、自然条件和施工组织、现场条件,本工程拟采用8m3抓斗挖泥船两艘进行基床挖泥,每小时挖泥量150m3。基槽是重力式码头的基础,其质量是否优良,直接决定着重力式码头工程的整体质量。为此,进行基槽设计时必须结合工程现场实际情况,遵守国家相关质量标准,对基槽深度、宽度进行严格计算与验证,确保设计准确。基槽开挖前,为方便槽内积水排出,先进行泵站工程建设,将泵站设置在基槽开挖工作面上3.5m处。挖泥船就外作业后,按照设计深度、宽度开挖基槽,排出槽内积水。除了控制基槽深度、宽度外,对基槽边坡也有进行严格控制,一般都采用1:4或1:6的边坡比。土层承载力相对高的工段,可适当减少边坡比,利于边坡稳定,降低工程成本。
2.2基床抛石
基槽挖泥验收合格后开始基床抛石施工,施工流程及工艺。先进行基槽清淤,整平地基表面。若有必要,可以在地基上铺设一层垫层,厚0.5m。再开始在基槽底部全面覆盖第一层抛石基床,厚1.0m,夯实、质量验收。之后,进行第二次抛石基床施工,直至设计顶标高。基床抛石施工必须在基槽开挖验收合格后进行,及时进行清淤。当基床顶面应力低于地基承载力,基床抛石层厚度不能小于0.5m,所以本工程基床抛石厚度大于0.5m。基床块石从附近采石场获得,采用10~100kg块石,且没有风化、裂纹等情况。基床夯实后,其饱水抗压强度大于50MPa,不得低于50MPa。抛石过程中,通过水砣打水进行测量控制,全程掌握抛石面变化情况,注意水流速度、方向,预留一定沉降量,及时根据潮汐变化调整船位,确保安全。
2.3码头沉箱预制
(1)预制工艺概述。沉箱采用一次性浇注工艺;底板钢筋在底胎膜上直接绑扎成型,墙体钢筋横隔墙钢筋在底胎膜以外的绑扎架内成形,利用门机通过吊具架设在外模上,纵隔墙钢筋在底胎膜上利用内角手架现场绑扎成型;沉箱外模为桁架式分段钢模板,外模分上、下二段,上、下段之间铰式联接,一次安装到顶;内模采用可调节框架式模板;内模的安装与砼浇注交替进行,一次浇注到顶,不留施工缝;砼浇注利用汽车泵泵送的施工输送工艺。
(2)模板工程。模板系统由外模板、框架式内模板、浇注平台、砼底胎膜及充芯活动底模四部分组成,模板的结构设计除了能够满足刚度、强度要求外,同时也考虑了机械设备的限制、模板的自身稳定及操作方便、安全施工等因素。为了保证沉箱砼外观,不留施工缝,沉箱砼采用一次浇注到顶的施工工艺。
(3)钢筋工程。沉箱钢筋骨架所需的钢筋,在预制场钢筋车间加工成型,经验收合格后,按不同规格型号分堆备用。钢筋绑扎分两部分:底板钢筋绑扎、墙体钢筋绑扎。底板钢筋在底胎膜上直接绑扎成型,部分与墙体的加强筋待上部钢筋就位成型后再作局部处理。
(4)砼工程。沉箱按内模高度进行分层浇筑,底板为550mm,底板以上按不高于3米分层。墙体砼浇筑与内模安装交替进行。砼在预制场搅拌站搅拌,搅拌站供应能力50立方/小时,砼搅拌后,由8m3砼运输车水平运输,再由汽车泵泵送入模。
2.4沉箱下沉和上升
本次施工选取半潜驳的运输方式运送沉箱,在沉箱压载下沉的过程中,沉箱内部需有一定的压载量,以保证沉箱处于下沉状态,从而保证沉箱的
论文作者:刘滨
论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月上
论文发表时间:2018/9/8
标签:码头论文; 沉箱论文; 重力论文; 结构论文; 钢筋论文; 港口论文; 工程论文; 《建筑细部》2018年2月上论文;