张琪
中国水产广州建港工程有限公司 广东广州 510220
摘要：沉箱重力式码头是我国分布较广、应用较多，对超载、工艺变化适应能力较好的一种码头结构型式，其具有施工速度快、可一次性出水、码头的整体稳定性好、可承受较大的地面荷载和船舶荷载、抗冻抗冰性能好、耐久性好等特点。在沉箱重力式码头施工过程中，沉箱的预制和安装是非常重要的部分，其质量的好坏与码头的整体质量关系十分密切。本文以大型沉箱为例，对沉箱预制和安装的施工质量控制进行探讨。
关键词：重力式码头；沉箱预制和安装；质量控制
1.重力式码头沉箱的特点
重力式码头沉箱一般具有平面尺度大、高度高、单体重量大、可一次安装出水、施工速度快等特点，一般采用薄壁、空腹的有底结构。沉箱预制时，需根据施工场地自身的条件，在专门的的预制场进行预制。预制好的沉箱一般通过半潜驳海上运输至施工现场后，采用平板驳或起重船出驳安装就位。
2.重力式码头沉箱的预制、出运和安装
2.1沉箱预制
（1）沉箱预制可采用整体预制或分层预制的方法，小型沉箱可采用整体预制，中、大型沉箱可采用分层预制。沉箱采用分层预制时，施工缝不宜设在水位变动区。
（2）钢筋工艺
沉箱钢筋在现场的钢筋加工厂进行加工，完成钢筋切断、弯曲、焊接等工作。首先进行底板钢筋绑扎，底板上下层主筋之间要设置骨架钢筋，以保证钢筋层距。沉箱外墙钢筋及横隔墙钢筋先在钢筋绑扎架上绑扎成整体网片，然后使用吊机吊装钢筋网片就位。沉箱纵隔墙钢筋和加强角钢筋在现场进行绑扎，先绑扎竖向钢筋，再穿入水平钢筋并绑扎成形。施工人员在内外施工平台上进行上层钢筋绑扎，绑扎上层钢筋时先调正矫直下层外露竖向钢筋，再进行上层竖向钢筋绑扎。钢筋骨架要绑扎、焊接牢固，绑扎铅丝头要向内按倒，不得伸向钢筋保护层，以保证钢筋保护层厚度满足要求。
（3）模板工艺
沉箱的模板可采用整体模板、滑膜或翻模等形式。沉箱模板要满足强度、刚度及自身的稳定性等要求。底模一般采用工字钢架设，工字钢之间填中粗砂，洒水密实后处理平整，之后在上面铺设一层胶合板，胶合板上铺一层牛皮纸，方可进行底板钢筋绑扎。沉箱模板一般采用定型组合钢模板，外模大片吊装，内膜整体抽芯。
沉箱底板混凝土浇筑完成后，内外模板按先装内模板，后装外模板的顺序，随混凝土浇注由下而上分层进行安装。下层混凝土强度达到要求的强度后，方可进行上层模板的安装。模板通过对拉螺栓和预埋在已浇筑的沉箱混凝土中的圆台螺母进行连接固定。模板与模板之间、模板与已浇筑混凝土之间的交接处应严密，并粘贴模板止浆密封条，以防出现漏浆现象。模板脱模剂要涂刷均匀，要保证预埋件位置准确、安装牢固、不漏埋。
沉箱预制时需设置操作平台，在下层混凝土浇注时，在混凝土墙身外侧预埋圆台螺母，可以搭设外工作平台，在混凝土墙身内侧预埋钢盒，利用伸缩杆形成下平台，用于上层钢筋绑扎及上层模板的安装，在内模支架上铺木方和胶合板作为混凝土浇注施工平台。
（4）混凝土浇筑工艺
施工前，先按规定将水泥、砂、碎石、外加剂等材料送到有资质的试验单位进行配合比设计。混凝土应由搅拌站进行搅拌，采用混凝土搅拌车进行运输，利用混凝土泵车进行浇筑，采用插入式振捣器进行振捣。为避免混凝土下落高度过大，造成混凝土离析现象，同时便于泵车混凝土出口移动方便，可在泵车混凝土运输臂前端加一段橡胶软管。
沉箱整体分层进行浇筑时，分层处留施工缝，接缝处要按规范要求进行凿毛处理，混凝土浇注前应在接缝处先铺一层厚度为1～2cm的水泥砂浆。每层沉箱混凝土进行浇筑时要分层进行，高度要均匀上升，分层厚度应小于50cm，相邻混凝土面高差应控制在一层以内。
（5）沉箱养护
沉箱可采用涂养护剂等措施进行养护，养护时间视当地气温、水泥品种而定。
2.2基槽开挖
基槽开挖应根据地质条件采用相应的开挖方式，可采用绞吸式挖泥船、抓斗式挖泥船或铲斗式挖泥船等，挖除的土方用泥驳等运至指定的抛泥区进行抛泥。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于地基为岩基时，可采用水下爆破，然后用抓斗式挖泥船开挖的方式。基槽开挖深度较大时宜分层进行开挖，挖泥时要勤对标，勤测水深，以保证基槽位置准确，防止欠挖，控制超挖。基槽开挖尺寸不得小于设计尺寸，超长、超宽、超深量要符合规范规定。
2.3基床抛石、夯实和整平
基槽开挖至设计标高后，要及时进行抛石施工，否则容易造成基槽回淤。基床抛石所用的块石质量要满足要求，宜用10～100kg的块石。基床抛石，可以用水上或陆上机具进行，水上基床抛石可采用驳船反铲抛填、开体驳抛填等。抛石前要进行试抛，以试验水深、波浪、水流对抛石作业的影响，抛石前要检查基槽断面尺寸、标高及回淤沉淀物。抛石基床应预留沉降量，进行夯实处理时要预留夯沉量。基床抛石顶面应按照宁低勿高的原则，顶面高程不得超过施工组织设计确定的高程。
基床夯实可采用重锤夯实法或爆炸夯实法。重锤夯实法一般采用抓斗挖泥船或在方驳上安设起重机吊重锤的方法进行。基床应分层分段夯实，每层夯实后的厚度不宜大于2m。基床夯实一般采用纵横向相邻接压半夯并分初、复夯各一遍。采用爆炸夯实法时，基床的分层厚度、药包悬吊高度及重量、布药方式、爆夯遍数等参数应经设计和试验确定，分层爆夯的厚度不宜大于12m。
基床夯实后，需对抛石基床进行整平工作，整平按精度不同一般分为粗平、细平、极细平，基床整平一般采用整平船。进行整平时，对于块石之间不平整的部分，宜用二片石填充，二片石之间不平整的部分宜用碎石填充。基床整平的质量控制对沉箱安装精度的影响较大，因此要提高基床整平工作的质量。
2.4沉箱的运输
沉箱陆上移运可采用台车运输、气囊运输及水垫运输等方法。气囊出运大型沉箱具有不需要陆上大型起重机械来进行配合、对预制场地适应性较强、对地基承载力要求较低、施工成本较低等优点，因此，大型沉箱一般采用气囊配合卷扬机的方法进行陆上移运，利用气囊将沉箱顶起，通过卷扬机与滑轮组组成的牵引系统牵引沉箱移动。
沉箱的海上运输，可采用浮运拖带法或半潜驳干运法。采用浮运拖带法时，为了保证沉箱在水上漂浮、海上拖运及安放过程中不发生倾覆，应进行吃水、压载、浮游稳定的验算。浮运拖带法有跨拖法、曳拖法和混合拖运法三种。进行远程拖带沉箱时，宜采取密封舱措施，近程拖带，一般可用简易封舱。采用半潜驳干运法时，应验算半潜驳的吃水、稳性、甲板强度和局部承载力等。
2.5沉箱的安装
沉箱安装前，应对基床进行检查，基床面不应有破坏情况出现，不应出现回淤或回淤厚度要满足规范规定。沉箱的安放一般采用平板驳移动锚缆就位或起重船吊装就位，利用经纬仪陆上定位或RTK直接在沉箱顶定位，灌水下沉直至着床。
对于新建码头，由于首个沉箱安放时没有依托，精确安放存在一定的困难，一般首个沉箱可在安装位置处进行粗略安放，依托首个沉箱对第二个沉箱进行精确安放，然后再以第二个沉箱为依托，对第一个沉箱进行调整。
以采用起重船进行安装为例，半潜驳装载沉箱至下潜坑处抛锚定位，半潜驳下潜至一定深度后沉箱浮起，利用起重船吊运沉箱至安装基床位置处，待低平潮且潮高满足要求、潮流流速较小时进行灌水安放。沉箱着床后，应检查沉箱偏位、错牙、接缝宽度等情况，如不符合要求，起重船应慢慢起吊，重新进行安放，沉箱的安装精度要严格按规范要求进行控制。沉箱安放后，应经历1至2个低潮后，复测其位置，确认符合质量标准后，及时填充箱内填料。沉箱安装好后，在沉箱的四个角处设置沉降、位移观测点，定期对安装好的沉箱进行沉降、位移观测。
2.6沉箱回填
沉箱安装完成，验收合格后，将沉箱进水孔封堵后，按设计要求进行沉箱内填料回填。进行填料回填时，要合理安排各隔舱回填顺序，并注意控制各隔舱填料高差在设计及规范要求的范围内。
3.结语
沉箱重力式码头由于其自身的特点，近年来在沿海港口中得到了广泛的应用，我国码头建设正在向大型化、深水化方向发展，大型沉箱的使用也越来越多，沉箱也向着大体积、大重量的大型化方向发展。在进行沉箱重力式码头建设过程中，沉箱的预制和安装，是施工中的一大重点和难点，只有掌握施工要点，提高沉箱预制和安装的质量，才能保证整个码头工程的建设质量。
参考文献：
[1]洪海冲，张季才.浅谈重力式沉箱码头在施工过程中的质量控制[J].中国水运，2012，12（11）：232-233.
[2]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）：43-45.
论文作者:张琪
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/30
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