探討重力式方塊碼頭施工工藝

孫守光 馬萬里

摘要：經濟全球化的影響，當前中國經濟水平發展迅速，中國與周邊國家的貿易越來越頻繁，也帶動了交通行業的發展。目前的運輸方式主要有陸運、水運、空運，就水運而言，水運是貿易中首選的運輸方式。建設碼頭能帶動水運行業的發展，也能帶動周邊經濟的快速發展。本文主要介紹的是重力式方塊碼頭，只有對重力式方塊碼頭的施工工藝進行嚴格的把控是確保碼頭建造質量的關鍵，這樣才能保證碼頭的正常運行，因此下文主要對重力式方塊碼頭施工工藝進行詳細的介紹，對于施工工藝中的不足提出有效的解決措施。

關鍵詞：重力式方塊碼頭;施工工藝;預制;碼頭;優化設計

1.前言

海港碼頭的施工按照建筑形式可以分為三類，高樁式、板樁式、重力式。這三種形式的碼頭都有各自的優缺點，其中重力式碼頭是當前采用最多的建筑形式。因為重力式碼頭具備的優點是綜合了其他兩種建筑形式的優點。重力式方塊碼頭具備的特點是施工簡易，采用整體裝配式的施工方式，重力式碼頭的整體性好，更好配件容易（維修方便）、能使用時間長（耐久性好）。本文以大連某漁港的重力式方塊碼頭為背景，進行重力式方塊碼頭施工工藝的探討。

2.工程概況

本工程為大連重點工程，必須保證工程的質量、安全和文明施工目標的實現。本工程包括新建碼頭兩座共540m，綜合執法辦證中心1058m2，港區道路17200 m2，場地26765 m2，水、電消防及通訊導航等配套設施。施工現場陸域較為寬廣，但具體施工場地可選擇性相對較小。區域內施工掩護性好，天氣影響相對較小，但施工區域面積相對狹小，本工程施工船只較多，影響較大。根據工程設計圖紙資料，本工程地質自上而下主要是細砂層、礫砂層、強風化花崗巖層和中風化花崗巖層。其中140m碼頭基床底標高-11.0m～-13.0m主要地質為細砂及礫砂層;400m碼頭基床底標高-13.0m主要地質為細砂層。

3.重力式方塊碼頭施工工藝流程簡介

3.1大連某漁港的重力式方塊碼頭施工總概述

碼頭全長540m。碼頭結構為預制混凝土實心方塊，港池底標高為-11.0m～-13.0m。方塊底設拋石基床，基床厚3～5m，底標高為-11.0 m（-13.0m），頂標高為-8.0m。方塊層數：0～-6.00m兩層，-6.00m～-8.00m三層。頂部方塊為砼卸荷板，卸荷板厚1.25m，懸臂長2.2 m，卸荷板頂高程為+1.25m。卸荷板上為現澆L形混凝土胸墻，胸墻頂寬0.6m，底寬2.3m，高2.75m。方塊后設拋石棱體及倒濾層;倒濾層后回填山皮土;拋石棱體頂鋪200 mm二片石、200 mm碎石墊層和200mm厚混凝土路面。本工程基槽挖泥采用8m3抓斗式挖泥船配500 m3泥駁;基床拋石采用自航駁駁載、挖掘機拋填;基床夯實利用打夯船進行;方塊、卸荷板在附近碼頭預制，起重船水上安裝;胸墻模板采用組合鋼模板，現場拌和砼，吊機吊罐澆注;后方場地回填采用陸上推進回填整平。為保證施工碼頭施工進度，施工采用流水作業，步距合理，步步為營。

3.2大連某漁港的重力式方塊碼頭施工總流程圖

施工準備→基槽挖泥→基床拋石→基床夯實、整平（細平和極細平）

→方塊、卸荷板預制→方塊安裝→棱體、倒濾層（水下）→回填山皮

土（水下）→卸荷板安裝→棱體、倒濾層（陸上）→回填山皮土（陸上）→現澆胸墻砼→場地山皮土回填→現澆砼路面→碼頭附屬設施安裝

3.3方塊及卸荷板預制工程簡介

（1）方塊工程簡介

本工程碼頭為方塊重力式結構，方塊（為素砼構件）、卸荷板（為鋼筋砼構件，為甲型和乙型），共計488塊。其中方塊分三層，底層為異型方塊，方塊總方量為19829.86m3;預制鋼筋砼卸荷板分兩種型號分別為甲型和乙型，總方量為4474m3。方塊預制場設在附近的碼頭，預制場分為混凝土拌和區、臺座區、材料配備區、碼頭區四大部分。

（2）方塊安裝工程

方塊在預制場預制完成后當強度達到安裝要求后，利用200t門機吊遠至碼頭前沿，碼頭前南北140m以及東西100m由200t起重船直接吊運安裝，后300m由方駁運至安裝現場，200t起重船進行安裝。安裝工序分成兩大段，第一段碼頭南北140m及東西100m方塊安裝工藝流程：水上測量、水下潛水員配合定點拉線（安裝線）→起重機起吊方塊→起重船定位、吊塊→潛水員水下安裝→檢查驗收。第二段碼頭后300m方塊安裝工藝流程：水上測量、水下潛水員配合定點拉線（安裝線）（安裝線）→方塊裝船、運輸→200t起重船定位、吊塊 →潛水員水下安裝→檢查驗收。

4.重力式方塊碼頭施工工藝施工難點及改進措施

4.1施工難點

本工程接順碼頭（一期）工程向前安裝，施工方便，利用碼頭（一期）方塊直接進行第一塊安裝。安裝時，根據事先拉好的控制線，用小鋼尺測量，控制線向內垂直距離3cm即為方塊安裝的前沿位置。為了保證以上各層的安裝精度，底層方塊安裝偏差應控制在±1cm以內。底層其他塊的安裝以第一塊作為依托，用同樣的方法，可依次安裝其他塊。每安完一塊需在此塊上系一水漂作為標記，以利相鄰塊安裝。安裝縫及沉降縫用縫板控制，并及時測量各塊平面位置偏差，做好記錄。上層方塊的安裝，下層方塊安完后，向上安裝時依下層方塊位置順次向上安裝，但必須注意安裝縫應滿足要求，并保證沉降縫貫通。施工的難點主要體現在對接縫的控制問題上，嚴格控制偏差在±1cm以內，以確保各層方塊的安裝精度。高標準的精度要求，且在海上作業，就需要嚴格把控，安裝人員進行專業技能訓練。

4.2改進措施

（1）合理設計，優化成本

只有合理的設計方案，才能保證施工步驟能有序的開展。合理的設計方案主要包括，設計圖紙設計合理、施工圖紙中所規定的方案符合施工組織設計中施工部署及施工方案中的要求，即合理安排施工順序、確定主要施工方法、對可能的施工方案進行評價并決策。這樣才能確保施工的合理性、做到成本控制。設計方案要充分考慮施工方的資質要求，確保施工中的一些難點問題施工方能夠獨立解決，施工方的施工設備能滿足此次施工得要求，這才能做到優化成本。

（2）采用先進的技術設備，減少施工的誤差

重力式方塊碼頭的建造要求較高，在方塊安裝工程中對于精度的要求更為嚴格，這就需要使用先進的智能化設備，采用GPS測量定位系統，確保在方塊安裝的過程中滿足精度要求，避免出現二次返工現象。人工測量技術，由于測量人員出現的視覺誤差或者定位點擺放的誤差，將會造成方塊的安裝出現偏差。GPS測量技術不受環境的約束，普通的全站儀等傳統的光學測量儀器受環境的約束大，且不能滿足高精度的要求。在施工的過程中采用一些智能化技術，能減少人力的投放，降低施工強度，更提高了施工的水平。

（3）提升從業人員的職業素養，加強安全意識

從業人員的職業素質能力也關乎到工程的施工水平，只有提高從業人員的施工技藝水平才能有效的保證施工的效果滿足規范要求，且能提高施工的工作效率，降低施工過程出現安全問題，保證施工安全有序的進行。提高從業人員的職業素養，有利于施工人員具備安全意識、工程的精度要求，才能滿足整個建筑的要求。從而降低工程因施工問題而出現返工的現象。

5.質量控制及試驗檢測

5.1分項工程質量控制

（1）基床質量控制：基槽平均超深不大于300mm，每邊的平均超寬不大于1000mm，邊坡不陡于設計邊坡;基床拋石頂面不得超過施工規定的高程，且不低于0.5m基床頂寬不得小于設計寬度;基床夯實及整平，均符合《重力式碼頭設計與施工規范JTS167-27-2009》。

（2）現澆結構保護層控制：項目部引起高度重視，召開專題會議，從專業廠家處挑選產品，購買強度高，形狀好，尺寸準的保護層，;另外在施工時針對鋼筋保護層安排專職人員檢查;保證了保護層的合格率。

（3）現澆結構強度控制：為保證混凝土強度，項目部做好混凝土施工配合比的同時，嚴格控制原材料的質量，不定期的對原材進行抽檢。并及時收集混凝土試壓件的強度值進行統計分析，以掌握混凝土的強度情況，做到及時掌握，及時調整。

5.2試驗檢測

配合比：本工程項目混凝土配合比共計2個，其中現預制方塊及現澆上部結構C30配合比1個，墊層C15配合比1個。

原材檢測：水泥17個批次，砂27個批次，碎石32個批次，全部符合相關規范規定及設計要求。

力學性能檢測：鋼筋原材力學性能試驗檢測報告65份，鋼筋焊接力學性能18份，全部符合相關規范規定及設計要求。

混凝土試塊檢測：各分項工程混凝土試件抗壓強度243組，經過混凝土強度評定計算，滿足設計及規范要求。

其他檢測：測量儀器設備標定1批。

5.3碼頭沉降觀測

通過近2個月對碼頭位移和沉降的觀測，碼頭結構的沉降、位移情況已趨于穩定，且符合規范要求，碼頭結構穩定。

6.總結

綜上所訴，重力式方塊碼頭的設計不能背離規范的要求，應遵循規范的要求進行施工，才能確?？⒐ぶ竽芸焖俚耐度胧褂?。設計應采用合理的方案，在施工的過程中不斷的改進施工技藝，確保工程質量的安全可靠。第三方（監理方）應嚴格的把控施工的要求，確?？⒐ぶ蟮牧阏`差。

參考文獻

[1]姚華鋒.海外港口項目中重力式方塊碼頭施工工藝分析[J].中國水運（下半月），2018（2）.

[2]明廷濤，李孝斌，孟元.高溫濕熱條件下重力式方塊碼頭施工技術研究[J].中國水運，2017（12）：？ 51-53.

[3]鄒剛，周加杰，肖龍.鉛垂線法在重力式碼頭方塊安裝定位中的應用[J].水運工程，2016（2）：？ 171-175.

[4]吳國有.淺談重力式碼頭空心方塊的安裝工藝與質量控制[J].四川水泥，2016（5）：337-337.

（作者單位：中海工程建設（大連）有限公司）