重力式碼頭沉箱安裝的施工技術(shù)

張建豐

摘 要：在重力式碼頭施工中，如果沉箱安裝和施工的準(zhǔn)線有比較大的誤差，會對結(jié)構(gòu)上部胸墻的垂直度造成影響。在安裝過程中，為了保證安裝質(zhì)量，需要合理的選擇安裝設(shè)備，做好基床的整平工作，并在海況良好的情況下進(jìn)行施工。基于此，本文對重力式碼頭沉箱安裝的施工技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：重力式碼頭 沉箱安裝 施工技術(shù)

當(dāng)前，重力式碼頭已經(jīng)在我國得到了廣泛的應(yīng)用，作為我國碼頭的一個主要組成部分，對其施工進(jìn)行分析和研究有重要意義。在沉箱碼頭施工過程中，沉箱的安裝質(zhì)量直接影響著碼頭的質(zhì)量?，F(xiàn)以實際工程為例對重力式碼頭沉降施工技術(shù)進(jìn)行探討。

1.案例介紹

某碼頭工程一共有50個沉箱，其中A、B、C形沉箱的數(shù)量分別為16個、1個和33個，A形箱長×寬×高=24m×14.8×18.5m，總重量為2746t，B型沉箱長×寬×高=24m×14.8×15.3m，總重量為C型沉箱長×寬×高=24m×16.6m×18.5m， 總重量為3135t。設(shè)計沉箱安裝縫為60mm。工程施工過程中，偏差控制難度大，需要重點對安裝誤差進(jìn)行控制。

2.分析安裝沉箱有關(guān)事宜

2.1臨水面與施工準(zhǔn)線

上部結(jié)構(gòu)胸墻模板支立的時候會有些困難，這是因為施工準(zhǔn)線與臨水面的偏差較大造成的，這就會導(dǎo)致胸墻底部的寬度出現(xiàn)改變、斷面的大小不相同、碼頭的前沿線發(fā)生變化等。造成這樣情況的根本原因就是工作人員的工作態(tài)度不認(rèn)真、受外力的影響導(dǎo)致控制點的位置移動比較明顯、沒有按照要求對控制點進(jìn)行復(fù)測等等，上述的所有情況都會導(dǎo)致測量誤差較大的情況出現(xiàn)。

2.2臨水面錯牙

造成安裝沉箱觀感質(zhì)量較差的原因就是臨水面錯牙比較明顯，還會導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)胸墻模板支立的時候會有些困難，對底層胸墻的順直度也會有一定的制約。造成上述情況的原因包括安裝的辦法太簡便、安裝的時候海況非常的不好、整平基床的時候使用的二片石太厚導(dǎo)致沉降位置移動不均衡、整平基床的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致倒坡不均衡等等。

2.3接縫寬度

該工程接縫寬度出現(xiàn)偏差的有效范圍值是3cm～10cm之間。碼頭的總長度會受到縫寬大小的制約，如果縫寬值較小就會導(dǎo)致碼頭的長度減小，碼頭的有效使用面積就會減??；如果縫寬值較大就會導(dǎo)致碼頭的長度增加，碼頭的建設(shè)成本也就會增多；如果縫寬過于的大，就會導(dǎo)致后方回填料將接縫堵塞，還可能會使回填料經(jīng)過接縫直接落入到港池里。特別需要說明的是，上面所提到的縫寬不單單是沉箱的上部接口處縫寬，還包括下部接口處縫寬，兩者是一樣關(guān)鍵的。導(dǎo)致沉箱縫寬偏差較大的原因包括整平基床的質(zhì)量不合格，例如左右高差較大、不一樣的斷面倒坡不相同等等；沉箱縫寬偏差較大的另一個原因就是基床拋石標(biāo)高差距很大，整平的時候二片石厚度不均衡導(dǎo)致沉降不一樣。

3.重力式碼頭安裝沉箱的施工技術(shù)要領(lǐng)3.1施工前期準(zhǔn)備工作

（1）布置沉箱閥門。依據(jù)安裝時的水位實際情況和沉箱吃水時與基床頂端和沉箱底的有效距離來進(jìn)行運算，沉箱下沉到和基床的距離為一米位置的時候，要實施進(jìn)一步的粗定位。接著將沉箱的預(yù)埋吊環(huán)和手拉葫蘆進(jìn)行連接，沉箱慢慢下沉的同時把葫蘆拉緊，當(dāng)沉箱下沉到基床半米左右位置的時候就不能再加水了，此時調(diào)整沉箱四角的高差，可以經(jīng)過對進(jìn)水閥門的進(jìn)水量控制來實現(xiàn)調(diào)整，布置沉箱閥門的具體情況詳見圖1。

（2）存放沉箱。沉箱存放的地方和沉箱安裝位置間的有效距離為300m，如果距離太遠(yuǎn)需要拖拽，距離太近又會給別的施工造成影響。若碼頭的四周有投入使用的停船位則一定要注意不要影響船舶的正常通行。沉箱存放之初要進(jìn)行水位的測量，沉箱存放區(qū)域的高潮水位滿足沉箱漂浮穩(wěn)定就可以，沉箱存放區(qū)域和安裝區(qū)域之間水深要合適，這樣可以確保沉箱拖拽的時候方便，同時還要保證沉箱存放區(qū)域沒有淤泥存在。

（3）整理分析基床整平結(jié)論。對于順岸式碼頭來說，基床通常會有很多的倒坡存在，沉箱的前后沿還會有高度差出現(xiàn)，所以必須要對基床的整平質(zhì)量進(jìn)行控制。在進(jìn)行操作的時候，基床的實際高度與設(shè)計的要求會有所不同，一定要對基床的自檢信息進(jìn)行認(rèn)真的核對，當(dāng)做安裝沉箱出現(xiàn)前后高差的有力根據(jù)。

（4）起浮沉箱。起浮沉箱一定要在天氣情況允許的情況下來進(jìn)行，先將最大抽水量運算出來，由此作為依據(jù)來挑選發(fā)電機和潛水泵。沉箱隔艙內(nèi)的潛水泵一定要合理的布置，沉箱隔艙內(nèi)的水位要和抽水時的水位一致。在進(jìn)行抽水的時候，沉箱隔艙內(nèi)的水位一定要經(jīng)常的進(jìn)行檢查，一旦水位升高就要立即進(jìn)行調(diào)整，這樣可以有效的控制沉箱起浮后導(dǎo)致的失衡現(xiàn)象。

3.2安裝沉箱

3.2.1控制好測量工作

順延排列是順岸式碼頭沉箱排列的主要形式，在進(jìn)行安裝的時候，使用經(jīng)緯儀來對前沿線進(jìn)行控制就可以了。首先要在沉箱的兩端接近前沿的地方畫出一定的刻度，將經(jīng)緯儀安裝到控制點上面，在刻度處安放花桿，這樣看就可以很方便的發(fā)現(xiàn)前沿線的偏差情況并及時的進(jìn)行調(diào)整。墩式碼頭沉箱是單獨的，使用經(jīng)緯儀和測距儀共同來完成安裝工作，經(jīng)緯儀主要是用來控制軸線，而測距儀則是用來控制距離的。

3.2.2安裝沉箱的技術(shù)

對于順岸式碼頭的沉箱在安裝的時候，第一個安裝的要采取粗安的方法，使用方駁來進(jìn)行位置的確定，其他的沉箱按照安裝第一個的方法來進(jìn)行安裝。安裝之初，乘著潮水未漲的時候設(shè)置浮鼓在已經(jīng)安好的沉箱上，起浮沉箱以后，使用拖輪將其拖拽到安裝的地方，使用事先拴在浮鼓上的鋼絲繩將其結(jié)實的掛在沉箱的上面。當(dāng)潮水落到比已經(jīng)安裝的沉箱低的時候，趕緊將鋼絲繩和倒鏈安裝好，慢慢的將倒鏈?zhǔn)站o，接著將閥門打開進(jìn)行注水。在往沉箱里面注水的時候，依據(jù)潮水的漲落情況來對沉箱的干舷高度進(jìn)行調(diào)整。在注水的時候，如果注水過多，潮水水位低的時候，沒有時間進(jìn)行調(diào)整沉箱就已經(jīng)座底了。注水達(dá)到適合的干舷高度以后，閥門的流量就會減少，依據(jù)基床整平的結(jié)論使用水準(zhǔn)儀來對沉箱的前后高度差進(jìn)行調(diào)整，使其與基床相同。處于平潮期的時候，經(jīng)過對閥門的開啟和倒鏈的收放，由水準(zhǔn)儀來檢測沉箱前后沿的高差改變情況，經(jīng)過多次的調(diào)整，最終將沉箱合理的放置到正確的位置上。

對基床整平的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，對基床整平的自檢信息進(jìn)行認(rèn)真的研究，由此為依據(jù)來對沉箱的前后高差實施合理的監(jiān)管，這對于安裝沉箱的精準(zhǔn)度起著非常重要的影響，沉箱的高細(xì)比越明顯，基床發(fā)生變化對沉箱位置造成的影響就越明顯。如果有未安裝好的沉箱，在進(jìn)行調(diào)整的時候，首先要對沉箱的前后高差進(jìn)行檢測，這樣臨水面的錯牙就可以有效的控制在20mm左右。安裝的時候，如遇到突發(fā)事件一定要沉著冷靜并果斷的進(jìn)行處理，以前安裝沉箱時，曾經(jīng)發(fā)生過這樣的事件，安裝沉箱的過程中，邊角的某個閥門不能打開了，造成對角的閥門也無法開啟，這樣可以開啟其他的幾個閥門，從而保證沉箱可以在下沉的過程中平穩(wěn)。3.2.3隔艙填石

沉箱安裝完成以后，經(jīng)過兩次潮水的沖刷再對沉箱的位置進(jìn)行測量，如果沒有變化就可以進(jìn)行隔艙填石了。隔艙填石的時候，一定要保證均勻施工，隔艙填料的高差要控制在有效的范圍之內(nèi)，否則就會導(dǎo)致沉箱的位置出現(xiàn)改變。

4.結(jié)語

綜上所述，重力式碼頭沉箱在按照過程中，施工流程復(fù)雜，任何一個步驟產(chǎn)生問題，都會影響工程的質(zhì)量。所以要采取合理的施工技術(shù)，保證沉箱安裝質(zhì)量。本工程通過使用以上方法進(jìn)行施工，取得了良好的施工效果，沒有使用輔助船來進(jìn)行安裝，施工費用低，值的類似工程借鑒引用。

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