關(guān)于港口重力式碼頭施工技術(shù)分析

姜 海

（山東港通工程管理咨詢有限公司，山東 煙臺 264000）

1 港口重力式碼頭的施工特點

從結(jié)構(gòu)上港口重力式碼頭由基礎(chǔ)、墻身、上部結(jié)構(gòu)、墻后回填、面層等多個部分組成。港口重力式碼頭具結(jié)構(gòu)穩(wěn)定特點是與自身構(gòu)件重量、體積、內(nèi)部結(jié)構(gòu)填料重量等息息相關(guān)。重力式碼頭需要承擔地面荷載與船舶荷載，對施工質(zhì)量要求特別高，因為其施工質(zhì)量好壞關(guān)系周邊居民的生命及財產(chǎn)安全，因重力式碼頭多位于沙土量較大的地區(qū)，建筑成本比較低，加上港口重力式碼頭岸壁耐用牢固很好，大大降低了維修難度和成本。

2 港口重力式碼頭的設(shè)計中的問題

港口重力式碼頭的結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、堅實耐用、成本相對較低，而且綜合性價比高于其他形式的碼頭，在已建成的港口體系中，港口重力式碼頭占很大一部分。由于與西方發(fā)達國家相比我國重力式碼頭設(shè)計實施起步比較晚，碼頭施工技術(shù)相還有待完善，進一步加強重力式碼頭穩(wěn)定性，不斷改進港口重力式碼頭施工技術(shù)及施工方法。因此，按照相關(guān)港口重力式碼頭設(shè)計與施工規(guī)范對港口重力式碼頭的承載能力的各項規(guī)格的規(guī)定，設(shè)計時充分考慮力式碼頭抗滑、抗傾穩(wěn)定性等問題，必須嚴格要求。目前我國的港口重力式碼頭設(shè)計施工上存在的問題主要是技術(shù)上的問題，具體包括以下幾點：

第一，在港口重力式碼頭的方案設(shè)計時候沒有對指標進行量化，無法以有效合理分配各施工工序使用量，影響施工進度和效率。

第二，港口重力式碼頭的基礎(chǔ)強度應(yīng)達到不到相關(guān)要求，在重力式碼頭失事事故中發(fā)現(xiàn)地基不牢產(chǎn)生塌陷是造成施工的主要原因。如地基高度不合理、夯實不均勻等很容易導(dǎo)致地基坍塌現(xiàn)象，引發(fā)事故。

第三，港口重力式碼頭的水平位移控制問題難以解決。目前的我國掌握的技術(shù)還不能精確計算出港口重力式碼頭水平位移的大小和位置，而按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計的計算方法無法計算出變形量，實際上重力式墻體的水平變位或墻體轉(zhuǎn)動仍然存在容易造成水平位移。對于此問題主要依靠經(jīng)驗,量化預(yù)測控制變位問題,一時還難以在設(shè)計中應(yīng)用。

第四，其他施工技術(shù)中的問題。港口重力式碼頭在施工技術(shù)上通常還存在著其他的一些問題；例如，怎么樣才能更合理的展開計算厚基床沿著基底水平滑動及滑動破壞程度的問題。若部分厚基床當作換填基礎(chǔ)看待,則與規(guī)范中相關(guān)內(nèi)容就產(chǎn)生沖突，必須對這些部分進行修改；最后，需要進一步對沒有底板的空心重力式結(jié)構(gòu)的抗穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)進行研究和計算。依照目前的技術(shù)還不能確定無底板的空心重力式結(jié)構(gòu)（如空心方箱及圓筒）的抗穩(wěn)定行中到底有多少重量可以發(fā)揮作用，這是比較復(fù)雜的問題，還需要進行深入的研究。

3 重力式碼頭施工技術(shù)的改進

3.1 減小港口重力式碼頭應(yīng)力

重力式碼頭在施工時，結(jié)構(gòu)施工期的沉降與基頂應(yīng)力有關(guān)系。適當?shù)臏p少機頂?shù)膽?yīng)力，不僅可以減少使用期與施工期之間的應(yīng)力差，而且可以有效的減少施工之后碼頭的沉降量。在施工的后期，為了進一步的減少沉箱的結(jié)構(gòu)性沉降，在碼頭的底部應(yīng)提高回填料的質(zhì)量。這樣可以有效減少趾前壓力，同時可以通過石塊之間的相互摩擦，集中應(yīng)力的傳遞范圍增大，這樣也可以有效降低各個沉箱的沉降不均勻性。

3.2 對重力式碼頭沉降控制

在沉箱加載后，沉降的位置變化還需要一段時間才能收效。這就會造成在每次沉降時，基槽都會受到水浸泡而變得軟化，嚴重的會出現(xiàn)崩裂，嚴重影響了碼頭的使用壽命。針對這種現(xiàn)象，我們應(yīng)該在保證位移穩(wěn)定的情況下，再進行后期的結(jié)構(gòu)處理。適當加快早期的施工速度，使大多數(shù)的負載作用在基礎(chǔ)與基床上，加快沉降固結(jié)進度。工程實際中，要求在拋石前，先進行一次清槽，將流質(zhì)淤泥及黏土等清理干凈。如果基槽開挖后一周內(nèi)沒有就行拋石施工，再次拋石時需要對基底進行檢查，這樣就可以減少土層被浸泡擾動的厚度，清除基底使基槽的開挖質(zhì)量得到進一步的控制。

3.3 重力式碼頭前后軌道間距控制

在港口重力式碼頭一般上部都有軌道，在設(shè)計施工時，對于機械設(shè)備的要求應(yīng)保持前后軌之間的距離差不能超過一定的數(shù)量（確保軌道梁中間機械行走），為了有效的避免施工中超過正常范圍的現(xiàn)象，在港口重力式碼頭軌道施工之前要預(yù)留出一定空隙，也就是指前后軌之間的距離差應(yīng)保持在一個安全的范圍之內(nèi)。

3.4 重力式碼頭前后軌道高差控制

由于重力式碼頭施工時上部結(jié)構(gòu)往往留有一定的坡度，便于排水及應(yīng)力控制，但是軌道上的機械設(shè)備最后不留有高差，所以出現(xiàn)了高差要求的矛盾。在施工時，為了便于軌道設(shè)備的運轉(zhuǎn)，往往調(diào)整碼頭的縱向坡度，以便控制前后軌道高差。

3.5 解決地基沉降不均勻的措施

過去港口重力式碼頭地基處理主要依靠大挖大填的方法，這種方法對增加地基堅實度并不能發(fā)揮效果，而且浪費大量人工和物料，增加施工成本。我國引進的新型地基加固軟基處理技術(shù)在港口重力式碼頭地基處理廣泛應(yīng)用,大大加強了地基的穩(wěn)定性，很少再出現(xiàn)因為地基問題發(fā)生出現(xiàn)事故的現(xiàn)象。

4 結(jié)語

港口重力式碼頭施工設(shè)計水平?jīng)Q定著碼頭的使用質(zhì)量，必須嚴格進行把關(guān)。隨著港口重力式碼頭施工技術(shù)的突破，我國在港口重力式碼頭施工質(zhì)量得到有效改善。但是目前我國的港口重力式碼頭設(shè)計施工技術(shù)還比較落后，無法對資源進行充分利用。我國應(yīng)在此基礎(chǔ)上不斷引進國外的先進技術(shù)，不斷結(jié)合計算機技術(shù)，加強重力式碼頭施工技術(shù)智能化施工建設(shè)，成為適合我們自己重力式碼頭施工技術(shù)。