重力式方塊碼頭施工技術在沙特國王港項目中的應用

王昭 中國水利水電第五工程局有限公司

1.工程概況

位于沙特東部阿拉伯灣沿岸，朱拜勒以北約80 km，總面積約1120×104m2。項目建成后主要從事船舶、鉆井平臺制造、維護、修理及大修，包括超級油輪（VLCC）的檢修制造，將成為世界上規(guī)模最大的“超級船廠”。

項目總共劃分為9 個標段，水電五局主要參建P4包標段，本標段的方塊式碼頭（Wharf Walls）工程項目中，主要包含1#（A106）、2#（A107）、3#（B105）三部分施工內容。項目施工分為兩部分完成，碼頭+2.5m高程以下由P3承包商完成，本工程重點完成+2.5m高程以上的施工作業(yè)。根據現場情況，本項目開挖量4242m3，混凝土澆筑量16723m3。

2.重力式方塊碼頭施工工藝

遵循如下流程依次完成各環(huán)節(jié)施工：前期準備→測量放樣→基槽開挖→拋石回填→基床夯實與整平→方塊安裝→拋石作業(yè)→鋪設土工布→回填沙→配套設施建設→質量檢驗。

3.方塊施工

根據工程經驗，重力式方塊碼頭施工對于技術水平提出較高的要求，其中以方塊安裝難度最大，因此本文重點對此部分施工技術展開分析。

3.1 方塊安裝順序

參照基床整平工藝，遵循相同的順序完成方塊安裝作業(yè)，根據現場情況由南向北施工，優(yōu)先處理1#泊位東段，在此基礎上向2#泊位西段推進。由于基槽底承載力較為良好，且周邊海域風浪影響相對較小，因此以4～5個常規(guī)段為單位依次劃分為多個安裝單元，從而實行階梯式安裝方式。

部分基床拋石已經得到有效的夯實處理，為避免其在后續(xù)階段發(fā)生回淤現象，在通過基床驗收后隨即安排人員展開T1的安裝作業(yè)。以1#泊位轉角首個常規(guī)段為初始施工區(qū)域，將該處東端的T1塊安裝到位，再將高層轉角處的方塊依次安裝，無誤后進入第2層安裝環(huán)節(jié)。

3.2 方塊出運

起重船是本次施工的關鍵設備，在其支持下完成地層方塊安裝作業(yè)；同時使用到大華1號，主要用于上層方塊的安裝?，F場配備了120T門機，作為施工中的起重設備。

3.3 方塊安裝

（1）小砼塊定位安裝：設置好浮標；以基槽軸線為基準，調整海力802位置，使該設備與之呈平行的關系，停船后粗定位，要求測量平臺位置的精確性，其中點與設計點位誤差控制在±10cm內；安排潛水員于指定位置下放砼塊，不可發(fā)生失穩(wěn)現象；搭建操作平臺并于該處架設棱鏡，快速下放垂球，通過重力作用與基床砼塊表面木板發(fā)生碰撞，從而形成印記，按相同的方式反復操作3～5次，隨后安排潛水員進入該區(qū)域，從中確定包含各點的最小圓，精確尋找圓心并于該處設置釘子，達到精確定位的效果。按上述方法依次完成各砼塊安裝作業(yè)，要求彼此間距控制為4m。

（2）錨塊安裝：參照小砼塊安裝方式，基于相同的流程安裝錨塊，將其間距設為20m。全面確保砼錨塊定位的精確性是施工中重點控制的內容，砼塊側邊預埋槽鋼，選擇相鄰小砼塊中部區(qū)域，將其作為測量平臺中心，船上配套吊車，在其作用下有序下放錨塊并完成安裝作業(yè)，對兩端大砼塊采取加固措施，設置細鋼絲繩并確保其能夠有效的通過小砼塊釘子上方區(qū)域，基于此流程完成粗定位；后續(xù)，進一步復核并調整鋼絲，將其誤差控制到最小，安排潛水員水下張拉，將粗定位中設置好的花籃螺絲拉緊，從而結束精定位操作；最后，將浮標系繩于錨塊上，作用在于準確指明安裝范圍。

3.4 底層方塊安裝

（1）施工所需的方塊通過起重船吊起，在滿足高度要求后移動吊機扒桿，以預先設置好的水上浮標為基本依據，將其轉移到安裝位置上方，高度控制在4～5m，滿足位置要求后松鉤，使得方塊沿指定路徑下落并與基床頂面保持1.0m的間距，維持該狀態(tài)的同時調整扒桿，以確保方塊基于勻速的方式轉移到安裝區(qū)域，此時再次松鉤使方塊下落，此時當方塊與基床頂面維持約0.2m的間距時方可松鉤，結束粗定位；施工人員采取水面垂球法，根據第一塊方塊A、B兩點坐標的實際情況，將其轉移到棱鏡（具體安裝位置為垂線上方）上，技術人員使用全站儀檢測，除獲得兩點坐標外，還需結合第二塊C、D點在設計方案中所給出的坐標要求，明確兩個方塊各點的間距情況。

（2）在上述基礎上吊裝第二塊，經松鉤后使其下落并與基床頂形成0.2m的間距，全程以慢速的狀態(tài)逐步向第一塊接近，當其間距為30cm時準確測量方塊前沿的位置，明確其與基準線的距離，通過此方式得到第二塊前沿線位置；潛水員測量方塊間的角點距離，以相對偏差為依據加以調整，明確方塊的側邊線；充分考慮現場情況，若偏差達到30cm以上，則要借助絞纜移動起重船，從而實現對偏位的有效調整；部分情況下僅存在微小的偏差，可安排潛水員借助撬棍微調即可；經過上述工作后，全面檢驗前沿線和側板線的情況，檢測方塊頂面標高，滿足要求后將吊桿取出。

（3）結束第二塊安裝作業(yè)后，潛水員再進入水下，檢查縫寬與偏位情況，在測量人員的輔助下完成對方塊頂面標高的檢驗，無誤后方可取出吊桿，若標高不滿足要求則再次調整，直至達標為止。

（4）其余方塊的安裝作業(yè)：施工中產生的累積誤差極容易對安裝質量造成影響，為避免此問題，需加強對方塊前沿線的控制，具體可借助錨塊拉線的方式而實現，方塊出水后進一步測量控制。以下層邊線為基本依據，合理調整方塊邊線，并使用測量標桿進一步檢驗。

拋填作業(yè)的基本前提在于已經結束至少2層的方塊安裝，否則不利于拋填作業(yè)的順利推進。實際拋填時，需加強對方塊狀態(tài)的監(jiān)測，不可出現沉降或位移現象，同時全程拋填速度應維持在較合理的水平。

3.5 碼頭后方拋填

完成三層方塊的安裝作業(yè)后，便要組織后方土石方拋填作業(yè)，此環(huán)節(jié)的進度要求是達到第二層方塊頂標高；結束第十層方塊安裝且各層質量都足夠良好后，拋填料同時跟進，此時回填達+1.8m，再進入到預壓環(huán)節(jié)，安排人員完成倒濾層等附屬設施施工作業(yè)。

4.工程質量控制措施

4.1 靈活調整設計方案

重力式碼頭施工受多方面因素影響，根據現場情況形成科學的設計方案尤為關鍵，作為工程項目的重要組成部分，施工設計方案需要與現場條件相適應，兼顧基槽地質情況、開挖深度要求、設備性能等方面因素，提高設計方案的可行性，各環(huán)節(jié)有序推進，減少成本投入。

4.2 砼溫控措施

施工中，砼是極為重要的材料，是構建工程實體必不可少的部分，加強對其的質量控制具有必要意義，以免發(fā)生裂縫等質量問題。砼性能的影響因素較多，優(yōu)化原材料配比是基礎環(huán)節(jié)，合理控制水泥等相關材料用量，以免因水化熱而產生結構裂縫。骨料質量應滿足要求，在相關設備的作用下實現對骨料的清洗處理，以免含泥量超出標準。施工中加強對溫度的控制，選擇合適的降溫措施具有必要意義，在合理溫度區(qū)間內骨料性能可維持穩(wěn)定狀態(tài)，為后續(xù)各環(huán)節(jié)的高效推進提供支持。砼初期伴隨較明顯的溫度提升現象，為有效控制溫度，可對生產中的水進行優(yōu)化，如選用碎冰代替水的方式較為可行，其在與混凝土接觸過程中可發(fā)揮出降溫作用；并增設冷卻水管，通過此裝置實現冷卻水循環(huán)，盡可能控制混凝土水化熱，以免其在初凝前內部溫度過高。重力式方塊碼頭工程中，若現場以高溫低濕的條件為主，有必要增加檢測頻率，及時掌握混凝土的坍落度表現，將其與設計要求對比分析，在此基礎上評價施工質量，若不滿足要求則合理調整混凝土施工工藝，以便給實際施工提供正確的指導，最終全面控制施工質量，創(chuàng)造高品質的重力式方塊碼頭工程。

5.結束語

現階段，重力式碼頭在港口工程中具有較高的地位，其結構穩(wěn)定性好，施工效率相對較高，后續(xù)維護難度偏低。本文所論述的項目中，基于重力式方塊碼頭的應用，總體施工效果良好，表明重力式方塊碼頭具有較高的可行性，值得被推廣至類似工程中。