錨拉結(jié)構(gòu)船塢改造工程過渡段施工工序優(yōu)化

崔云

摘??要：船廠生產(chǎn)任務(wù)重，船塢接長改造期間，原塢需繼續(xù)高強(qiáng)度造船生產(chǎn)，因此每3個(gè)月左右原塢室均會(huì)進(jìn)行一次放水以供船舶出塢。為確保接長段干施工條件，需保留原塢尾用于擋水，原塢尾在新老塢即將實(shí)現(xiàn)貫通前，利用兩次放水的間隙進(jìn)行拆除。對過渡段施工工序進(jìn)行優(yōu)化，調(diào)整整體施工順序，由新建塢尾向原塢尾方向推進(jìn)，最終在過渡段進(jìn)行收尾。并充分利用原塢尾結(jié)構(gòu)的廊道迎水面墻身、錨碇板樁和攪拌樁加固體，作為過渡段的有效臨時(shí)擋水、擋土設(shè)施和通道基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：過渡段??工序優(yōu)化??原結(jié)構(gòu)利用??施工周期

中圖分類號(hào)：U673.33?????????????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Optimization?of?the?Construction?Process?of?the?Transition?Section?of?the?Anchor?Structure?Dock?Renovation?Project

CUI?Yun

（CCCC?Third?Harbor?Engineering?Co.，?Ltd.，Shanghai，200030?China）

Abstract：?The?production?task?of?the?shipyard?is?heavy.?During?the?extension?renovation?of?the?dock，?the?original?dock?needs?to?continue?the?high-intensity?shipbuilding?production，?so?the?original?dock?room?drains?once?every?three?months?or?so?for?ships?to?undock.?In?order?to?ensure?the?dry?construction?conditions?of?the?extension?section，?it?is?necessary?to?retain?the?original?dock?end?for?water?retaining，?and?the?original?dock?end?will?be?removed?by?using?the?gap?between?two?drainage?before?the?new?and?old?docks?are?connected.?The?construction?process?of?the?transition?section?is?optimized，the?overall?construction?sequence?is?adjusted，?it?is?advanced?from?the?new?dock?end?to?the?original?dock?end，?and?finally?it?is?closed?at?the?transition?section.?It?also?makes?full?use?of?the?upstream?wall?body?of?the?corridor，?the?anchor?sheet?pile?and?the?mixing?pile?plus?solid?of?as?the?effective?temporary?facilities?of?water?retaining?and?soil?retaining?and?channel?foundation?of?the?transition?section.

Key?Words：?Transition?section;?Process?optimization;?Utilization?of?original?structure;?Construction?period

隨著經(jīng)濟(jì)和交通的快速發(fā)展，船舶建造事業(yè)也步入了高峰，受原船塢限制等因素影響，為了更高效地加快建設(shè)進(jìn)度，對船塢容積的要求也逐漸增大。然而由于建造船塢受到用地、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)等方面的較大制約，對于原有船塢的改造工程得以大量推廣。然而由于原有船塢在擴(kuò)建過程中，依舊要保證原船塢繼續(xù)高強(qiáng)度生產(chǎn)工作，對于新建船塢的施工工序要求極高。文章以外高橋2#船塢改造工程為例，對利用舊船塢的施工工序進(jìn)行分析，為該工程的進(jìn)行實(shí)施提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)結(jié)合沉降觀測數(shù)據(jù)，為同類型工程提供參考。

1?工程概況

外高橋2#塢改造工程位于上海市浦東新區(qū)，原船塢長540?m、寬度76?m、深度14?m，為地連墻錨拉結(jié)構(gòu)，擋土結(jié)構(gòu)為1?m厚地連墻，錨碇結(jié)構(gòu)由錨碇板樁、錨碇墻、塊石棱體等組成。地連墻上方為廊道，廊道底板寬度6.5?m，頂標(biāo)高+5.5?m（吳淞高程）。錨碇墻距地連墻約31?m。結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。

改造工程考慮將原船塢向南側(cè)接長200?m。由于船廠生產(chǎn)任務(wù)重，船塢接長改造期間，原塢需繼續(xù)高強(qiáng)度造船生產(chǎn)，因此每3個(gè)月左右原塢室均會(huì)進(jìn)行一次放水以供船舶出塢，設(shè)計(jì)高水位+4.13?m。

2??施工進(jìn)度方案

為了保證原船塢放水，并且施工過程中保證機(jī)械開挖的出土效率，施工方案考慮由新建塢尾向原塢尾方向推進(jìn)，最終只在過渡段進(jìn)行收尾。在土方開挖順序上予以優(yōu)化。

2.1??土方開挖

2.1.1?開挖順序

土方由新塢尾向原塢尾開挖，出土通道設(shè)置在過渡段。如圖2所示。

由于中板深，前3段（120?m）先施工中板，后邊板，施工順序依次為A2→B2→A1→A3→C2→B1→B3→C1→C3。

第4段東邊板D1距離主通道僅為14?m，如果先開挖中板，東邊板與主通道之間高差為13m，土方僅能通過長臂挖機(jī)在主通道上開挖，不僅功效低，且占用主通道，影響其他工序施工。

因此，將第4段開挖方式改為由東往西退挖，匯入過渡段主通道后，過渡段由西側(cè)往東側(cè)通道口退挖，最終東側(cè)邊板土采用長臂挖機(jī)在東9廊道位置挖出，施工順序依次為D1→D2→D3→E3→E2→E1。

2.1.2?土方邊坡支護(hù)

出土主通道設(shè)置在過渡段的原攪拌樁加固體上，增加通道穩(wěn)定性，東側(cè)第九段廊道底板位置為通道口，通道寬度5?m，滿鋪12?mm鋼板。通道口緊靠第十段廊道，與地連墻凈距為21?m，往西延伸時(shí)通道繞向北側(cè)。

（1）通道北側(cè)邊坡。利用地連墻作為支護(hù)，任意工況下，通道北側(cè)邊坡均可滿足穩(wěn)定性要求。

（2）通道南側(cè)邊坡。在施工東側(cè)第4段邊板時(shí)，東4邊板距離通道口坡頂14.5?m，高差為13?m。利用老塢尾錨碇板樁進(jìn)行高差過渡，并在坡腳距離K4軸線1?m位置打設(shè)樁長15?m的拉森鋼板樁進(jìn)行邊坡支護(hù)，鋼板樁高于開挖面約5.5?m，鋼板樁打設(shè)范圍為東側(cè)廊道邊起往西15?m范圍，如圖3所示。經(jīng)計(jì)算，邊坡穩(wěn)定性滿足要求。

此時(shí)，距離東側(cè)廊道邊15?m位置的通道標(biāo)高為+1.3?m（見圖3），與第4段底板開挖面高差為11.5?m，水平距離為16.4?m，經(jīng)計(jì)算，已能滿足邊坡穩(wěn)定性要求。

2.2?底板施工

由于第4段第5段為先施工邊板再施工中板，中板比邊板底標(biāo)高深1?m。為防止中板開挖時(shí)，邊板與中板交界面下方減壓排水沙層、土體掏空，在邊板開挖時(shí)，將中板邊板過渡區(qū)域開挖到位，施工減壓排水層，在減壓排水沙層上方覆蓋彩條布后，將中板邊板過渡區(qū)域與邊板墊層一起澆筑，采用C20砼，見圖4。邊板底板砼澆筑時(shí)，中邊板交接面采用2?m高模板。

2.3??過渡段施工

原塢尾結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與老船塢及接長段施工工序交叉多。施工需合理安排。原塢尾拆除主要包括廊道結(jié)構(gòu)拆除、錨拉結(jié)構(gòu)拆除、地連墻拆除等。

2.3.1?錨拉桿拆除

在原塢室內(nèi)設(shè)置拋撐，置換地連墻上部的錨拉桿拉力。拆除錨拉桿。

2.3.2?廊道拆除

拆除思路：塢尾廊道分兩次拆除。第一次拆除時(shí)保留迎水面?zhèn)劝澹ㄒ妶D5陰影部分）。新老塢貫通前最后一次船舶出塢放水抽水后再鑿除此部分。將影響塢底板樁基施工位置的廊道底板靜力切割移出后，即可進(jìn)行廊道投影面下樁基施工，整個(gè)塢室的底板樁基可以連續(xù)施工，避免了沉樁設(shè)備的二次進(jìn)場。

3??沉降觀測

工程進(jìn)行過程中，為確認(rèn)現(xiàn)場施工及土體壓力對主體結(jié)構(gòu)的影響，對其進(jìn)行位移監(jiān)測。東西兩側(cè)廊道墻體各有10個(gè)結(jié)構(gòu)段，南側(cè)廊道有4個(gè)結(jié)構(gòu)段，每個(gè)結(jié)構(gòu)段布設(shè)一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)。監(jiān)測頻率為三天一次，后期監(jiān)測頻率為七天一次。觀測使用1″級徠卡TS11全站儀及配套菱鏡。每次觀測前測定氣壓、溫度及濕度，修改儀器常數(shù)。為了確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠及成果的質(zhì)量，位移監(jiān)測工作基點(diǎn)固定，時(shí)間固定，監(jiān)測人員固定，監(jiān)測儀器固定，監(jiān)測方法固定。

3.1??觀測計(jì)劃

（1）在錨碇板樁及支護(hù)鋼板樁上布置位移觀測點(diǎn)，每日進(jìn)行位移觀測。

（2）在兩級邊坡上均設(shè)置位移觀測點(diǎn)，每日對邊坡滑動(dòng)情況進(jìn)行觀測。

（3）派專人進(jìn)行日常巡視，檢查錨碇板樁是否有脫榫、開裂現(xiàn)象，邊坡土體是否有滑動(dòng)跡象。

3.2??觀測成果匯總

2019年9月6日進(jìn)行初始值觀測至2020年6月12日工程竣工，經(jīng)觀測，東側(cè)廊道位移最大處在點(diǎn)位D-4，累積位移71?mm；西側(cè)廊道位移最大處在點(diǎn)位X-10，累積位移74?mm；南側(cè)廊道位移最大處在點(diǎn)位N-2，累積位移45?mm；累積位移量符合設(shè)計(jì)要求。

4??結(jié)論與展望

該工程具有工期緊，通道受限等施工難題。通過對過渡段施工工序的優(yōu)化，為新老塢貫通節(jié)點(diǎn)滿足業(yè)主造船線表要求提供了有力保障。船塢施工中，錨拉結(jié)構(gòu)是一種常用的結(jié)構(gòu)形式。此次優(yōu)化的特點(diǎn)是充分利用了原塢尾錨拉結(jié)構(gòu)，不僅沒有因?yàn)樵薪Y(jié)構(gòu)的存在影響新建工程施工，更讓老結(jié)構(gòu)的廊道迎水面墻身、錨碇板樁、攪拌樁加固體充分發(fā)揮了余熱，成為了過渡段的有效臨時(shí)擋水、擋土設(shè)施和通道基礎(chǔ)，各項(xiàng)工序的施工更加合理，對于今后中國沿海地區(qū)船塢乃至一些運(yùn)用錨拉結(jié)構(gòu)的港口、碼頭等港工建筑物的相關(guān)施工具有一定的借鑒意義。

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