高峰

摘要：重力式碼頭具有結(jié)構(gòu)堅固、能夠承受大型的地面負荷及船舶的負荷，施工速度快等優(yōu)點，是我國采用較為普遍的碼頭形式。當前重力式碼頭存在一些常見的質(zhì)量問題，影響的碼頭的正常運營，本文對這些質(zhì)量問題進行分析，并提出了有效對策。

關鍵詞：重力式碼頭；常見問題；對策

一、重力式碼頭施工中的裂縫問題

（一）重力式碼頭裂縫問題

胸墻是重力式碼頭的重要結(jié)構(gòu)部分。它與墻身共同構(gòu)成船舶系靠所需要的直立墻面，擋住墻后的回填材料，承受作用在碼頭上的多種外力，并交這些力傳到基礎上和地基中。此外，胸墻還起著將墻身連成整體的作用。由于胸墻的受力比較復雜，常有裂縫產(chǎn)生，有時甚至出現(xiàn)貫穿性裂縫。胸墻砼裂縫從外觀現(xiàn)象可分為三類：即表面淺層裂縫、橫向深層裂縫，裂縫寬度≤0.3mm、橫向貫穿性裂縫。裂縫出現(xiàn)的原因具體如下：

1、由外荷載（靜、動載）引起的直接應力

由于施工程序不合理常導致碼頭胸墻在施工過程中的受力過大，從而使胸墻產(chǎn)生大于砼抗拉能力的拉應力而開裂。

2、由變形荷載引起裂縫

此類裂縫主要包括溫度裂縫，砼收縮及不均勻沉降引起的裂縫。這類裂縫的起因是胸墻結(jié)構(gòu)在溫度、砼收縮或碼頭沉降等因素作用下要求變形，當變形得不到滿足時將引起應力，該應力的大小還與胸墻及作為胸墻基礎的碼頭墻身的剛度有關。只有當應力超過一定數(shù)值時胸墻才引起裂縫。裂縫出現(xiàn)后得到滿足或部分滿足，應力就會發(fā)生松弛。否則，裂縫將繼續(xù)擴展，直至全斷面貫穿。

（二）重力式碼頭裂縫問題的對策

1、根據(jù)工程特點，合理確定胸墻分段長度

方塊碼頭現(xiàn)澆胸墻的長度不應超過20m，沉箱碼頭的胸墻一般與沉箱的長度同長，當在巖石地基和老混凝土基層上澆筑混凝土構(gòu)件時，其分段長度不應大于15m。

2、合理確定胸墻施工的分層，嚴格控制上下層混凝土澆筑的間隔時間

據(jù)調(diào)查，采用水平分層方法施工的胸墻裂縫要少于采用內(nèi)外分層方法施工的胸墻。胸墻分層施工后，上下層混凝土澆筑的時間間隔對約束應力的大小有較大影響。間隔時間越短，先澆混凝土對后澆混凝土的約束應力越小。為盡量減少先澆混凝土對后澆混凝土的約束，胸墻第1層與第2層的施工間隔時間可控制在3～7d。

3、分層施工接茬面應平順，防止出現(xiàn)過大的起伏和凸凹，避免基層對新澆混凝土的不均勻約束

方塊和卸荷板安裝時，嚴格控制頂部高差；胸墻分層澆筑時，嚴格控制澆筑面平整度；混凝土接茬面鑿毛時，避免表面出現(xiàn)過大的凹坑，接茬面粗糙度的一致可避免約束應力不均勻所產(chǎn)生的裂縫。

4、嚴格控制混凝土的溫度

為避免或減輕大體積混凝土的溫度裂縫，混凝土施工過程的溫度控制十分重要。所采取的控制手段主要為：

（1）選用低水化熱水泥，摻入引氣劑和減水劑，降低水灰比，減少水泥用量，以盡量減小混凝土水化熱引起混凝土的溫升。

（2）嚴格控制混凝土的入模溫度，夏季施工混凝土的入模溫度不宜大于30°C。

（3）混凝土內(nèi)部溫度不宜大于60°C，必要時應采取降溫措施。

（4）在混凝土中摻入適量大塊石。為降低混凝

土內(nèi)部溫升，在下層混凝土中按規(guī)定摻入40～60kg的塊石。在炎熱天氣下施工時，大塊石應設置遮陽裝置并噴水冷卻降溫。

5、適當加密鋼筋

墻面采用細鋼筋、加密配筋的措施。在胸墻頂面增設鋼筋網(wǎng)或鋼絲網(wǎng)，在斷面變化處增設“八字筋”，或同時采用纖維混凝土澆筑面層的措施。

6、提高混凝土澆筑、振搗和壓面的質(zhì)量，保證潮濕養(yǎng)護的時間，提高混凝土表面的抗裂能力。

二、重力式碼頭沉箱安裝偏差過大

（一）重力式碼頭沉箱安裝偏差過大問題

1、臨水面與施工準線偏差

臨水面與施工準線偏差過大，將造成上部結(jié) 構(gòu)胸墻模板支立困難，使胸墻底部寬度發(fā)生變化、斷面尺寸不一、碼頭前沿線改變等。

2、臨水面錯牙臨水面錯牙過大，影響沉箱安裝觀感質(zhì)量，同時造成上部結(jié)構(gòu)胸墻模板支立困難，影響底層胸墻的順直度。

3、接縫寬度

影響沉箱接縫寬度偏差過大的主要原因為基床整平質(zhì)量差，如不同斷面的倒坡不一，左右高差過大等等；基床拋石標高相差過大，整平時二片石找平層厚度不一，從而造成沉降不一，是接縫寬度過大的另一原因。

4、標高

規(guī)范并未對沉箱安裝的標高偏差進行要求，但標高的偏差能直接反映出基床是否平整，倒坡是否一致，在施工操作過程中是非常重要的衡量標準。若沉箱同一縱斷面標高（如前墻）相差過大，則基床不夠平整，縫寬勢必難以控制。

（二）控制技術

通過上述因分析，不難看出，影響沉箱安裝 偏差過大的原因主要為基床整平基礎作為隱蔽工程平整度控制不夠精準、測量控制誤差過大、安裝時海況差、安裝方法不夠先進等。安裝控制技術如下：

1、沉箱安裝時的測量控制

順岸式碼頭沉箱順延排列，安裝時，只需用全站儀控制前沿線即可。事先在沉箱兩端靠近前沿畫出30cm范圍的刻度，全站儀架在方便架設儀器且視線好的控制點上，棱鏡立在沉箱已做好的點上。可以迅速知道沉箱與前沿線的偏差及與前沿線垂直方向的位移情況，及時調(diào)整沉箱的平面位置。

2、沉箱安裝工藝

順岸式碼頭第一個沉箱的安裝采用粗安法，需用方駁定位。其余沉箱，以已安裝沉箱為依托，逐個安裝。沉箱起浮后，用拖輪綁拖至安裝位置，等潮水落至低于已安裝沉箱時。根據(jù)潮汐表提供的最低潮位來控制沉箱的干舷高度。灌水至合適的干舷高度，減小進水流量，根據(jù)基床整平結(jié)果，用水準儀調(diào)整沉箱前后高差，使之與基床一致。最后在平潮時間內(nèi)，通過收放倒鏈及開閉盲板，水準儀配合觀測沉箱前后沿高差的變化。如此反復調(diào)整，將沉箱沉放到正確位置。

嚴格控制基床整平的質(zhì)量，正確分析基床整平自檢數(shù)據(jù)，據(jù)此合理控制沉箱前后高差，對于沉箱安裝的準確性至關重要。有個別沒安裝好的沉箱，在調(diào)整之前，先檢測沉箱前后高差，據(jù)此安裝，臨水面錯牙能控制在2cm以內(nèi)。安裝過程中，對于意料不到的情況的處理要果斷直接，盲板不能開啟，沉箱側(cè)傾嚴重等問題隨時可能在安裝過程中發(fā)生，需要施工人員在工作中不斷的積累經(jīng)驗技術，以便更好的靈活處理好遇到的緊急情況。

三、不均勻沉降與碼頭位移

（一）不均勻沉降及碼頭位移的影響因素

1、與基槽底土質(zhì)有關。如果基底為風化巖或堅硬土質(zhì)，在碼頭自重和上部荷載作用下，壓縮量會較??；如果土質(zhì)密實度較小，在強大荷載作用下，壓縮量就會較大。營口港鲅魚圈港區(qū)碼頭基底大多為中等粉質(zhì)黏土，較均勻也較密實，壓縮量不大。

2、施工時與基槽內(nèi)沉積回淤物厚度和含水率大小有關?；赜傥锖穸刃。矢?，基床施工后整個荷載上去，其沉降量就會小，反之就會大。如基槽開挖基底面外傾也會影響碼頭位移，尤其是巖基面更容易產(chǎn)生滑移。

3、與基床施工厚度均勻性及夯實的密實度情況有關?；埠穸仁┕と绻刂撇缓茫蜁a(chǎn)生不均勻沉降；夯實不到位，密實度達不到設計要求，或者夯實不均，都會造成基床過大沉降和沉降不均。

4、碼頭前沿局部挖泥超深過大，會嚴重影響局部碼頭位移前傾，危及碼頭安全。

5、施工期碼頭后邊吹填或回填速度過快，也會影響碼頭墻身位移或傾偏。

6、施工期碼頭后邊地基處理，包括強夯、振沖和打樁的振動沖擊，很容易造成碼頭墻身位移或前傾。

7、倒濾層級配不良，回填密實度不夠或施工期遭到破壞，會造成倒濾層全部或局部失效，一方面倒濾層后邊的泥沙會被潮水抽走而塌陷，另一方面也會影響碼頭墻身的穩(wěn)定。

（二）不均勻沉降及碼頭位移的控制

1、在基槽挖泥過程中，派專人在船上進行監(jiān)控，嚴格控制超深，盡力做到基底平整。挖到設計高程時，進行水砣測量，同時，潛水員下水探測浮泥厚度并取樣分析：①浮泥厚度不得大于30cm；②回淤物的含水率不得小于150%（或重度<12.6kN/m3），不準有雜物，否則須清理；③基底土質(zhì)要符合設計要求，如果較差，則重新考慮設計或采取相應的技術措施。

2、基床施工必須達到規(guī)范要求

碼頭拋石和夯實分2層進行，施工采用方駁上固定返鏟、全站儀定位拋石法，克服人工拋石不均的現(xiàn)象，初平、細平和極細平均通過潛水員水下找平和檢查，包括夯實均控制在設計和規(guī)范允許范圍之內(nèi)。

3、為預防碼頭前傾，基床應做成倒坡，碼頭前趾一般可考慮比后趾高3～5cm。

參考文獻：

[1]王志剛，陳廣桐.預防方塊重力式碼頭區(qū)過大沉降和碼頭過大位移的對策[J]. 水運工程，2007（12）.

[2]JTJ290—98，重力式碼頭設計與施工規(guī)范[S].