【摘 要】港口重力式碼頭的施工設(shè)計對于碼頭的穩(wěn)定性起著絕對性的作用，必須嚴格進行把關(guān)。隨著港口重力式碼頭施工技術(shù)的改進，已經(jīng)取得了比較可觀的效果，但是目前我國的港口重力式碼頭的設(shè)計施工技術(shù)還比較落后，不能合理的利用資源。我國應(yīng)在此基礎(chǔ)上不斷引進國外的先進技術(shù)，自己再進行創(chuàng)新，成為適合我們自己重力式碼頭施工技術(shù)。本文分析了重力式碼頭施工技術(shù)問題。

【關(guān)鍵詞】重力式碼頭；施工技術(shù)；技術(shù)改進

1.港口重力式碼頭分析

港口重力式碼頭一般分為沉箱式和扶壁式兩種形式。這兩種形式的碼頭因為結(jié)構(gòu)不同，因此碼頭的穩(wěn)定性和施工技術(shù)也有不同。我國是港口大國，目前已經(jīng)形成了布局合理功能強大的港口體系。在我國現(xiàn)已建成的港口的碼頭形式中，港口重力式碼頭占很大一部分，因此港口重力式碼頭的應(yīng)用范圍是很廣的。港口重力式碼頭的結(jié)構(gòu)相對比較簡單，施工也比較方便，而且堅實耐用，綜合性價比要比其他形式的碼頭更加高。港口重力式碼頭的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)主要取決于墻身的結(jié)構(gòu)，因此在重力式碼頭施工時，應(yīng)當在結(jié)構(gòu)上引起重視。應(yīng)嚴格進行按照墻身和墻胸所能承受的承載力來進行施工。我國港口重力式碼頭經(jīng)常出現(xiàn)事故，經(jīng)過調(diào)查分析可以了解，造成事故的主要原因是港口重力式碼頭的施工技術(shù)存在著一定的缺陷。我國的重力式碼頭的設(shè)計實施起步比較晚，與西方發(fā)達國家的碼頭施工技術(shù)相比存在著較大的不足，因此我國的港口重力式碼頭的施工技術(shù)需要向西方學習，不斷改進港口重力式碼頭的施工技術(shù)及施工方案，增大重力式碼頭的穩(wěn)定性。因此，抗滑、抗傾穩(wěn)定性是重力式碼頭設(shè)計時必須嚴格考慮的問題。在現(xiàn)行的《港口重力式碼頭設(shè)計與施工規(guī)范》中，已經(jīng)明確規(guī)定了港口重力式碼頭的承載能力的各項規(guī)格。在重力式碼頭設(shè)計時，應(yīng)達到相關(guān)的要求。

2.港口重力式碼頭的設(shè)計中的問題

目前我國的港口重力式碼頭的分布范圍比較廣，在設(shè)計施工上還存在著比較大的問題，主要原因就是技術(shù)上存在著一定的難度。

在港口重力式碼頭的方案設(shè)計時，應(yīng)該將可靠指標進行量化。將可靠指標進行量化以后，就可以有效的合理分配各施工工序的使用量。這樣分配不僅能保證港口重力式碼頭施工的方便、提高了施工效率，而且對于重力式碼頭的穩(wěn)定性具有重要的作用。

港口重力式碼頭的地基硬度應(yīng)達到相關(guān)要求。在重力式碼頭失事的事故中發(fā)現(xiàn)，因為地基不牢產(chǎn)生塌陷的不在少數(shù)。因此地基必須得到高度的重視，厚基床情況下40度切開基床并沿著基底的水平滑動破壞的計算模式使得更加合理。我國在港口重力式碼頭的基底施工時，通常夯實不均勻，導致有的地方松軟，有的地方堅硬，松軟的地方與堅硬的地方很容易出現(xiàn)斷裂。這一點還沒有引起施工的注意。

港口重力式碼頭的水平位移控制的施工問題目前還難以解決。按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計的計算方法是不能反映出變形量。實際上重力式墻體的水平變位或墻體轉(zhuǎn)動仍然存在，這就造成了水平位移。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，對于此問題智能進行定性的控制。一是水平抗滑穩(wěn)定性滿足時，因基底摩擦界面剪切產(chǎn)生的水平變位經(jīng)多次模擬試驗發(fā)現(xiàn)數(shù)量不大，足可以產(chǎn)生主動土壓力但又不致出現(xiàn)過大水平位移。二是通過規(guī)定基床面適當預(yù)留倒坡以平衡因水平土壓力作用墻體前傾而發(fā)生轉(zhuǎn)動變位。這兩種控制都不能量化預(yù)測。除墻后土壓力外，墻后大量回填時若塞槽坡下有較厚壓縮層，則培后填料邊載作用又會引起墻體后踵下沉較大。所以基床面預(yù)留的倒坡應(yīng)該適當，應(yīng)兼顧前傾和后仰兩種變位的可能性。此問題看來仍會主要依靠經(jīng)驗，量化預(yù)測控制變位的理論計算方法尚不成熟，一時還難以在設(shè)計中應(yīng)用。

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，主要包括（1）重力式碼頭的豎直不能控制；按照碼頭承載力的要求和承載力極限狀態(tài)的計算方法使不能準確反映出碼頭的變形量的。當前針對這個問題，主要是采用定性的控制。這種定性控制雖然能對重力式碼頭的豎直位移進行一定的控制，但是效果不理想。依照目前我國掌握的技術(shù)，還主要依靠經(jīng)驗計算水平位移。因此，量化計算控制位移的的理論計算方法還不成熟，而且在實際應(yīng)用中還不能得到發(fā)展。（2）在比較厚的基床沿著基底水平滑動破壞的計算模式下怎么樣才能更合理的展開計算的問題。若部分厚基床當作換填地墓看待， 則規(guī)范對相關(guān)內(nèi)容應(yīng)予以修訂。（3）沒有底板的空腔重力式結(jié)構(gòu)的抗穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)還需要進一步的研究計算。目前在無底板的空腔重力式結(jié)構(gòu)的抗穩(wěn)定性研究中，還不能確定到底有多少重量可以起作用，這是一個依照目前的技術(shù)還不能解決的很復雜的問題。

3.重力式碼頭施工技術(shù)的改進

3.1盡量減小港口重力式碼頭的應(yīng)力

重力式碼頭在施工時，結(jié)構(gòu)施工期的沉降與機頂應(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)會沉降，在碼頭的底部應(yīng)回填料。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，這樣也樂意有效降低各個沉箱的沉降不均勻性。

3.2重力式碼頭的沉降控制方式

在沉箱加載后，沉降的位置變化還需要一段時間才能收斂。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)定的情況下進行軌道的系統(tǒng)安裝。適當加快早期的施工速度，使大多數(shù)的負載作用在沉降箱上，加快反應(yīng)時間。工程實際中，要求在拋石前，先進行一次清槽，拋石的時間應(yīng)控制在一周之內(nèi)完成。這樣就可以減少土層厚度，使基槽的開挖質(zhì)量得到進一步的控制。

3.3重力式碼頭的前后鬼之間的距離控制

在港口重力式碼頭設(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25厘米，為了有效的避免施工中超過正常范圍的現(xiàn)象，在港口重力式碼頭施工之前要預(yù)留出一段空隙，也就是指前后軌之間的高度差應(yīng)保持在一個安全的范圍之內(nèi)。

3.4地基沉降的解決措施

港口重力式碼頭的地基處理過去主要依靠大挖大填的方法，這種方法不僅不能使地基堅實，而且大量的浪費物料。我國引進的新型地基加固軟基技術(shù)在港重力式碼頭地基處理中得到應(yīng)用以來，很少發(fā)生因為地基問題出現(xiàn)事故。

4.結(jié)束語

所有重力式碼頭結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計方案，均應(yīng)對新建結(jié)構(gòu)和改造的老碼頭結(jié)構(gòu)進行全面計算或復核。包括整體穩(wěn)定性計算、抗傾抗滑穩(wěn)定性計算、基床和地基承載力計算以及結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承載力計算等，確保結(jié)構(gòu)安全可靠。重力式碼頭結(jié)構(gòu)加固改造方案應(yīng)視具體情況進行。當擬靠泊船型提升幅度較大時，宜考慮新增高樁承臺或板樁結(jié)構(gòu)與原重力式碼頭組合的方案；當擬靠泊船型提升幅度不大時，可采取減小墻后土壓力、改善結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)、進行拋石基床固化處理、外移靠泊設(shè)施前沿線、增設(shè)漂浮式橡膠護舷等措施。碼頭結(jié)構(gòu)加固改造應(yīng)復核裝卸工藝設(shè)備的適應(yīng)性，并進行能力核算。碼頭結(jié)構(gòu)加固應(yīng)盡可能減小對原有碼頭及周邊碼頭運營的影響。

【參考文獻】

[1]王海麗，劉立新，孫航，孫永超等.淺談港口工程中重力式碼頭的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制[M].人民交通出版社，2014，15（05）：43-44.

[2]劉永強，張雪華，趙立仁，孫華等.關(guān)于重力式碼頭的施工技術(shù)的改進設(shè)計[M].中國鐵道科學，2014，26（07）：142-143.