王昭 中國(guó)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(xiàng)目建成后主要從事船舶、鉆井平臺(tái)制造、維護(hù)、修理及大修，包括超級(jí)油輪（VLCC）的檢修制造，將成為世界上規(guī)模最大的“超級(jí)船廠”。

項(xiàng)目總共劃分為9 個(gè)標(biāo)段，水電五局主要參建P4包標(biāo)段，本標(biāo)段的方塊式碼頭（Wharf Walls）工程項(xiàng)目中，主要包含1#（A106）、2#（A107）、3#（B105）三部分施工內(nèi)容。項(xiàng)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(diǎn)完成+2.5m高程以上的施工作業(yè)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，本項(xiàng)目開(kāi)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(zhǔn)備→測(cè)量放樣→基槽開(kāi)挖→拋石回填→基床夯實(shí)與整平→方塊安裝→拋石作業(yè)→鋪設(shè)土工布→回填沙→配套設(shè)施建設(shè)→質(zhì)量檢驗(yàn)。

3.方塊施工

根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，重力式方塊碼頭施工對(duì)于技術(shù)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(diǎn)對(duì)此部分施工技術(shù)展開(kāi)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(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況由南向北施工，優(yōu)先處理1#泊位東段，在此基礎(chǔ)上向2#泊位西段推進(jìn)。由于基槽底承載力較為良好，且周邊海域風(fēng)浪影響相對(duì)較小，因此以4～5個(gè)常規(guī)段為單位依次劃分為多個(gè)安裝單元，從而實(shí)行階梯式安裝方式。

部分基床拋石已經(jīng)得到有效的夯實(shí)處理，為避免其在后續(xù)階段發(fā)生回淤現(xiàn)象，在通過(guò)基床驗(yàn)收后隨即安排人員展開(kāi)T1的安裝作業(yè)。以1#泊位轉(zhuǎn)角首個(gè)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(zhuǎn)角處的方塊依次安裝，無(wú)誤后進(jìn)入第2層安裝環(huán)節(jié)。

3.2 方塊出運(yùn)

起重船是本次施工的關(guān)鍵設(shè)備，在其支持下完成地層方塊安裝作業(yè)；同時(shí)使用到大華1號(hào)，主要用于上層方塊的安裝。現(xiàn)場(chǎng)配備了120T門(mén)機(jī)，作為施工中的起重設(shè)備。

3.3 方塊安裝

（1）小砼塊定位安裝：設(shè)置好浮標(biāo)；以基槽軸線為基準(zhǔn)，調(diào)整海力802位置，使該設(shè)備與之呈平行的關(guān)系，停船后粗定位，要求測(cè)量平臺(tái)位置的精確性，其中點(diǎn)與設(shè)計(jì)點(diǎn)位誤差控制在±10cm內(nèi)；安排潛水員于指定位置下放砼塊，不可發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象；搭建操作平臺(tái)并于該處架設(shè)棱鏡，快速下放垂球，通過(guò)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(fù)操作3～5次，隨后安排潛水員進(jìn)入該區(qū)域，從中確定包含各點(diǎn)的最小圓，精確尋找圓心并于該處設(shè)置釘子，達(dá)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(shè)為20m。全面確保砼錨塊定位的精確性是施工中重點(diǎn)控制的內(nèi)容，砼塊側(cè)邊預(yù)埋槽鋼，選擇相鄰小砼塊中部區(qū)域，將其作為測(cè)量平臺(tái)中心，船上配套吊車(chē)，在其作用下有序下放錨塊并完成安裝作業(yè)，對(duì)兩端大砼塊采取加固措施，設(shè)置細(xì)鋼絲繩并確保其能夠有效的通過(guò)小砼塊釘子上方區(qū)域，基于此流程完成粗定位；后續(xù)，進(jìn)一步復(fù)核并調(diào)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(shè)置好的花籃螺絲拉緊，從而結(jié)束精定位操作；最后，將浮標(biāo)系繩于錨塊上，作用在于準(zhǔn)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(guò)起重船吊起，在滿足高度要求后移動(dòng)吊機(jī)扒桿，以預(yù)先設(shè)置好的水上浮標(biāo)為基本依據(jù)，將其轉(zhuǎn)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(shí)調(diào)整扒桿，以確保方塊基于勻速的方式轉(zhuǎn)移到安裝區(qū)域，此時(shí)再次松鉤使方塊下落，此時(shí)當(dāng)方塊與基床頂面維持約0.2m的間距時(shí)方可松鉤，結(jié)束粗定位；施工人員采取水面垂球法，根據(jù)第一塊方塊A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)的實(shí)際情況，將其轉(zhuǎn)移到棱鏡（具體安裝位置為垂線上方）上，技術(shù)人員使用全站儀檢測(cè)，除獲得兩點(diǎn)坐標(biāo)外，還需結(jié)合第二塊C、D點(diǎn)在設(shè)計(jì)方案中所給出的坐標(biāo)要求，明確兩個(gè)方塊各點(diǎn)的間距情況。

（2）在上述基礎(chǔ)上吊裝第二塊，經(jīng)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(dāng)其間距為30cm時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量方塊前沿的位置，明確其與基準(zhǔn)線的距離，通過(guò)此方式得到第二塊前沿線位置；潛水員測(cè)量方塊間的角點(diǎn)距離，以相對(duì)偏差為依據(jù)加以調(diào)整，明確方塊的側(cè)邊線；充分考慮現(xiàn)場(chǎng)情況，若偏差達(dá)到30cm以上，則要借助絞纜移動(dòng)起重船，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)偏位的有效調(diào)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(diào)即可；經(jīng)過(guò)上述工作后，全面檢驗(yàn)前沿線和側(cè)板線的情況，檢測(cè)方塊頂面標(biāo)高，滿足要求后將吊桿取出。

（3）結(jié)束第二塊安裝作業(yè)后，潛水員再進(jìn)入水下，檢查縫寬與偏位情況，在測(cè)量人員的輔助下完成對(duì)方塊頂面標(biāo)高的檢驗(yàn)，無(wú)誤后方可取出吊桿，若標(biāo)高不滿足要求則再次調(diào)整，直至達(dá)標(biāo)為止。

（4）其余方塊的安裝作業(yè)：施工中產(chǎn)生的累積誤差極容易對(duì)安裝質(zhì)量造成影響，為避免此問(wèn)題，需加強(qiáng)對(duì)方塊前沿線的控制，具體可借助錨塊拉線的方式而實(shí)現(xiàn)，方塊出水后進(jìn)一步測(cè)量控制。以下層邊線為基本依據(jù)，合理調(diào)整方塊邊線，并使用測(cè)量標(biāo)桿進(jìn)一步檢驗(yàn)。

拋填作業(yè)的基本前提在于已經(jīng)結(jié)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(jìn)。實(shí)際拋填時(shí)，需加強(qiáng)對(duì)方塊狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，不可出現(xiàn)沉降或位移現(xiàn)象，同時(shí)全程拋填速度應(yīng)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(jìn)度要求是達(dá)到第二層方塊頂標(biāo)高；結(jié)束第十層方塊安裝且各層質(zhì)量都足夠良好后，拋填料同時(shí)跟進(jìn)，此時(shí)回填達(dá)+1.8m，再進(jìn)入到預(yù)壓環(huán)節(jié)，安排人員完成倒濾層等附屬設(shè)施施工作業(yè)。

4.工程質(zhì)量控制措施

4.1 靈活調(diào)整設(shè)計(jì)方案

重力式碼頭施工受多方面因素影響，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況形成科學(xué)的設(shè)計(jì)方案尤為關(guān)鍵，作為工程項(xiàng)目的重要組成部分，施工設(shè)計(jì)方案需要與現(xiàn)場(chǎng)條件相適應(yīng)，兼顧基槽地質(zhì)情況、開(kāi)挖深度要求、設(shè)備性能等方面因素，提高設(shè)計(jì)方案的可行性，各環(huán)節(jié)有序推進(jìn)，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(gòu)建工程實(shí)體必不可少的部分，加強(qiáng)對(duì)其的質(zhì)量控制具有必要意義，以免發(fā)生裂縫等質(zhì)量問(wèn)題。砼性能的影響因素較多，優(yōu)化原材料配比是基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，合理控制水泥等相關(guān)材料用量，以免因水化熱而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫。骨料質(zhì)量應(yīng)滿足要求，在相關(guān)設(shè)備的作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)骨料的清洗處理，以免含泥量超出標(biāo)準(zhǔn)。施工中加強(qiáng)對(duì)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(nèi)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(jìn)提供支持。砼初期伴隨較明顯的溫度提升現(xiàn)象，為有效控制溫度，可對(duì)生產(chǎn)中的水進(jìn)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(guò)程中可發(fā)揮出降溫作用；并增設(shè)冷卻水管，通過(guò)此裝置實(shí)現(xiàn)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(nèi)部溫度過(guò)高。重力式方塊碼頭工程中，若現(xiàn)場(chǎng)以高溫低濕的條件為主，有必要增加檢測(cè)頻率，及時(shí)掌握混凝土的坍落度表現(xiàn)，將其與設(shè)計(jì)要求對(duì)比分析，在此基礎(chǔ)上評(píng)價(jià)施工質(zhì)量，若不滿足要求則合理調(diào)整混凝土施工工藝，以便給實(shí)際施工提供正確的指導(dǎo)，最終全面控制施工質(zhì)量，創(chuàng)造高品質(zhì)的重力式方塊碼頭工程。

5.結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)階段，重力式碼頭在港口工程中具有較高的地位，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，施工效率相對(duì)較高，后續(xù)維護(hù)難度偏低。本文所論述的項(xiàng)目中，基于重力式方塊碼頭的應(yīng)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(lèi)似工程中。