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摘要：近年来，随着码头面荷载不断加大，码头前沿水深不断增加，沉箱逐步向大型化方向发展，同时也给沉箱在预制、下水、浮运、沉放等施工环节上增加了难度。在条件许可时，可采用另一种施工方法，即干法施工，这种方法整个施工过程都在陆上进行，从基槽开挖到基床抛石、夯实、整平等施工环节，都可以严格按照规范要求进行，施工过程透明。本文简述了重力式沉箱碼头干法施工的优点，供大家参考。
关键词：重力式码头；干法施工；基床抛石；基床夯实
重力式码头结构坚固耐久，可承受较大的地面荷载和船舶荷载，抗冻和抗冰性能好，在我国各沿海港口应用普遍。其中沉箱码头是一种常见的结构型式，具有结构整体性好、抗震性能强、施工速度快等优点，施工时常采用湿法施工，这种方法施工经验比较丰富，但水下部分施工较困难，沉箱在安放时受波浪潮流等因素影响较大。沉箱可在设计位置上进行现浇，减小了沉箱安装时的偏差，确保了前沿线的顺直，同时受海洋水文条件影响小，施工进度可得到保证。
一、工程概况
葫芦岛港港内作业受风浪影响小，码头主体位于陆地上，基槽开挖外边坡位于潮差段，低潮时海滩全部外露，海滩平缓，渗径长；基槽上部（-2.86～-6.45m以上）为砂卵石层、砂层，经过多年淤积，顶面覆盖淤泥层，表面坚硬，若不受破坏，具有一定的抗渗水能力；基槽下部（-2.86～-6.45m以下）为淤泥土层、粘性土层，为不透水层。本工程项目主要包括轮渡码头、检修码头、护岸和防波堤加固。码头岸线成“L”形，轮渡码头和检修码头均为顺岸式布置，墙身采用钢筋砼沉箱结构，上部结构为现浇砼胸墙，后方回填开山石渣。
二、采用干法施工的优点及缺点
由于施工现场港区内水域面积狭小，如按照投标方案即水上施工方案施工，存在施工干扰大、作业面狭小、施工天数少、难以保证工程的质量及工期等问题。
（一）干法施工的优点
在保证征地拆迁及时的条件下，可以不延长工期，否则工期必然拖后，工程费用增加，可以保证工程基本不与旅顺港务局等其他单位发生施工干扰，从而确保工程进度；在施工现场浇筑沉箱砼，可以解决预制场租费增加及现场无沉箱储存场的难题；干法施工工程质量有利于满足业主提出的特殊质量标准，从而保证实现确保部优、争创国优的质量目标；干法施工方案不改变工程原有结构，工程质量标准仍按交通部港口工程相关标准执行。
（二）干法施工的缺点
干法施工存在不确定风险因素，如边坡稳定性，尤其是边坡在台风暴雨期的稳定性是影响工程安全的重要因素，同时还增加了抽排水设备、围堰回填、钢板桩打设等相应工程的费用支出。
综合各项因素比较，为了确保工期、保证工程质量，决定采用填筑围堰并打设钢板桩、利用泵站抽排水的陆上干法施工工艺。
三、干法施工技术的应用
（一）基槽开挖
1．设立泵站。按照实验坑的抽水情况，整个工程采用150mm离心泵4台（抽排水能力200m3/（台·h），其中2台备用）组成开挖基槽排水泵站，泵站设在开挖基槽边缘处，标高距开挖基槽工作面上方3.5m，水泵吸管设在已开挖集水井内，集水井低于开挖基槽底面。水泵将槽内的水体排向海中，施工过程中水泵排水持续进行，以保证水位始终低于开挖基槽底面。
2．围堰填筑及钢板桩打设。在轮渡、检修码头临海测设置围堰，围堰顶宽10m，在原地面进行简单土石方回填以形成施工通道。围堰形成后，在围堰的外侧靠海面打设钢板桩。
根据地质钻孔资料可知土层中不含有块石或砼块体等，不影响钢板桩的打设。钢板桩沿海侧布置，距开挖底边线最短距离为60m。经计算选用可调偏心力矩的DZJ90型振动桩锤进行打设。
钢板桩打设完成后，以围堰拐点起每50m，在钢板桩和坡肩处设置一对沉降位移观测点，在后方陆域远离开挖处，设置水准点和控制点用全站仪和水准仪进行观测。基槽开挖形成期每天观测一次，待稳定后每周或每半月观测一次，雨季和台风来临前后加密观测次数。
3．基槽开挖。采用石渣等材料，在基槽内填筑施工通道，由挖掘机开挖土方，经自卸汽车运至指定的场地。基槽开挖边坡为1∶2.5，采用分层开挖的方法，分层厚度约4.0m。
基槽开挖在平面上采用先两侧后中间的分段开挖方法，分段长度为50m。两侧开挖前要提前挖好排水沟，深度低于待开挖基槽底面1.0m，宽度不小于1.0m。在基槽开挖起点位置开挖集水井，尺寸不小于3.0m×3.0m，深度低于排水沟1.5m以上。
每段开挖结束后，及时利用全站仪进行开挖基槽标高及位置的测量，每5m一个断面，2m一个测点施测。
（二）基床抛石
轮渡码头抛石基床顶标高为-8.0m，基床外侧边坡为1∶1.5，内侧边坡为1∶1，抛石基床断面如图1所示。石料运至施工现场后，由挖掘机配合卡车直接进行抛填。为防止每一层欠抛、超抛或抛石不均，基床抛石时应预留夯沉量，夯沉量为抛石层厚度的10%～20%。根据基槽开挖后的底标高确定抛石的分层数，每层抛石厚度不超过2m。
在基槽开挖出一个施工段约50m并验收合格后，立即进行抛石作业，并留出5m范围作为开挖搭接段，形成流水段作业。
每段抛填结束后，采用水准仪对其坡肩和顶面标高的断面进行测量，每5m一个断面，2m一个测点施测。
（三）基床夯实
轮渡工程、检修码头的抛石基床夯实部分均为长条形，根据规范及设计要求，夯实顶宽比沉箱底宽各边加宽1m，分层夯实时可根据分层处的应力扩散线各边加宽1m，由于本工程部分基床厚度大于2.0m，因此需要分层进行夯实，夯实分层厚度小于2.0m。
施工时由履带吊带夯锤从抛石基床端部开始，沿基床纵向一边后退一边逐断面夯实，夯实时采用纵横向相邻接压半夯，每点一锤，并分初、复夯各一遍，一遍4夯次，两遍共8夯次。夯锤质量为5t，底直径1.1m，夯锤落距为3.7m，经计算满足规范要求。基床夯实平面施工顺序与基床抛石顺序相同，并紧随抛石后施工，每一施工段约为50m。
夯实验收共分两部分完成。一是进行夯后抛石顶面测量工作，具体方法与抛石验收相同；二是进行验夯工作，即在已夯基床的沉箱底面范围内任选不小于5m的一段，采用原来的夯锤、夯距复打一夯次，夯锤相邻排列，不压半夯，用水准仪对该段复打一夯次前、后的标高进行测量工作（取相对标高），如平均沉降量不大于30mm时认为合格，否则重新补夯。
（四）基床整平及砼垫层
按照干法施工，为便于沉箱模板的支立，需在抛石基床上浇筑砼垫层。浇筑垫层前需对抛石顶面进行整平，整平采用人工细平。基床整平宽度要比沉箱底宽各边长0.5m，轮渡码头基床整平宽度为8.1m，检修码头基床整平宽度为8
m。垫层砼浇筑范围与整平范围相同，垫层砼强度等级及抗冻标号为C40、F300，厚度约15cm。
基床砼垫层结构如图2所示。根据基床厚度、预留沉降量确定基床垫层的顶标高，垫层顶面预留值为基床厚度的0.5%～1.0%，由于沉箱墙后有回填开山石渣，浇筑垫层时要考虑预留倒坡，根据以往的施工经验，倒坡坡度定为0.5%。浇筑后的砼垫层前后标高分别为：
垫层前沿标高h1=设计标高+抛石基床厚度×1%+基床顶面宽度×0.5%；
垫层后方标高h2=设计标高+抛石基床厚度×1%。
基床夯实验收合格后，采用二片石由人工对基床进行细平。细平后，按h1、h2标高支垫层模板。基床整平及垫层砼浇筑平面施工顺序与基床抛石顺序相同，并紧随夯实后施工，每一施工段约50m。
四、结语
总之，本工程采用了干法施工，确保了工程进度。整个施工过程都在陆上进行，从基槽开挖，到基床抛石、夯实、整平等环节都严格按照施工规范要求进行，施工过程直观透明。从目前轮渡码头沉箱回填、后方棱体抛填完毕后的观测资料来看，沉箱的沉降位移数值很小，从根本上保证了工程质量。
关键词：重力式码头；干法施工；基床抛石；基床夯实
重力式码头结构坚固耐久，可承受较大的地面荷载和船舶荷载，抗冻和抗冰性能好，在我国各沿海港口应用普遍。其中沉箱码头是一种常见的结构型式，具有结构整体性好、抗震性能强、施工速度快等优点，施工时常采用湿法施工，这种方法施工经验比较丰富，但水下部分施工较困难，沉箱在安放时受波浪潮流等因素影响较大。沉箱可在设计位置上进行现浇，减小了沉箱安装时的偏差，确保了前沿线的顺直，同时受海洋水文条件影响小，施工进度可得到保证。
一、工程概况
葫芦岛港港内作业受风浪影响小，码头主体位于陆地上，基槽开挖外边坡位于潮差段，低潮时海滩全部外露，海滩平缓，渗径长；基槽上部（-2.86～-6.45m以上）为砂卵石层、砂层，经过多年淤积，顶面覆盖淤泥层，表面坚硬，若不受破坏，具有一定的抗渗水能力；基槽下部（-2.86～-6.45m以下）为淤泥土层、粘性土层，为不透水层。本工程项目主要包括轮渡码头、检修码头、护岸和防波堤加固。码头岸线成“L”形，轮渡码头和检修码头均为顺岸式布置，墙身采用钢筋砼沉箱结构，上部结构为现浇砼胸墙，后方回填开山石渣。
二、采用干法施工的优点及缺点
由于施工现场港区内水域面积狭小，如按照投标方案即水上施工方案施工，存在施工干扰大、作业面狭小、施工天数少、难以保证工程的质量及工期等问题。
（一）干法施工的优点
在保证征地拆迁及时的条件下，可以不延长工期，否则工期必然拖后，工程费用增加，可以保证工程基本不与旅顺港务局等其他单位发生施工干扰，从而确保工程进度；在施工现场浇筑沉箱砼，可以解决预制场租费增加及现场无沉箱储存场的难题；干法施工工程质量有利于满足业主提出的特殊质量标准，从而保证实现确保部优、争创国优的质量目标；干法施工方案不改变工程原有结构，工程质量标准仍按交通部港口工程相关标准执行。
（二）干法施工的缺点
干法施工存在不确定风险因素，如边坡稳定性，尤其是边坡在台风暴雨期的稳定性是影响工程安全的重要因素，同时还增加了抽排水设备、围堰回填、钢板桩打设等相应工程的费用支出。
综合各项因素比较，为了确保工期、保证工程质量，决定采用填筑围堰并打设钢板桩、利用泵站抽排水的陆上干法施工工艺。
三、干法施工技术的应用
（一）基槽开挖
1．设立泵站。按照实验坑的抽水情况，整个工程采用150mm离心泵4台（抽排水能力200m3/（台·h），其中2台备用）组成开挖基槽排水泵站，泵站设在开挖基槽边缘处，标高距开挖基槽工作面上方3.5m，水泵吸管设在已开挖集水井内，集水井低于开挖基槽底面。水泵将槽内的水体排向海中，施工过程中水泵排水持续进行，以保证水位始终低于开挖基槽底面。
2．围堰填筑及钢板桩打设。在轮渡、检修码头临海测设置围堰，围堰顶宽10m，在原地面进行简单土石方回填以形成施工通道。围堰形成后，在围堰的外侧靠海面打设钢板桩。
根据地质钻孔资料可知土层中不含有块石或砼块体等，不影响钢板桩的打设。钢板桩沿海侧布置，距开挖底边线最短距离为60m。经计算选用可调偏心力矩的DZJ90型振动桩锤进行打设。
钢板桩打设完成后，以围堰拐点起每50m，在钢板桩和坡肩处设置一对沉降位移观测点，在后方陆域远离开挖处，设置水准点和控制点用全站仪和水准仪进行观测。基槽开挖形成期每天观测一次，待稳定后每周或每半月观测一次，雨季和台风来临前后加密观测次数。
3．基槽开挖。采用石渣等材料，在基槽内填筑施工通道，由挖掘机开挖土方，经自卸汽车运至指定的场地。基槽开挖边坡为1∶2.5，采用分层开挖的方法，分层厚度约4.0m。
基槽开挖在平面上采用先两侧后中间的分段开挖方法，分段长度为50m。两侧开挖前要提前挖好排水沟，深度低于待开挖基槽底面1.0m，宽度不小于1.0m。在基槽开挖起点位置开挖集水井，尺寸不小于3.0m×3.0m，深度低于排水沟1.5m以上。
每段开挖结束后，及时利用全站仪进行开挖基槽标高及位置的测量，每5m一个断面，2m一个测点施测。
（二）基床抛石
轮渡码头抛石基床顶标高为-8.0m，基床外侧边坡为1∶1.5，内侧边坡为1∶1，抛石基床断面如图1所示。石料运至施工现场后，由挖掘机配合卡车直接进行抛填。为防止每一层欠抛、超抛或抛石不均，基床抛石时应预留夯沉量，夯沉量为抛石层厚度的10%～20%。根据基槽开挖后的底标高确定抛石的分层数，每层抛石厚度不超过2m。
在基槽开挖出一个施工段约50m并验收合格后，立即进行抛石作业，并留出5m范围作为开挖搭接段，形成流水段作业。
每段抛填结束后，采用水准仪对其坡肩和顶面标高的断面进行测量，每5m一个断面，2m一个测点施测。
（三）基床夯实
轮渡工程、检修码头的抛石基床夯实部分均为长条形，根据规范及设计要求，夯实顶宽比沉箱底宽各边加宽1m，分层夯实时可根据分层处的应力扩散线各边加宽1m，由于本工程部分基床厚度大于2.0m，因此需要分层进行夯实，夯实分层厚度小于2.0m。
施工时由履带吊带夯锤从抛石基床端部开始，沿基床纵向一边后退一边逐断面夯实，夯实时采用纵横向相邻接压半夯，每点一锤，并分初、复夯各一遍，一遍4夯次，两遍共8夯次。夯锤质量为5t，底直径1.1m，夯锤落距为3.7m，经计算满足规范要求。基床夯实平面施工顺序与基床抛石顺序相同，并紧随抛石后施工，每一施工段约为50m。
夯实验收共分两部分完成。一是进行夯后抛石顶面测量工作，具体方法与抛石验收相同；二是进行验夯工作，即在已夯基床的沉箱底面范围内任选不小于5m的一段，采用原来的夯锤、夯距复打一夯次，夯锤相邻排列，不压半夯，用水准仪对该段复打一夯次前、后的标高进行测量工作（取相对标高），如平均沉降量不大于30mm时认为合格，否则重新补夯。
（四）基床整平及砼垫层
按照干法施工，为便于沉箱模板的支立，需在抛石基床上浇筑砼垫层。浇筑垫层前需对抛石顶面进行整平，整平采用人工细平。基床整平宽度要比沉箱底宽各边长0.5m，轮渡码头基床整平宽度为8.1m，检修码头基床整平宽度为8
m。垫层砼浇筑范围与整平范围相同，垫层砼强度等级及抗冻标号为C40、F300，厚度约15cm。
基床砼垫层结构如图2所示。根据基床厚度、预留沉降量确定基床垫层的顶标高，垫层顶面预留值为基床厚度的0.5%～1.0%，由于沉箱墙后有回填开山石渣，浇筑垫层时要考虑预留倒坡，根据以往的施工经验，倒坡坡度定为0.5%。浇筑后的砼垫层前后标高分别为：
垫层前沿标高h1=设计标高+抛石基床厚度×1%+基床顶面宽度×0.5%；
垫层后方标高h2=设计标高+抛石基床厚度×1%。
基床夯实验收合格后，采用二片石由人工对基床进行细平。细平后，按h1、h2标高支垫层模板。基床整平及垫层砼浇筑平面施工顺序与基床抛石顺序相同，并紧随夯实后施工，每一施工段约50m。
四、结语
总之，本工程采用了干法施工，确保了工程进度。整个施工过程都在陆上进行，从基槽开挖，到基床抛石、夯实、整平等环节都严格按照施工规范要求进行，施工过程直观透明。从目前轮渡码头沉箱回填、后方棱体抛填完毕后的观测资料来看，沉箱的沉降位移数值很小，从根本上保证了工程质量。