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【摘 要】随着社会的发展与进步，重视重力式码头沉箱预制和安装的质量控制对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍重力式码头沉箱预制和安装的质量控制的有关内容。
【关键词】重力式码头；沉箱预制；沉箱安装；质量控制；
一、重力式码头工程施工
1.1基槽开挖。基槽开挖施工中常用斗容为4～18立方米抓斗式挖泥船进行开挖，所挖淤泥抛至预留区，其余材料如砂、粉质粘土、全风化花岗岩、强风化花岗岩可用于陆域回填。由于基槽施工是本工程的先行工序，施工时应投入足够的施工力量，在较短的时间内完成部分基槽，为抛石基床施工创造开工条件。对部分较硬的强风化岩层泡水数天后开挖，同时加大抓斗重量、采用冲击棒碎岩等方法，厚度较大的强风化岩应进行炸礁。开挖石渣可用于工程后方作回填料。
1.2基床抛石、夯实及整平。基床抛石采用10～100kg块石，级配良好，未风化、不成片状、无严重裂缝，对夯实基床石料饱和单轴极限抗压强度不小于50MPa。基床夯实可采用重锤夯实法，基床夯实应分层、分段夯实，每层厚度宜基本相等，夯实厚度不宜大于2米。夯锤底面积不宜小于0.8平米，底面静压强宜采用40～60kpa，夯击能不小于120KJ。基床夯实质量是工程重点控制项目。基床整平建议采用三条控制钢轨，整平质量要求按水工相关规范执行。
1.3码头主体位移和沉降变形的处理。重力式码头主体和其后的填筑材料发生位移、沉降变形的原因有很多方面，可能与基槽底土质有关；施工时与基槽内沉积回淤物厚度和含水率大小有关；与基床施工厚度均匀性及夯实的密实度情况有关；码头前沿局部挖泥超深过大，会严重影响局部码头位移前倾，危及码头安全；施工期码头后边吹填或回填速度过快，也会影响码头墙身位移或倾偏；倒滤层级配不良以及设计的不合理都会引起码头区域的位移与变形。码头前沿轨间混凝土大板也必将跟着发生位移、沉降，导致积水发生。并且，由于轨间混凝土大板往往设计有配筋和护边角钢，混凝土强度也较高，因而翻修非常困难。为防止轨间混凝土大板发生位移和沉降，可先不做混凝土大板，而是先做成铺砌面层，待码头主体和其后的填筑材料位移、沉降趋于稳定后再拆除铺砌面层做混凝土大板。或者与营运单位沟通后，考虑到使用要求和对装卸生产作业的影响，省略混凝土大板。
1.4轨道位移和沉降的预防。重力式码头发生位移、沉降是难免的，而且，进度越快，后期位移、沉降越大。施工时前轨位于码头胸墙上，是跟着码头主体一起发生变化的。后轨轨道梁由于距码头主体太近，地基处理不能采用夯实的方法，如果采用桩基不可行（如需穿过大量的抛填棱体和倒滤层），则后期沉降会是非常大的，实践表明，最大累计可达40cm以上，因而，对这一问题必须认真对待。
二、大型沉箱预制施工质量控制
2.1拆除第一块沉箱第一层模板后，发现沉箱前趾斜面气泡太多，并且有部分砂线。原因分析：前趾斜面模板全封闭，砼振捣因难，振捣不密实，气泡未排出。
整改措施：（1）将前趾斜面模板开4个空窗口，便于砼振捣；（2）用降低水灰比，减少砼坍落度克服水线等缺陷；（3）强调模板涂脱模时要均匀，拆除后对模板表面进行清理；（4）顶面处砼采用二次振捣，要在砼初凝前再振捣一次，克服表面松顶、粘皮的现象。
2.2第一、二块沉箱底部有部分麻面、漏浆现象。原因分析：底模地脚螺栓产生偏移，出现跑模现象。
整改措施：
（1）固地脚螺栓，每30cm长打一个地脚螺栓，加密一排撑杆；（2）在距模板底10cm左右，增加一排地脚螺栓，增加一排撑杆；（3）底层砼浇筑完毕后，在浇筑墙身砼时适当控制砼浇筑速度，每隔15min泵送一次砼，加强砼振捣，在砼面超过85cm以后，再按正常进行浇筑；（4）浇筑砼中，必须在模板工值班，随时检查模板支撑情况防止漏浆现象。
2.3第一、二块沉箱表面气泡较多。原因分析：砼分层下料不均匀，振捣不密实，振捣时间不够，气泡未排出，停在模板表面形成。
整改措施：（1）每侧下料点分4处下料，分层厚度控制在40cm以内；（2）在振捣分间距振捣，每隔30cm振捣一次，棒头插入下层砼10cm，振捣时间控制在15s左右，并用手电筒仔细观察砼振捣时表面气泡出现的情况，适当调整振捣时间，至排除气泡为止；（3）在刷脱模剂时脱模剂要刷均匀。
2.4受施工场地限制，沉箱养护14d后就要起吊。措施：为了满足起吊时对强度的要求，采用具有减水性质的泵送剂，以提高砼的早期强度，在预制初期，选用强度较稳定的砼配合比，试验了不同龄期的砼试块抗压强度（与沉箱同条件养护），以确保起吊日期的强度。从积累3d砼龄期的砼试块抗压强度来看，基本上达到设计强度的70%。砼的28d抗压强度远远高于设计强度C30MPa。
三、沉箱安装质量控制
3.1沉箱出运及寄放。
1）出运前准备。沉箱预制时，采用C25混凝土底模，对沉箱底胎膜基础先进行处理，然后采用型钢组及填沙形成底模，上铺木板。沉箱出运时将填沙冲走，放入气囊顶起沉箱。气囊需在沉箱预制完成、强度达到设计要求，及冲出支垫间的回填砂后，才能在工字钢组之间的间隔内设置，气囊的间隔与工字钢组的间隔一致。
2）沉箱出运。沉箱出运装驳时需要选择潮水较高的时候。出运施工时，先将半潜驳停靠在出运码头边，将半潜驳的中轴线对准构件的中轴线。然后灌水紧靠码头下沉，半潜驳异形艉搁置在码头前沿承台上并与码头垂直对接，再注水将半潜驳船体调平并系紧缆绳。当半潜驳就位结束后，沉箱开始上驳。沉箱位置的两侧加装一个拉环用于固定平移沉箱用的滑轮。利用牵引系统将沉箱牵引上驳，移至驳上预定的放置位置。在沉箱上驳过程中随时注意调节水仓压载水。
3）半潜驳下潜及沉箱寄放。半潜驳退离出运码头25m～30m，到达潜坞坑时打开沉箱进水阀，半潜驳下潜。在半潜驳下潜起浮沉箱过程中，重点要控制好下潜的水深、时间、平衡水及浮游稳定所需的压舱水、与起重船的配合等。半潜驳直接利用自身前后八字锚绞移到下潜位置，下潜过程中，锚缆要处于似紧非紧状态，同时时刻注意调节各水舱压载水，使半潜驳一直处于平稳状态，以保证沉箱的安全。当沉箱内平衡进水3.2m（经过精确计算，且3.2m处必须用红油画出明显记号）时，关闭进水阀。起重船挂钩后，逐渐增加吊力，随沉箱下潜不断松钩，吊力始终控制在2500kN左右。松开固定沉箱的钢丝绳，当半潜驳下潜使沉箱吃水（10.49m）达到沉箱起浮的临界水深时，半潜驳与沉箱脱离同时沉箱起浮。半潜驳上的卷扬机绞进拖拉绳，牵引沉箱离开半潜驳，并使沉箱贴紧定位方驳船舷。
3.2沉箱定位安装。
1）沉箱起浮。在潮位、气象等条件允许的情况下起浮沉箱。潜水泵在沉箱隔舱内的布置要合理，抽水时沉箱隔舱内的水位要保持平衡。抽水过程中，密切关注隔舱内的水位，及时调整水位差，避免沉箱起浮后发生失稳事故。
2）沉箱安装。沉箱起浮后，吊拖至安装位10m内，通过300t起重船精确定位安装。沉箱安装前要检查基床整平面有无扰动或障碍物；检查沉箱有无粘底及其清除情况；检查抛石基床顶面标高，保证标高在允许偏差范围内。沉箱底下沉至基床顶0.3m～0.5m左右时，根据对沉箱的四个角点坐标及标高的测量结果，通过起重船的钢丝绳缆的松紧及对沉箱箱内抽水灌水来调整沉箱的位置，缓缓将沉箱沉放在基床上。沉箱安装就位后，再一次对沉箱安装情况如接缝（30mm内）、错牙（50mm内）、偏位（50mm内）等进行测量检查，如不合格，则抽水、起浮，重新调整、安装。检查合格后继续往沉箱箱内慢慢灌水，直至内外水头相等，沉箱沉落基床。
4、结束语：
对于沉箱预制和安装出运的质量监控，重点是计算好沉箱的浮游稳定、选好沉坞坑、布设好定位锚缆，并进行详细的安全、技术操作规程交底；工程沉箱采用人工安装的，安装前要求做好各项施工筹备和安全技术交底工作，控制好安装精度。沉箱安装合格后应认真做好沉降位移观测和分析，掌握水平、竖向荷载的变化对码头沉降位移的影响。
参考文献：
[1]《重力式码头设计与施工规范》（JTS167-2-2009）中华人民共和国交通运输部发布.
[2]朱炬杉.重力式码头施工质量的控制策略.中国水运201205
【关键词】重力式码头；沉箱预制；沉箱安装；质量控制；
一、重力式码头工程施工
1.1基槽开挖。基槽开挖施工中常用斗容为4～18立方米抓斗式挖泥船进行开挖，所挖淤泥抛至预留区，其余材料如砂、粉质粘土、全风化花岗岩、强风化花岗岩可用于陆域回填。由于基槽施工是本工程的先行工序，施工时应投入足够的施工力量，在较短的时间内完成部分基槽，为抛石基床施工创造开工条件。对部分较硬的强风化岩层泡水数天后开挖，同时加大抓斗重量、采用冲击棒碎岩等方法，厚度较大的强风化岩应进行炸礁。开挖石渣可用于工程后方作回填料。
1.2基床抛石、夯实及整平。基床抛石采用10～100kg块石，级配良好，未风化、不成片状、无严重裂缝，对夯实基床石料饱和单轴极限抗压强度不小于50MPa。基床夯实可采用重锤夯实法，基床夯实应分层、分段夯实，每层厚度宜基本相等，夯实厚度不宜大于2米。夯锤底面积不宜小于0.8平米，底面静压强宜采用40～60kpa，夯击能不小于120KJ。基床夯实质量是工程重点控制项目。基床整平建议采用三条控制钢轨，整平质量要求按水工相关规范执行。
1.3码头主体位移和沉降变形的处理。重力式码头主体和其后的填筑材料发生位移、沉降变形的原因有很多方面，可能与基槽底土质有关；施工时与基槽内沉积回淤物厚度和含水率大小有关；与基床施工厚度均匀性及夯实的密实度情况有关；码头前沿局部挖泥超深过大，会严重影响局部码头位移前倾，危及码头安全；施工期码头后边吹填或回填速度过快，也会影响码头墙身位移或倾偏；倒滤层级配不良以及设计的不合理都会引起码头区域的位移与变形。码头前沿轨间混凝土大板也必将跟着发生位移、沉降，导致积水发生。并且，由于轨间混凝土大板往往设计有配筋和护边角钢，混凝土强度也较高，因而翻修非常困难。为防止轨间混凝土大板发生位移和沉降，可先不做混凝土大板，而是先做成铺砌面层，待码头主体和其后的填筑材料位移、沉降趋于稳定后再拆除铺砌面层做混凝土大板。或者与营运单位沟通后，考虑到使用要求和对装卸生产作业的影响，省略混凝土大板。
1.4轨道位移和沉降的预防。重力式码头发生位移、沉降是难免的，而且，进度越快，后期位移、沉降越大。施工时前轨位于码头胸墙上，是跟着码头主体一起发生变化的。后轨轨道梁由于距码头主体太近，地基处理不能采用夯实的方法，如果采用桩基不可行（如需穿过大量的抛填棱体和倒滤层），则后期沉降会是非常大的，实践表明，最大累计可达40cm以上，因而，对这一问题必须认真对待。
二、大型沉箱预制施工质量控制
2.1拆除第一块沉箱第一层模板后，发现沉箱前趾斜面气泡太多，并且有部分砂线。原因分析：前趾斜面模板全封闭，砼振捣因难，振捣不密实，气泡未排出。
整改措施：（1）将前趾斜面模板开4个空窗口，便于砼振捣；（2）用降低水灰比，减少砼坍落度克服水线等缺陷；（3）强调模板涂脱模时要均匀，拆除后对模板表面进行清理；（4）顶面处砼采用二次振捣，要在砼初凝前再振捣一次，克服表面松顶、粘皮的现象。
2.2第一、二块沉箱底部有部分麻面、漏浆现象。原因分析：底模地脚螺栓产生偏移，出现跑模现象。
整改措施：
（1）固地脚螺栓，每30cm长打一个地脚螺栓，加密一排撑杆；（2）在距模板底10cm左右，增加一排地脚螺栓，增加一排撑杆；（3）底层砼浇筑完毕后，在浇筑墙身砼时适当控制砼浇筑速度，每隔15min泵送一次砼，加强砼振捣，在砼面超过85cm以后，再按正常进行浇筑；（4）浇筑砼中，必须在模板工值班，随时检查模板支撑情况防止漏浆现象。
2.3第一、二块沉箱表面气泡较多。原因分析：砼分层下料不均匀，振捣不密实，振捣时间不够，气泡未排出，停在模板表面形成。
整改措施：（1）每侧下料点分4处下料，分层厚度控制在40cm以内；（2）在振捣分间距振捣，每隔30cm振捣一次，棒头插入下层砼10cm，振捣时间控制在15s左右，并用手电筒仔细观察砼振捣时表面气泡出现的情况，适当调整振捣时间，至排除气泡为止；（3）在刷脱模剂时脱模剂要刷均匀。
2.4受施工场地限制，沉箱养护14d后就要起吊。措施：为了满足起吊时对强度的要求，采用具有减水性质的泵送剂，以提高砼的早期强度，在预制初期，选用强度较稳定的砼配合比，试验了不同龄期的砼试块抗压强度（与沉箱同条件养护），以确保起吊日期的强度。从积累3d砼龄期的砼试块抗压强度来看，基本上达到设计强度的70%。砼的28d抗压强度远远高于设计强度C30MPa。
三、沉箱安装质量控制
3.1沉箱出运及寄放。
1）出运前准备。沉箱预制时，采用C25混凝土底模，对沉箱底胎膜基础先进行处理，然后采用型钢组及填沙形成底模，上铺木板。沉箱出运时将填沙冲走，放入气囊顶起沉箱。气囊需在沉箱预制完成、强度达到设计要求，及冲出支垫间的回填砂后，才能在工字钢组之间的间隔内设置，气囊的间隔与工字钢组的间隔一致。
2）沉箱出运。沉箱出运装驳时需要选择潮水较高的时候。出运施工时，先将半潜驳停靠在出运码头边，将半潜驳的中轴线对准构件的中轴线。然后灌水紧靠码头下沉，半潜驳异形艉搁置在码头前沿承台上并与码头垂直对接，再注水将半潜驳船体调平并系紧缆绳。当半潜驳就位结束后，沉箱开始上驳。沉箱位置的两侧加装一个拉环用于固定平移沉箱用的滑轮。利用牵引系统将沉箱牵引上驳，移至驳上预定的放置位置。在沉箱上驳过程中随时注意调节水仓压载水。
3）半潜驳下潜及沉箱寄放。半潜驳退离出运码头25m～30m，到达潜坞坑时打开沉箱进水阀，半潜驳下潜。在半潜驳下潜起浮沉箱过程中，重点要控制好下潜的水深、时间、平衡水及浮游稳定所需的压舱水、与起重船的配合等。半潜驳直接利用自身前后八字锚绞移到下潜位置，下潜过程中，锚缆要处于似紧非紧状态，同时时刻注意调节各水舱压载水，使半潜驳一直处于平稳状态，以保证沉箱的安全。当沉箱内平衡进水3.2m（经过精确计算，且3.2m处必须用红油画出明显记号）时，关闭进水阀。起重船挂钩后，逐渐增加吊力，随沉箱下潜不断松钩，吊力始终控制在2500kN左右。松开固定沉箱的钢丝绳，当半潜驳下潜使沉箱吃水（10.49m）达到沉箱起浮的临界水深时，半潜驳与沉箱脱离同时沉箱起浮。半潜驳上的卷扬机绞进拖拉绳，牵引沉箱离开半潜驳，并使沉箱贴紧定位方驳船舷。
3.2沉箱定位安装。
1）沉箱起浮。在潮位、气象等条件允许的情况下起浮沉箱。潜水泵在沉箱隔舱内的布置要合理，抽水时沉箱隔舱内的水位要保持平衡。抽水过程中，密切关注隔舱内的水位，及时调整水位差，避免沉箱起浮后发生失稳事故。
2）沉箱安装。沉箱起浮后，吊拖至安装位10m内，通过300t起重船精确定位安装。沉箱安装前要检查基床整平面有无扰动或障碍物；检查沉箱有无粘底及其清除情况；检查抛石基床顶面标高，保证标高在允许偏差范围内。沉箱底下沉至基床顶0.3m～0.5m左右时，根据对沉箱的四个角点坐标及标高的测量结果，通过起重船的钢丝绳缆的松紧及对沉箱箱内抽水灌水来调整沉箱的位置，缓缓将沉箱沉放在基床上。沉箱安装就位后，再一次对沉箱安装情况如接缝（30mm内）、错牙（50mm内）、偏位（50mm内）等进行测量检查，如不合格，则抽水、起浮，重新调整、安装。检查合格后继续往沉箱箱内慢慢灌水，直至内外水头相等，沉箱沉落基床。
4、结束语：
对于沉箱预制和安装出运的质量监控，重点是计算好沉箱的浮游稳定、选好沉坞坑、布设好定位锚缆，并进行详细的安全、技术操作规程交底；工程沉箱采用人工安装的，安装前要求做好各项施工筹备和安全技术交底工作，控制好安装精度。沉箱安装合格后应认真做好沉降位移观测和分析，掌握水平、竖向荷载的变化对码头沉降位移的影响。
参考文献：
[1]《重力式码头设计与施工规范》（JTS167-2-2009）中华人民共和国交通运输部发布.
[2]朱炬杉.重力式码头施工质量的控制策略.中国水运201205