温室气体排放第18卷 第2期 中 国 水 运 Vol.18 No.2 2018年 2月 China Water Transport February 2018
收稿日期：2017-11-26
作者简介：姚华锋（1986-），男，贵州都匀人，中交二航局第一工程有限公司工程师，从事港口航道施工。 姚华锋
摘 要：目前，我国越来越多企业参与到了海外项目建设中，根据我国海外港口项目的实践情况来看，其竞争激烈、要求高，因此加强相关施工工艺研究具有重要意义。文章主要以沙特扎瓦尔港口项目为例，具体分析了重力式方块码头施工工艺，保证了工程的顺利施工，以期进一步促进港口发展。 关键词：重力式码头；基床处理；水上工作量
中图分类号：U656 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2018）02-0147-02
一、港口码头形式分析
在港口码头建设中，需根据工程地质情况、项目要求等选择合适的码头形式。港口码头形式主要可分为3种：高桩式码头、板桩式码头和重力式码头。高桩式码头由顶端超过低水位的基桩与上部结构组成，其具有结构简单、可承受较大荷载、不影响泄洪的优点，缺点是抗震性差、构件易破坏，适用于软土地基；板桩式码头由板桩墙与锚碇设施组成，其结构简单、施工快，但整体性、耐久性差，因此
不适用特别坚硬或过于软弱的地基；重力式码头是靠结构自身与填料重力保持稳定的码头，可细分为方块、沉箱、扶壁等形式，其具有整体性好、耐久性好、维修方便的优点，但基床处理要求高，水上工作量较大，适用于除软土地基以外的地基。
二、重力式方块码头的应用情况分析
目前在中东地区，由于其地质情况普遍较好，重力式方块码头这一结构类型在港口建设中的应用较为广泛，其主要是用预制的正六面体素混凝土、浆砌石或钢筋砼实/空心方块构成岸壁式重力码头，主要优点在于具有良好的耐久性、无需钢材、施工中不需要配置复杂的机械设备。
在修建重力式方块码头时，码头方块是墙体的主体结构，其预制、安装质量直接关系到码头结构的安全性、稳定性，在实际工程作业中，必须将方块出运、安装等作为质量控制重点，严格做好各个工序的检查验收工作，切实打造出一个优质工程。 三、沙特扎瓦尔港口项目中重力式方块码头施工分析 1．工程概况
沙特扎瓦尔港口，地处沙特东侧海岸线的Ras Az Zawr 半岛，在波斯湾西海岸，位于沙特王国北部大约31.500N ，39.900E 。扎瓦尔港口属于是Ma ’aden 矿石城的重要基础设施，用于进出口相关产品。本项目新增4个泊位为10万吨级重力式方块码头，其中15#、16#、18#泊位设计为杂散货码头，17#泊
位为液化码头，各码头均由常规段和异型段组成。前沿线方块岸线总长1,058m ，15#泊位拐角段100m ，18#拐角段100m 。其中常规段共46段，0~1段长
22.75m ，41~42段长35.25m ，其余每段长25m ，计44个结构段；异型段每段长8.925~37.195m 不等，共计5个结构段。
2．重力式方块码头施工工艺
15~8#码头施工主要流程如下：施工准备→测量控制→基槽开挖→土工布铺设、基床抛石→基床夯实→基床整平→方块安装→后方棱体抛石→倒滤层及土工布施工→后方回填沙施工→码头附属设施施工→验收。 重力式方块码头施工中，方块安装是其重难点所在，下文着重对此进行了分析：
（1）方块安装顺序
方块安装顺序与基床整平顺序相同，由南往北，由18#泊位东端第一个常规段向17#泊位西端阶梯式推进，18#泊位拐角异型段根据整平施工的进度情况随时穿插进行安装。
考虑基槽基底承载力相对稳定且此区受风浪破坏较小，并配合不同时期的安装船舶的设备的配备，拟定以4~5个常规段为一个安装单元阶梯式安装。
为防止已抛石夯实整平完毕的基床发生回淤，原则上只要基床验收则可立刻进行T1的安装。安装的起点由18#泊位转角处第一个22.75m 常规段的东端第一块T1开始，在17#泊位第2层常规段方块安装完毕前，尽量先安装转角处的第1层方块，保持安装的整体阶梯性[1]。
全国人大法工委（2）方块出运
设备选用包括：起重船：海力802，大华1号；运输船：自航驳28#，自航驳38#，方驳42#，方驳28#。
奴隶岛原则上，海力802用于底层方块安装，大华1号用于上层方块安装，方块于临时出运码头出运，120T 门机起吊，装船，运输至现场安装。如图1所示即为方块装船示意图。出运前，技术主管需根据安装进度计划，编排方块日安装计划[2]。
集通信（3）方块安装
1）小砼块定位安装：18#码头前沿线浮标水上安装，首尾各一个，可适当加密；海力802平行于基槽轴线停船，通
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过GPS 系统移船平行T1前沿线停船并通过绞锚缆进行粗定位，使测量平台中心至设计点位±10cm 范围内；潜水员水下安放砼块，砼块需安装在细平石子内，使其牢固且不易碰动；测量人员在操作平台
上架设棱镜，通过移动棱镜岸上全站仪精确定位，每当棱镜位置准确时，突然下放垂球，使其在基床砼块表面木板上锤击一个印记，这样重复3~5次，潜水员画出一个包含这些点的最小圆，取其圆心钉钉子精确定位。依照上述方法进行下一块砼块安装，砼块间隔4m 。
图1 方块装船示意图
2）砼锚块定位安装及带线：安装流程基本同小砼块安装，锚块间隔暂取20m 。砼锚块粗定位：砼块侧边预埋槽钢，将测量平台中心定位于相邻小砼块中间，船上配吊车或卷扬机进行锚块下放、安装；通过小砼块之间水下带线调整大砼块位置，将花篮螺丝和细钢丝绳固定在两端大砼块上，使细钢丝绳通过小砼块钉子上方，完成粗定位；测量复核钢丝偏位调整后，通过潜水员水下张拉，拉紧花篮螺丝，完成精定位；潜水员水下将浮标系绳系于锚块上，指示安装范围[3-4]。
3）底层方块安装
①起重船吊起方块至一定高度后，移动吊机扒杆，根据水上浮标移至待安装位置4~5m 高处，松钩使方块落下至其底面距基床顶面约1.0m ，再调整扒杆使方块缓慢移向待安装位置，松钩使方块下落至其底面距基床顶面0.2m 左右；潜水员水下用钢尺测量方块前沿与准线距离，通过绞缆移动起重船进行调整，潜水员指挥松钩下落，完成第一块粗定位；通过水面垂球法，经多次测量将第一块方块上的A 、B 两点的坐标转到垂线上方的棱镜上，并用全站仪得出精确数据。通过A 、B 点的坐标数据和第二块
方块C 、D 点的设计坐标数据，确定C 、D 点距A 、B 点的实际距离。3d打印课程设计
②吊装第二块松钩至距基床顶面0.2m 后，缓慢靠近第一块，待两方块约距30cm 时，潜水员水下用钢尺量方块前沿与准线距离，确定第二块方块前沿线位置；潜水员水下钢尺测量方块间角点距离，根据计算的相对偏差进行控制，确定第二块方块的侧边线位置；当偏位超过30cm 时，通过绞缆移动起重船进行调整，当偏位较小时，潜水员水下利用撬棍进行微调，调整到位后，潜水员指挥松钩下落；潜水员完成前沿线及侧边线复查后，配合测量人员，水下扶测量标杆测量方块顶面标高，进行测量验收，合格后取出吊杆，不合格则需调整。
③第二块安装到位后，潜水员下水安装第一块方块吊杆，起吊0.2m 后缓缓移动，以第二块前沿线和侧边线为基准，潜水员拿钢尺测量控制，指挥安装；潜水员检查缝宽、错牙和偏位，并配合测量人员，利用测量标杆测量方块顶面标高，进行测量验收，合格后取出吊杆，不合格则需重新起吊，调整[5]。
4）底层方块以上各层方块安装：为避免累积误差影响安装质量，采用锚块拉线进行码头方块前沿线控制安装，方块出水后可通过仪器岸上测量控制。锚块安装示意图如图2。
图2 锚块安装示意图
方块边线可按下层边线进行控制安装，利用测量标杆进
母神
行测量校核。
（4）码头后方抛填
码头后方抛填施工包括方块后方抛石棱体446,073.7m 3、倒滤层21,268m 3、土工布铺设15,814m 2及回填砂等。当方块安装三层后应将后方棱体抛填至至少第二层方块顶标高以上，并在后续的方块安装过程中实时跟进；当第十层方块安装完毕后，棱体需同时跟进，回填至+1.8m ，继而转入预压及胸墙施工，同时组织倒滤层、土工布及后方回填沙等施工。
四、结束语
综上所述，在港口施工中，重力式码头使用较广，其结构坚固耐用，施工简单，后期维护便利，具有广阔的发展前景。沙特扎瓦尔港口项目中主要选取了重力式方块码头，通过规范的施工取得了较好的效果，证明了重力式方块码头的优势。
参考文献
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