重力式码头沉降位移的应对措施分析

重力式码头沉降位移的应对措施分析

宋思聪 谭文婷

大连港口设计研究院有限公司，辽宁 大连 116000

摘要：本文结合工程例子，提出重力式码头结构与结构上的沉降位移，提出相应的应对措施，简化码头维护，减少目前沉降位移对码头的影响。实践证明，这一措施不仅可以缓解重力式码头沉降位移的概率，而且具有较好的经济效益。

关键词：重力式码头；沉降位移；应对措施；分析

一、引言

重力式码头的沉降、位移和持续时间长是重力式码头的常见故障，其中一些严重影响了码头的使用。结合作者的管理经验，将码头使用息息相关的部位作为讨论的对象，提出了沉降位移的结构和结构重力码头的对策，目的是为了简化工程维修过程，减少对码头使用的影响。其中一些措施已在工程建设中付诸实施，取得了良好的经济效益，供业内同行参考。

二、工程沉降位移变形观测

本文论述了港口码头水工建筑物，包括散货泊位、驳岸、工作船泊位和防浪等。码头结构形式为沉箱重力式，工作船泊位水工结构按500DWT船型设计。抗升力结构形式为半斜坡半垂直结构，侧向斜坡结构具有较好的消波效果。

（1）护岸沉降位移点按以下方法布置:必须控制护岸开挖深度超过1m，基坑直径必须超过0.5m。基坑内浇筑混凝土，并埋设钢筋。

（2）布置深水平位移斜侧管和围堰工程的沉降观测点，方法如下:在围堰体上钻深孔，沿孔插入斜侧管。控制插入深度必须超过路堤底部的原状土5m，如图1所示。

（3）围堰工程沉降观测点布置方法:控制护岸开挖深度必须超过1m，基坑直径必须超过0.5m。基坑浇筑混凝土，埋置钢筋。沉降观测点设置在路堤顶部，标志点布置采用红漆，如图2所示。

三、应对措施

本文涉及的是35m标尺岸桥在工程岸上装卸工作中的应用，对工程后期的位移和不均匀沉降有较高的要求。运行以下参数:1)前后导轨高度差不超过35mm。2)控制四点共面差不超过OMM。

通过对施工结果的预测，发现码头结构的沉降或位移将控制在一个小范围内。施工完成后，结构可能受到荷载、波浪甚至台风的作用，导致沉降位移增加。因此，在码头的设计和施工中必须采取有效的措施，以控制沉降，减少后续养护工作的位移。

3.1 设计采取的措施

3.1.1降低底座顶部的应力

在码头结构施工期间，沉降的发生与基础屋盖预应力密切相关。为了降低码头建成后的沉降概率，必须尽量减少。在施工和使用过程中应特别注意减小应力差。通过分析相关的计算,发现使用寿命将对机器压力产生更大影响，主要原因是大量的载荷作用在建筑面积以减少使用寿命。本文论述了全砂填土方案在施工结构中的应用，能够满足相关性能要求，且全砂填土方案产生的土方相对较小，在减少使用期间的沉降和位移方面非常有效。为了减少沉箱结构建成后的沉降可能性，施工后期回填采用了开放岩石。通过控制石间咬合作用，增大了应力传递范围，对减少沉箱间不均匀沉降有显著作用。

3.1.2提高轨道系统的适应性

沉箱结构必然会有海水位移，且位移值会很大，为了减少后续的维护工作，在施工过程中，对轨道系统采取了相应的措施和措施。

1)轨与岸桥轮系内侧有一定的间隙，轮系在轨上可以有10mm左右的位移。因此，在设计过程中，码头轮轴系的设计标准为35m，相邻水工结构轨道控制中心线之间的距离约为3500mm，控制轨道和轮轴系的偏心距约为5mm。当轨道这样设计时，即使前轨道向前移动2cm，也能满足正常运行要求，无需额外调整轨道系统。

2)为保证沉箱质量，应采用先进的钢轨扣件系统。轨道扣件的底座之间有一定的间隙，两边的总价值为22mm。在设计过程中，钢轨应贴附在扣件底座设置控制的一侧，单轨在钢轨槽内的移动距离约为L6mm。请按照此要求设置前后滑道。

3.2施工中采取的措施

除上述方法外，为减少后期沉降，在施工期间应采取以下方法进行控制:

3.2.1前导轨预留沉降量

为了防止前轨后期沉降超过35mm而造成大量的改造，安桥机械设备的具体施工要求是:施工时前轨与后轨高度差必须控制在35mm以内，前轨距离必须预留20mm。

3.2.2加快前期施工速度

在装货后不会立即发生沉降，在加载和沉降之间会有一段时间，可以为后期施工提供足够的时间，以保证轨道系统的安装，能够在沉降位移稳定的情况下进行。因此，有必要加快前期施工速度，使荷载充分作用于沉箱结构上。在保持沉降位移稳定的基础上，进行钢轨的安装和顶部胸墙的浇筑施工。为了尽可能推迟轨道的安装时间，本工程在安装前轨轨道系统时采用了后螺栓。

3.2.3基坑开挖质量控制

基坑开挖完成后，由于水的影响，基坑的基础槽可能会发生软化或崩解。因此，在施工过程中，基床抛石间一定要进行充分的清槽，控制槽的深度一定要在500m以上，为了减少水流对基础槽的影响，控制抛石施工一周内完成。这样可以有效缓解地表软化现象，降低石材在土体中的嵌入深度，有效减少后期沉降位移现象。

3.2.4码头主体位移、沉降变形引起积水的控制方法

在重力式码头结构中，主体和后期填充物的沉降变形或沉降位移是常见的。无论是主体结构还是填充物出现沉降变形或沉降位移，都可能引起码头前方混凝土板的位移沉降现象，从而导致严重的积水问题。在测量轨间混凝土板的过程中，为了提高混凝土强度，可能会设置边缘护角钢和钢筋，但也会增加维修的难度。为了缓解这类问题，可以考虑先不进行混凝土板浇筑施工，而选择铺装面层的方法。当码头主体沉降及后期填筑材料趋于稳定时，可拆除铺装面层，再继续浇筑混凝板。

四、结语

综上所述，目前的码头设计主要考虑避免码头沉降和位移的发生。后轨施工采用的主要方法是轨道梁优化或桩基础应用。但这些方法一般造价较高，且前后轨道结构形式不同，可能导致不同的沉降位移。因此，在设计过程中结合其他相关工程专业，采取有效措施处理地基沉降位移，既保证了码头的施工质量，又遵循了自然规律，此外，还必须加强施工管理，控制施工过程中的施工后沉降和位移，为码头的后续施工奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]郭守谦重力式码头沉降位移观测[叮工程建设与设计2017(22)26-29

[2]王海军重力式码头沉降位移的应对措施门中国水运(下半月),2014(11)312313

[3]柯国贵重力式码头沉降位移的应对措施水运工程2011(2):