摘要：在重力式沉箱码头基床细平施工中，采用传统的基床细平工艺存在的诸多的问题：1、潜水员在海下消耗大量的体力和时间；2、细平精度差；3、经济效益低。由以上原因，笔者对传统的基床细平工艺进行改，采用新型的混凝土支墩改良的混凝土支墩方便潜水员调节标高，潜水员一手扶着水深测杆，一手调节标高，与岸上测量人员同步对话，提高了效率，节省了体力和时间，不仅可以提高基床细平的精度，还能提高潜水员海下工作效率，经济效益高。
关键词：重力式沉箱码头；基床细平；新型混凝土支墩
1、工程概况
某人工岛救援码头位于该人工岛北侧，基本功能是为本工程的桥、岛、隧，提供交通事故应急救援或人员紧急转移等。此工程在施工期间作为临时重力式沉箱码头进行使用。
码头为重力式沉箱结构，以该人工岛北侧钢圆筒外边坡结构回填块石作为码头结构基础，即沉箱搁置在堤心块石上，沉箱下的堤心块石做夯实处理。
该码头前沿的停泊水域宽度为16m，该码头后方平台的宽度为24m，与阶梯状挡浪墙连接平行于码头前沿线方向地面坡度为0°，垂直于码头前沿线方向地面坡度控制在5‰。码头与人工岛交界处为挡浪墙，码头面与人工岛挡浪墙顶部通过台阶式挡浪墙连接。
基床细平之后，进行沉箱的安装，基床的细平质量，直接决定了沉箱安装的质量。基床细平不满足要求，则无法安装沉箱。
2、基床细平传统工艺
每根圆钢轨道的下边安放两个混凝土支墩（30cm x 30cm x 30cm），然后在混凝土支墩上，安放圆钢轨道，如图2.1所示。
图2.1 基床细平平面布置
采用水深测杆放置于圆钢轨道上，用水准仪测量圆钢轨道顶面标高。如果高度不满足要求，则在圆钢轨道下边塞不同厚度的钢板，采用不同厚度的钢板进行调节圆钢轨道的标高，使其标高满足要求，如图2.2所示。
图2.2 不同厚度的钢板调整圆钢轨道标高
3、基床细平传统工艺的改进
由于基床细平传统工艺由潜水员在海下进行操作，塞不同厚度的钢板来调整圆钢轨道的标高。潜水员在海下扶着水深测杆，将水深测杆放置于圆钢轨道到上，测量圆钢轨道的标高，岸上测量人员通过测量告诉潜水员误差，然后潜水员通过塞不同厚度的钢板，调整圆钢轨道的标高，毕竟钢板存在一定的厚度，无法精确调整标高。这个调整的过程，圆钢轨道容易移动位置，必须马上采用袋装碎石压住。此过程会花费潜水员大量的时间和体力，对潜水员来说危险就越大[1-2]。
抛弃原基床细平传统工艺中不同厚度的钢板，对混凝土支墩进行改进，如图3.1所示。
图3.1 改进的混凝土支墩
圆钢轨道放置于圆形钢板上，通过拧动把手，便可上下调节标高，岸上测量人员与海下潜水员通话，更方便潜水员调节标高，并且保证标高精度的要求。此次改进，操作简单，减少潜水员水下作业时间，提高潜水作业的安全保障，并提高水下基床细平的作业效率。
新型混凝土支墩的制作材料的主要包括：C30混凝土，预埋两根螺纹钢筋、两个螺母、一个长螺丝、薄圆钢板。采用薄圆钢板与一个螺母焊接，把手与长螺丝一端焊接，另一个螺母与两根钢筋焊接，该钢筋的两端与预埋的螺纹钢筋焊接。
4、基床细平测量标高数据分析
本次测量共计7个断面，每个断面测量9个点。所有的测量数据偏差值满足±1.5cm，《JTS257-2008水运工程质量检验标准》要求±5cm的细平误差[3]，由此可以看出，改良后的混凝土支墩，可以将基床细平误差减小3倍以上，更好的保证了工程质量。
本工程要求基床的前肩至沉箱后踵预留1%倒坡。对离散点进行线性拟合，分析倒坡，如图4.1-4.7所示。
图4.1 断面0+000 图4.2 断面0+002
图4.3 断面0+004 图4.4 断面0+006
图4.5 断面0+008 图4.6 断面0+010
图4.7 断面0+012
断面0+000的六个点偏低，最后两个点偏高，导致线性拟合出来的斜率只有8.44%，说明在该断面影响范围内，中间标高偏低，两端偏高；断面0+002出现了两个异常值-0.013m和0.011，说明该两点的影响范围内不均匀；0+004断面存在三个点偏高，这三个点的影响范围内整体偏高，然而最后一个点偏低，说明这个点的影响范围内的整平的碎石不均匀，最后一个点出现了低洼处；0+006断面的5m点的位置，突然降低，偏差为-0.014m，说明该点的影响范围内偏低；0+008断面中间存在几个高点，导致了斜率达到了1.279%，说明该断面影响范围内，中部偏高；0+010断面整体效果可以，斜率达到了1.08%；0+012断面中间四个点偏低，说明该断面影响范围内中部较低，0+012断面的斜率为0.95%。以上7组数据的分析，其误差均满足要求。
通过对7组数据的分析，发现整体呈线性变化趋势，采用线性拟合，可以发现整体平均满足1%的倒坡要求，并且离散性较小。
两个沉箱交界处细平标高不能比设计标高高，也不能比设计标高底。如果比设计标高高，则会出现两个沉箱下部的接缝宽度符合要求，上部的接缝宽度较小，甚至可能紧贴着，接缝成正八字形，安装时造成沉箱的磕碰；如果比设计标高高，则会造成两个沉箱下部的接缝宽度符合要求，上部的接缝宽度太大，接缝成倒八字形。以上数据反映出在两个沉箱交接处的标高均匀，未出现异常值。然而《JTS257-2008水运工程质量检验标准》要求满足±5cm的细平误差，±5cm的细平误差比较大，相邻点最大差值为±10cm，这样的沉箱安装上去，会出现沉箱朝着某个方向倾斜，沉箱高度越大，则沉箱上部的倾斜值就越大。笔者对传统基床细平工艺进行改良，采用新型混凝土支墩，通过测量数据显示，所有数据均满足±1.5cm的误差，因此，相邻点的最大差值为±3cm。细平标高误差±3cm和±10cm相比，细平标高误差减少了三倍以上。因此，此新型混凝土支墩完全适用于重力式沉箱码头基床细平的施工，此方法可行、高效和节约成本。
5、结论
（1）基床细平的传统工艺细平效果差，因为钢板存在一定的厚度，不能达到设计标高。并且，潜水员在得知标高误差的时候，通过传统的调节工艺，则需要将水深测杆放下，一只手提着圆钢轨道，一只手塞钢板，然后再通过与岸上的测量人员对话，再度进行调节标高，重复此操作，直到标高符合设计要求为止。因此，传统的基床细平调节标高的方法，会消耗潜水员大量的体力和水下作业时间。
（2）采用改良的基床细平工艺，基床细平的标高精度大大提高了，细平误差均控制在±1.5cm，这与《JTS257-2008水运工程质量检验标准》要求满足±5cm的细平误差相对比，误差减少了3倍以上。
（3）改良的混凝土支墩方便潜水员调节标高，潜水员一只手扶着水深测杆，一只手调节标高，与岸上测量人员同步对话，提高了效率，节省了体力和时间。
（4）改良基床细平的混凝土支墩造价低廉，并且潜水员作业效率高，因此，采用改良的基床细平施工工艺可行、高效和节约成本。
参考文献：
[1] JTS167-2-2009.《重力式码头设计与施工规范》
[2] JTS 215-2018.《码头结构施工规范》
[3] JTS257-2008.《水运工程质量检验标准》
论文作者:王达,陈默
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：标高论文; 沉箱论文; 断面论文; 潜水员论文; 圆钢论文; 码头论文; 误差论文; 《基层建设》2019年第1期论文;