龍海飚，劉麗芬

（中交第四航務(wù)工程局有限公司，廣東 廣州 510231）

引 言

以新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備為代表的“四新技術(shù)”對(duì)工程進(jìn)度、質(zhì)量、安全環(huán)保、成本等要素管理具有非常重要的推進(jìn)作用，能產(chǎn)生很好的綜合效益。以下以廈門(mén)港海滄港區(qū) 20#～21#泊位為例，闡述“四新技術(shù)”的作用，尤其對(duì)提高工程質(zhì)量的重要意義。

1 應(yīng)用背景

1.1 工程概況

圖1 碼頭全貌

廈門(mén)港海滄港區(qū) 20#～21#泊位作為東渡港區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)廈門(mén)郵輪母港的補(bǔ)償安置碼頭，位于九龍江河口灣北岸，工程岸線(xiàn)總長(zhǎng) 504 m，包括一個(gè) 7萬(wàn)t級(jí)和一個(gè)5萬(wàn)t級(jí)通用泊位。碼頭為重力式沉箱結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)按靠泊10萬(wàn)t級(jí)散貨船設(shè)計(jì)預(yù)留。其中 20#泊位主要用于糧食卸船作業(yè)，后方堆場(chǎng)區(qū)內(nèi)配置了糧食筒倉(cāng)配套工程，糧食筒倉(cāng)共 16個(gè)，配套鋼結(jié)構(gòu) T塔和棧橋、及相關(guān)管線(xiàn)等。21#泊位主要用于通用散雜貨裝卸船作業(yè)。項(xiàng)目設(shè)計(jì)年通過(guò)能力為590萬(wàn)t/a。

1.2 “四新技術(shù)”要解決本工程的主要問(wèn)題

作為東渡港區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)郵輪母港的補(bǔ)償安置碼頭，建設(shè)及施工需要解決以下主要問(wèn)題：

1）在廈門(mén)灣還可利用的深水岸線(xiàn)資源非常有限，首先要解決碼頭選址問(wèn)題；

2）提高裝卸糧食效率，并減少粉塵污染，是碼頭作業(yè)必須解決的問(wèn)題；

3）水域施工必須保護(hù)珍稀動(dòng)物白海豚，且需減少對(duì)周邊已有建筑物和臨近港區(qū)作業(yè)影響，基床爆夯工藝不可行，而深水基床密實(shí)采用錘夯工藝必須有效保證密實(shí)質(zhì)量，大型沉箱水上安裝臨近已有作業(yè)港區(qū)及廈漳大橋，施工必須確保安全；

4）工期緊，筒倉(cāng)倉(cāng)頂施工作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高，工期、安全、質(zhì)量均需有效保證；

5）業(yè)主設(shè)定了創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程質(zhì)量目標(biāo)要求，招標(biāo)過(guò)程引入了央企比武競(jìng)技的格局，需爭(zhēng)創(chuàng)國(guó)優(yōu)工程[1]。

2 四新技術(shù)應(yīng)用情況

2.1 岸線(xiàn)資源的充分利用[2]

“淺水深用”是針對(duì)天然深水岸線(xiàn)資源有限而提出的增加深水岸線(xiàn)資源的新方法，其關(guān)鍵問(wèn)題是淺灘挖槽后的泥沙回淤?gòu)?qiáng)度，與挖槽前后港區(qū)附近水域水流特點(diǎn)密切相關(guān)。為驗(yàn)證本工程“淺水深用”的可行性，針對(duì)工程建設(shè)前后在潮流、波浪、泥沙淤積、周邊岸灘地形的演變、九龍江泄洪水流、航道整治建筑物等各個(gè)方面均進(jìn)行了相關(guān)專(zhuān)題的研究工作。研究的結(jié)論表明，港池及航道內(nèi)回淤厚度呈現(xiàn)出西高東低現(xiàn)象，隨著西側(cè)工程的陸續(xù)實(shí)施，本工程港池及航道回淤量將進(jìn)一步減小，航道整治工程投入使用后，港池及航道回淤量降至0.6 m/a，實(shí)踐證明，“淺水深用”可行。

本碼頭東側(cè)原泥面高程介于-4.55～-0.98 m 之間，西側(cè)原泥面高程介-0.36～1.15 m之間，港池設(shè)計(jì)底高程-15.3 m，工程竣工使用至今，港池及航道回淤情況與預(yù)期相近。此舉研究及工程實(shí)踐，較好地解決了碼頭選址問(wèn)題，也為進(jìn)一步挖潛廈門(mén)港深水岸線(xiàn)資源指明了方向。

2.2 水平運(yùn)輸及裝卸工藝的改進(jìn)

1）糧裝水平輸運(yùn)系統(tǒng)[3]

本工程散糧的水平輸運(yùn)大部分采用氣墊皮帶機(jī)，它將傳統(tǒng)托輥帶式輸送機(jī)的托輥用帶孔的氣室盤(pán)槽代替，在輸送帶和盤(pán)槽之間形成一層具有一定壓力的氣膜支承輸送帶，使輸送帶與托輥之間的滾筒摩擦變成輸送帶與盤(pán)槽間以空氣為介質(zhì)的流體摩擦，減小了運(yùn)行阻力，且不撒料，驅(qū)動(dòng)功率消耗較低，設(shè)備投資少，維修費(fèi)用低，密閉輸送，避免粉塵飛揚(yáng)。

圖2 筒倉(cāng)全貌

2）現(xiàn)代化散糧裝車(chē)模式

本工程散糧裝車(chē)采用兩種方式，一種為筒倉(cāng)側(cè)壁懸臂裝車(chē)，一種為筒倉(cāng)底部埋刮板提升機(jī)裝車(chē)，兩種方式的結(jié)合使用減少了港口裝車(chē)區(qū)布置，節(jié)約用地，同時(shí)減少了土建房建等相關(guān)設(shè)施，降低了成本，節(jié)能環(huán)保。

3）高效的散糧車(chē)船直取工藝

本工程散糧運(yùn)量大，且全部通過(guò)汽運(yùn)疏港，裝車(chē)成為裝卸工藝主要環(huán)節(jié)。碼頭的接料漏斗采用了新型工藝模式，接料漏斗除了可以供料給皮帶機(jī)還可以直接裝車(chē)，做到了車(chē)船直取，保證卸船效率的情況下直接裝車(chē)，減少散糧在港時(shí)間，降低了碼頭營(yíng)運(yùn)成本，與貨主互利共贏。

2.3 基床錘夯及沉箱安裝新技術(shù)

1）新型水下拋石基床測(cè)量系統(tǒng)

本工程拋石基床高程測(cè)量采用了一種新型水下拋石基床高程測(cè)量系統(tǒng)：該系統(tǒng)包括一測(cè)量基準(zhǔn)站，基準(zhǔn)站建造于岸邊或已有的沿水建筑物，基準(zhǔn)站包括至少一處已知高程值的設(shè)置于水下的測(cè)量臺(tái)，還包括一處設(shè)置于水下測(cè)量臺(tái)的水深傳感器探頭及一處設(shè)置于水下拋石基床頂面的基床水深傳感器探頭，基準(zhǔn)站水深傳感器探頭及基床水深傳感器探頭通過(guò)電纜分別與岸上的接收及控制電路連接，可實(shí)現(xiàn)快速測(cè)量水下基床高程。該系統(tǒng)成本低、操作簡(jiǎn)單、精度高，能確保水下基床重錘夯實(shí)后沉箱安裝對(duì)水下拋石基床平整度的要求[4]。

圖3 高程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意

2）重錘夯實(shí)工藝監(jiān)測(cè)儀

本工程基床夯實(shí)監(jiān)測(cè)采用了新型重錘夯實(shí)應(yīng)力監(jiān)測(cè)儀，包括一液壓傳感器、一朝上開(kāi)口的底座、由第一部件和第二部件裝配形成的活塞組件及一硅膠板。受夯擊時(shí)，第一部件可相對(duì)于第二部件產(chǎn)生軸向位移，硅膠板封堵于底座的開(kāi)口使之形成可容納液體的封閉容液腔，液壓傳感器固定于容液腔內(nèi)并浸泡于液體中，液壓傳感器的電纜線(xiàn)從內(nèi)至外貫穿過(guò)底座腔壁延伸接往外部電路。監(jiān)測(cè)儀通過(guò)活塞組件把作用在頂面的沖擊力轉(zhuǎn)化為活塞中的水壓力，然后經(jīng)過(guò)液位變送器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)（電流或電壓）信號(hào)輸出，建立起輸出信號(hào)與水壓力的線(xiàn)性對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)水壓力的精確測(cè)量，達(dá)到測(cè)量重錘夯實(shí)時(shí)作業(yè)在監(jiān)測(cè)設(shè)備上部應(yīng)力的目的。

該儀器可實(shí)現(xiàn)深水拋石基床重錘夯實(shí)全過(guò)程中夯錘夯擊力的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，具有測(cè)量精度高、不受水深影響、同時(shí)適用于不同粒徑范圍拋石的優(yōu)點(diǎn)，可以為選錘和試夯效果評(píng)定提供實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)支持。

圖4 重錘應(yīng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)示意

3）沉箱水位監(jiān)測(cè)智能液位計(jì)應(yīng)用[5]

本工程沉箱安裝采用了一套大型沉箱水位監(jiān)測(cè)智能液位系統(tǒng)，可通過(guò)電子信息技術(shù)顯示沉箱各倉(cāng)格水位，不間斷監(jiān)測(cè)沉箱內(nèi)水位變化，任何2個(gè)倉(cāng)格水位超出預(yù)設(shè)值即發(fā)出警報(bào)信號(hào)，就馬上啟動(dòng)抽水系統(tǒng)來(lái)調(diào)整倉(cāng)格水位。該系統(tǒng)可靠性好、安全便捷、精度高，可連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，有利于沉箱浮運(yùn)和沉放過(guò)程的浮游穩(wěn)定監(jiān)測(cè)。

圖5 液位計(jì)分布示意

2.4 鋼桁架替代滿(mǎn)堂支架滑膜安裝工藝

1）鋼結(jié)構(gòu)桁架施工工藝

工程倉(cāng)頂板為混凝土錐殼體結(jié)構(gòu)，錐殼板與水平面成 34°角，原投標(biāo)方案?jìng)}頂板施工采用從倉(cāng)底板開(kāi)始搭設(shè)鋼管滿(mǎn)堂支架作為倉(cāng)頂板模板支撐系統(tǒng)，支架搭設(shè)高度高達(dá)27.8 m，如此高的支架對(duì)其立桿穩(wěn)定性、整體穩(wěn)定性、立桿節(jié)點(diǎn)受力提出了很高的要求，且費(fèi)工費(fèi)時(shí)、效率低下、不利工期。為此施工技術(shù)人員優(yōu)化工藝，采用在倉(cāng)壁預(yù)埋牛腿、在牛腿上安放鋼桁架錐殼體結(jié)構(gòu)作為倉(cāng)頂板模板支撐系統(tǒng)。該模板支撐系統(tǒng)安裝和拆除簡(jiǎn)便、功效高、鋼桁架（牛腿）質(zhì)量易于檢查、支撐系統(tǒng)可靠性高、作業(yè)環(huán)境良好，能有效保證倉(cāng)頂施工質(zhì)量。

圖6 筒倉(cāng)倉(cāng)頂鋼桁架安裝

圖7 筒倉(cāng)倉(cāng)頂板施工

2）采用滑模施工工藝

原方案筒壁施工采用組合模板拼裝澆筑混凝土工藝，經(jīng)過(guò)優(yōu)化，采用液壓滑動(dòng)模板施工，大大縮短了筒倉(cāng)施工周期，降低了施工成本，同時(shí)降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。

圖8 筒倉(cāng)滑膜支撐架

圖9 筒倉(cāng)滑膜混凝土澆筑

2.5 其他應(yīng)用

1）可測(cè)深塑料排水板的應(yīng)用

真空預(yù)壓及堆載預(yù)壓采用可測(cè)深的排水板，保證排水板打設(shè)深度。可測(cè)深排水板的內(nèi)部有兩條銅線(xiàn)，排水板測(cè)深儀連接兩條銅線(xiàn)后可測(cè)得該排水板的入土深度，有效保證了排水板的施工質(zhì)量。

2）沉箱預(yù)制“四新技術(shù)”治理質(zhì)量通病

本工程沉箱預(yù)制積極采用“四新技術(shù)”，主要有：L型沉箱模板應(yīng)用、預(yù)制構(gòu)件無(wú)棱化、透水模板布應(yīng)用、氣囊搬運(yùn)附著式擋板、自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)、數(shù)控設(shè)備加工鋼筋、新型墊塊應(yīng)用等，數(shù)項(xiàng)“四新技術(shù)”的應(yīng)用使沉箱預(yù)制質(zhì)量通病治理取得良好效果。

3）胸墻施工“四新技術(shù)”減少裂縫

胸墻施工過(guò)程中采取了軌道螺栓限位架定位、護(hù)輪坎收口網(wǎng)應(yīng)用、面層河砂養(yǎng)護(hù)技術(shù)等“四新技術(shù)”，有效減少了胸墻裂縫的產(chǎn)生，大大提高了胸墻外觀(guān)質(zhì)量，取得了良好效果。

3 結(jié) 語(yǔ)

以上實(shí)例可見(jiàn)“四新技術(shù)”對(duì)工程進(jìn)度、質(zhì)量、安全環(huán)保、成本等要素管理具有非常重要的推進(jìn)作用，產(chǎn)生了很好的綜合效益[6]。

“四新技術(shù)”在提高工程質(zhì)量方面具有突出價(jià)值，本工程“四新技術(shù)”使基床錘夯密實(shí)質(zhì)量、沉箱預(yù)制通病治理、胸墻裂縫等“老大難”質(zhì)量問(wèn)題得到了較好地解決。本工程“四新技術(shù)”數(shù)項(xiàng)成果獲獎(jiǎng)：依托本項(xiàng)目的水下拋石基床高程測(cè)量系統(tǒng)，獲一項(xiàng)中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局實(shí)用新型專(zhuān)利；依托本項(xiàng)目采用的重錘夯實(shí)應(yīng)力監(jiān)測(cè)儀對(duì)重錘夯實(shí)工藝工法進(jìn)一步研究，獲一項(xiàng)中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局實(shí)用新型專(zhuān)利；筒倉(cāng)滑模工藝質(zhì)量QC成果獲福建省工程建設(shè)行業(yè)二等獎(jiǎng)。