舊碼頭拆除工藝在國外碼頭中的應(yīng)用

咼城新 中交四航局第二工程有限公司

劉功鑫 中交二航局第三工程有限公司

1.工程概況

境外某港升級(jí)改造項(xiàng)目主要內(nèi)容包括拆除一期件雜貨碼頭結(jié)構(gòu)并新建集裝箱泊位，在一期件雜貨泊位和二期集裝箱泊位間建設(shè)連接碼頭，港池疏浚，陸上堆場(chǎng)改造。為使新建板樁墻與二期集裝箱碼頭保持一條直線，需對(duì)一期件雜貨泊位結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除，其中包括碼頭面層，板樁后方回填料，拉桿，前胸墻，后錨梁及海測(cè)鋼板樁。拆除長度為185m，寬度為25m，后方開挖至-10m。一期板樁碼頭已使用時(shí)間較長，鋼板樁可能存在變形、銹死，導(dǎo)致樁拔不出來，老碼頭前墻鋼板樁拆除難度大。

2.主要施工工藝和施工方法

碼頭與堆場(chǎng)拆除工作主要包括：面層與基層拆除，拉桿拆除，前胸墻拆除，板樁后方開挖，鋼板樁拆除，錨梁拆除，二期碼頭銜接處拆除，燈桿拆除。

2.1 面層與基層拆除

路面包括混凝土面層和連鎖塊面層。

混凝土面層。老碼頭所有混凝土面層都應(yīng)拆除。根據(jù)實(shí)際的結(jié)構(gòu)標(biāo)注線，利用破碎機(jī)用于現(xiàn)有碼頭與堆場(chǎng)的頂部混凝土拆除。破碎后，使用挖掘機(jī)將破碎的混凝土塊用自卸車運(yùn)輸?shù)巾?xiàng)目指定棄土區(qū)。

連鎖塊面層：拆除由東側(cè)向西側(cè)進(jìn)行。首先，使用破碎機(jī)拆下側(cè)向混凝土或一側(cè)連鎖塊。然后，人力使用撬棍和小錘將連鎖塊拆除?？芍貜?fù)利用的連鎖塊用手推車轉(zhuǎn)運(yùn)至場(chǎng)區(qū)內(nèi)指定區(qū)域，損壞的連鎖塊用自卸車運(yùn)出場(chǎng)區(qū)。

基層、墊層拆除：拆除時(shí)使用挖掘機(jī)開挖，自卸車運(yùn)輸。

①在開始施工前，要對(duì)挖掘的區(qū)域進(jìn)行應(yīng)適當(dāng)?shù)臉?biāo)示和清理。

②掘進(jìn)區(qū)的斜坡約為30°，避免邊坡垮塌。

③所有可重復(fù)使用的挖掘材料應(yīng)儲(chǔ)存到貯存區(qū)，其他廢料應(yīng)儲(chǔ)存在現(xiàn)場(chǎng)指定區(qū)域。

④開挖區(qū)域應(yīng)設(shè)置安全屏障、標(biāo)牌板、警告標(biāo)志等。

2.2 拉桿拆除

為確保拆除過程中老鋼板樁前墻足夠穩(wěn)定，開挖到+1m后，拉桿應(yīng)進(jìn)行間隔切割和吊裝，拉桿采用乙炔切割后吊裝出場(chǎng)地。

2.3 前胸墻拆除

（1）施工方法。前胸墻采用繩鋸切割，150t履帶吊輔助起吊，平板車裝運(yùn)。

前胸墻共有三種類型，第一類是帶靠船構(gòu)件的前胸墻塊，第二類是標(biāo)準(zhǔn)尺寸截面，第三類為2B區(qū)域的前胸墻，第四類是碼頭東西兩側(cè)的胸墻。

根據(jù)150t履帶起重機(jī)的承載能力，單塊混凝土胸墻塊的重量設(shè)置為20-30t，然后計(jì)算切割最大長度及重量，詳見表1。

圖1 胸墻斷面分類位置圖

150t履帶吊將位于在板樁后方及后方錨樁之間進(jìn)行前胸墻塊吊裝。前胸墻將分為兩部分進(jìn)行拆除，第一部分位于板樁上方，水平標(biāo)高約+1.5m，第二部分位于板樁下方，采用金剛石繩鋸機(jī)對(duì)前胸墻切割。

（2）施工工藝流程。確定前胸墻切割線→鉆吊裝孔與工藝孔→固定繩鋸機(jī)→固定吊繩→固定金剛石串珠→固定繩鋸機(jī)操作系統(tǒng)→切割→履帶吊起吊切割塊→運(yùn)輸切割塊到指定堆放場(chǎng)地。

（3）前胸墻切割方法。①鉆工藝孔和吊裝孔。工藝孔與吊裝孔鉆孔由液壓打孔機(jī)鉆進(jìn)，液壓打孔機(jī)可以鉆穿鋼板和鋼筋，鉆孔的最大深度約為2m。根據(jù)切割線位置，繩鋸孔應(yīng)位于切割線位置，并便于鉆孔、固定起重鋼絲繩和金剛石串珠。

②電動(dòng)繩鋸機(jī)的安裝。將繩鋸機(jī)利用錨桿固定在混凝土上，安裝繩鋸框架和輔助腳架，導(dǎo)輪安裝必須穩(wěn)定，而導(dǎo)輪的邊緣必須與工藝孔的中心線對(duì)準(zhǔn)，以確保有效的切割速度。

③金剛石串珠安裝。根據(jù)切割線和使用說明書，將金剛石串珠通過孔和纏繞與鋸機(jī)固定，繩的方向?qū)⒏鲃?dòng)輪一致。

表1 前胸墻分塊表

④ 繩鋸切割。啟動(dòng)電機(jī)，通過控制面板調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)輪的張力，確保金剛石串珠的張力，適當(dāng)供應(yīng)冷卻水，啟動(dòng)另外一臺(tái)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)切割金剛石串珠。在切割過程中，應(yīng)密切觀察繩鋸機(jī)的穩(wěn)定性，并隨時(shí)調(diào)整導(dǎo)輪出現(xiàn)的偏差，以確保切割繩在同一平面上。切割機(jī)將由中國工人操作，并遵循機(jī)器操作程序。

⑤履帶吊起吊切割后的胸墻塊。150t履帶式起重機(jī)用于起吊切割完成后的前胸墻混凝土塊，混凝土切割塊將被轉(zhuǎn)移到錨樁后方的施工場(chǎng)地上，利用破碎機(jī)將胸墻塊進(jìn)行破碎，然后由自卸車運(yùn)輸至指定的區(qū)域。系船柱和橡膠護(hù)舷用人工與起重機(jī)配合拆除。

2.4 鋼板樁后方開挖與鋼板樁拆除

（1）鋼板樁后方開挖。為確保拔除鋼板樁時(shí)后方老碼頭回填區(qū)域穩(wěn)定，采用15m長臂挖機(jī)先開挖鋼板樁后側(cè)區(qū)域到-5m以下。

（2）舊鋼板樁拆除。碼頭后方的碎石開挖完成后進(jìn)行前板樁拆除。由于舊碼頭已使用約20年,板樁銹蝕嚴(yán)重且個(gè)別已變形,同時(shí)涉及到水下作業(yè)，綜合考慮后，選用了能量較大、且適應(yīng)水下環(huán)境的YZ180型液壓振動(dòng)錘和150t履帶吊拔除前板樁。

鋼板樁拔樁流程：振動(dòng)錘夾具夾住樁→振動(dòng)錘振松鋼板樁→起吊→下一根樁

拔除方法：采用逐根拔除或成組拔除，當(dāng)拔樁順利時(shí)，采用逐根拔除，當(dāng)單樁拔斷后，可直接拔下一根帶動(dòng)拔斷的樁一起出土。

2.5 錨梁拆除

拉桿拆卸后進(jìn)行錨梁拆除作業(yè)，直接使用破碎機(jī)進(jìn)行破碎，該方法與混凝土路面相同。使用破碎機(jī)破碎混凝土,切割機(jī)或氧乙炔火焰切割鋼筋，然后用挖掘機(jī)和自卸車配合裝運(yùn)拆除物,運(yùn)至指定區(qū)域。

2.6 二期碼頭銜接段拆除

先拆除二期碼頭銜接區(qū)域內(nèi)的安全梯和車檔等配套設(shè)施；卸下車檔的所有螺母，然后利用汽車吊起吊并裝至自卸車內(nèi)運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)存放，后面按合同要求重新安裝使用。在二期碼頭拆除前，標(biāo)出拆除界限和中心點(diǎn)，地腳螺栓周圍的混凝土利用風(fēng)鎬與空壓機(jī)進(jìn)行拆除。胸墻銜接點(diǎn)采用破碎機(jī)鑿除老胸前端頭混凝土，并按圖紙盡可能保留鋼筋，以便與新胸墻的鋼筋進(jìn)行有效連接。

2.7 高桿燈拆除

堆場(chǎng)共有5根20m高的高桿燈需要拆除，拆除前應(yīng)通知業(yè)主運(yùn)營單位關(guān)閉電源，電工確認(rèn)后方可進(jìn)行燈桿拆除作業(yè)。

（1）拆除方法。燈桿拆除采用云梯與50t汽車吊配人工輔助完成。

（2）施工流程。切斷電源→工人乘云梯移除燈→汽車吊吊住燈桿→卸除燈桿地錨螺栓→起重機(jī)放倒燈桿→起吊燈桿→破碎機(jī)鑿除燈桿基礎(chǔ)。

3.結(jié)束語

舊板樁拔除施工成功的關(guān)鍵在于振動(dòng)錘的選型，項(xiàng)目開工后結(jié)合作業(yè)效率和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)錘的型號(hào)進(jìn)行了調(diào)整，成功地克服了舊板樁拔除的技術(shù)難點(diǎn)。經(jīng)總結(jié)，錘選型應(yīng)符合以下具體條件：

（1）振動(dòng)錘的能量應(yīng)大于實(shí)際施工需要，應(yīng)確保能振松鋼板樁。

（2）振動(dòng)錘夾具大小應(yīng)與需要夾的鋼板樁截面尺寸匹配，形式應(yīng)選用帶齒的平夾板以增加與鋼板樁的接觸面積，防止鋼板樁頂部受力過大導(dǎo)致變形，夾具應(yīng)具有夾樁可操作性。

（3）振動(dòng)錘應(yīng)采用液壓式以適應(yīng)水下拔樁條件。

舊碼頭拆除前，應(yīng)聯(lián)合設(shè)計(jì)院對(duì)碼頭穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，確定邊界值和臨界點(diǎn)，施工方案編制時(shí)必須參考和符合設(shè)計(jì)驗(yàn)算要求，施工過程中做好測(cè)量觀測(cè)和記錄，并進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，若發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)采取處理措施，避免碼頭失穩(wěn)，造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

本工程的拆除施工方案實(shí)施效果達(dá)到了預(yù)期的質(zhì)量與進(jìn)度要求，總體效果較好。該項(xiàng)目的成功實(shí)踐，為類似舊碼頭拆除施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和參考。