老舊碼頭大筒狀構造物破拆施工關鍵技術探究

杭鷹 江蘇省交通工程集團百潤工程檢測有限公司

隨著新時代我國經濟和社會事業的飛速發展，航道運輸業進入發展的快車道，原老舊碼頭航運碼頭的改造升級、增效提質建設如火如荼。一些老舊碼頭的場地位置雖好，但運行時間較長，結構設施陳舊，且部分部位存在病害。受潮汐和風浪的影響，老舊碼頭一定程度缺乏原建筑信息，導致老舊碼頭破拆常常成為施工過程中的難點。本研究以某碼頭項目為基礎，分析該項目所處條件下破拆老舊碼頭大筒狀構造物的施工方法，以為同類破拆工程應用提供技術參考。

1.案例工程概況

1.1 現場情況

案例郵輪碼頭項目位于某開發區，該工程主要疏浚了最近的海港盆地和臨近的分支航道，建設1個22萬噸位的游輪泊位及其附屬配套設施，設計年服務流量為75萬人次，合計31組大筒狀構造物結構，該結構主要位于碼頭下游30m，上游270.2m處。根據現有工程數據，構造物屬于無底圓大筒狀柱體，直徑約為12m，壁厚為30cm。如圖1所示，除了B部分的筒柱體高4.5m外，其他部分的筒體均高6 m，B型筒重124噸，其他筒重166噸。

1.2 施工重難點分析

圖1 大筒狀構造物斷面結構示意

破拆大筒狀構造物，其技術點包括：（1）上游的270.2m區域的大筒狀構造物破拆在某游船碼頭防浪堤外，該部位大筒狀構造物緊靠游船會防浪堤，不易進行挖方、破拆。挖方和破拆對防浪堤構造容易造成破壞。（2）位于碼頭下游區域內的大筒狀構造物破拆和挖方操作有破壞該碼頭的構造的風險。（3）與其比鄰的上游碼頭是正運營的某游船營業部的游船碼頭，下游與其比鄰的載客碼頭也在運營中，位于航運相對較忙碌的航道，來往船只流量大。

2.老舊碼頭大筒狀構造物破拆

本研究筒狀構造物破拆技術，內容總體包含：水中挖掘、岸陸挖掘、大筒狀構造物部件破拆和砼筑方樁破拆。

2.1 岸陸挖掘施工

筒狀構造物區段的第1層岸陸挖掘，先依照1:2坡度挖出胸墻下部，借助炮機鑿掉胸墻。之后使用挖掘設備把第1層的基本標高設置到+4.0m，以此當作旋噴樁工作面的標高。第2層挖掘施工選用長臂PC220挖掘設備，以1:2坡度挖出砂層達-3.0m。

2.2 水中挖掘操作

選用吸砂75kw的工作泵船對筒狀構造物進行吸砂，吸砂時，須檢測筒狀構造物近邊水深，保證筒中泥面呈相對均衡狀態，防止土層壓力形成不夠均衡側壓，導致圓筒發生斜傾。

施工操作難重點問題：

（1）為防止該區段的筒狀結構破拆和土層挖掘，導致防浪堤底土層和拋石棱體滑移，擬對筒狀結構后的土體，開展施打旋噴樁和鋼管排樁加固。由于先開展排樁操作以后，筒狀結構與鋼排樁之間的間距相對較窄，沒辦法借用抓斗施工船進行清理，選用抽砂潛泵清除泥砂。由潛水員在清除后，對水下狀態開展檢查，鋼管排樁與個別筒狀結構貼近太緊，不能以吸泵干凈清除的，則選用高壓水槍給予沖散泥沙。

表1 許可岸坡掘挖誤差、檢測方法與數量

（2）為保證碼頭運行安全性，對筒狀結構的后土體開展旋噴樁整固以后，繼而在水下面割切破拆上層圓筒到-3.0m和吊起筒狀結構，待相關操作完成后，在筒狀結構后側回填石塊，并且用實體方形塊體構成碼頭結構面，確保此圓筒段結構物的穩定性。

2.3 筒狀結構部件破拆

筒狀結構部件破拆依據筒狀結構的挖掘狀況，挖掘實現一部分以后，即開展此段結構部件破拆，筒狀結構吊裝可選用600t吊重船進行拆吊。

筒狀結構段破拆分為1節圓簡割切及2節筒狀結構割切2種，該上游270.2m區域存在圓筒7個，須開展2節筒狀結構破拆（C、D節），其它均開展1節筒狀結構（D節）破拆。

D節為第1節筒狀結構的吊起流程為：實現筒狀結構挖砂→筒狀結構外挖達-4.8m→水中吊孔派潛水人員清理→定位吊重船→完成掛設鋼梢→掛設鋼纜+螺栓水下割切→吊起。為防止破拆以后構造物出現覆傾，破拆前先須把吊重船把待吊筒狀結構吊住。吊重船開到吊重規定范圍并以錨鋌將錨設好，岸邊每50m配置1個地錨，并且以吊重船移動絞纜至待吊物。潛水人員入水，圓筒外內各1人。當插銷移至吊孔近處時，筒外潛水人員向吊孔內插入插銷，由桶內潛水人員將吊索套好并插好保險栓。依該法把各吊孔依次裝配好，并且為筒狀結構掛吊具，保證鋼纜輕微承力（避免螺栓割完后筒狀結構滑傾）。通過前期摸索探查，筒狀結構中部與吊孔部位，對稱型配置共計存在4個，當前已經使用砼封處理。

2.4 砼筑方樁體的破拆

砼筑方樁選用600t吊重船，以90kW 的重錘振動后，以撥起方式提吊破拆。由于陸岸挖掘達-3.0m，在-3.0m之下區域，選用水中挖掘機械開展挖掘達-10.0m。

樁拔起時，以600t吊重船進行定位，方樁上部套以鋼套筒，鋼套筒上部耳朵以振動重錘給予夾實，在水中以2條尾有雙扣的8股纖維芯鋼纜吊索，扎綁在砼筑方樁上+0.0標高區域，繞纏2圈扎綁，并以環卡鎖定，為防止鋼纜割裂，墊土工布于方樁的4個角，主副鉤各掛一條鋼纜，之后調整吊重船位置，保證樁體與吊鉤處于同一直線，并對主副掛鉤高度進行調整，保證4條鋼纜同時受力緊繃。吊鉤慢起，振動錘持續振動，若未出現鋼纜滑移，吊重船持續慢吊，吊力增大10t時，吊重船須終止提鉤，10 min后繼續再1次起鉤，直到砼方樁徹底撥起為止。拔樁時也許會發生斷裂樁，為確保船舶相對的穩定，船舶吊重力保證超過安全常數2倍以上。

3.施工操作質量的保障措施

為確保操作進度與質量處于可控區間，操作中須注意：（1）筒狀結構破拆，依照規范和設計需求，不允許淺點存在。（2）岸坡挖掘區域和坡率須符合設計標準。（3）水中坡岸挖掘截面的輪廊線要截面。（4）岸坡許可挖掘誤差、檢測方法與數量須滿足表1的相關標準。

4.結語

本研究借助碼頭破拆工程案例的分析，揭示了在碼頭筒狀結構物破拆的施工準備中，有必要結合所掌握的工程數據來嚴格制定破拆作業指導方案。現場操作過程中，有必要加強水下勘探，加強現場管理和控制。案例工程制定了有針對性的破拆施工計劃，采用水下切割技術拆除影響后續碼頭建設的工程部件，避免或壓縮了大量不必要的破拆工作量，減少了拆除老舊碼頭筒狀結構物的工程預算成本。所介紹的筒狀結構物破拆施工的技術方法，可以為今后其他老舊碼頭筒狀結構物的破拆操作提供技術參考。