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摘要：混凝土工程作为码头的核心工程之一，其成品的好坏直接制约高桩码头实体和外观质量。而高桩码头混凝土往往因浇筑量大、质量要求严格、准备工序繁多，导致工期长、浇筑难度大、突发事故多，因此合理选择混凝土浇筑方式显得尤为重要。
关键词：混凝土；浇筑；方案；研究；比选
1 工程概况
盘锦港荣兴港区西作业305#通用泊位工程位于盘锦港荣兴港区三港池西北侧岸线，建设1个10万吨级级通用泊位及其配套工程，货种为煤炭和石油焦，设计吞吐量为301万t/a，设计通过能力为442万t/a。码头工作平台长为306m，宽度为28m，码头顶高程+6.5m。码头工作平台通过两座引桥与岸线相连接，1#引桥长72m，桥面宽度17m；2#引桥长73.5m，桥面宽度8m。本工程码头后沿与当前施工主路距离约73m，利用现有施工道路浇筑码头前沿跨距约100m，若采用陆上浇筑方式，混凝土浇筑跨度较大，无法直接施工。通过测量码头前沿水深在-16.0m左右，码头后沿原始泥面在+0.5m～-8.0m之间，断面呈斜坡下降趋势。
2 施工方案的研究和比选
2.1 传统地泵式浇筑工艺
混凝土地泵是通过管道依靠压力输送混凝土的施工设备，它配有特殊的管道，可以将混凝土沿着管道连续地完成水平输送和垂直输送，将预拌混凝土生产与泵送施工相结合，利用混凝土搅拌运输车进行中间运转，可实现混凝土的连续泵送和浇筑。在码头施工中，若采用地泵浇筑混凝土需要搭设钢便桥、埋设导管管架，从后方路基处将导管一节节铺设至码头浇筑区。
针对305码头施工的实际情况，若采用地泵施工优缺点如下：
优点：（1）施工连续性强，适用于一次性大体积浇筑的混凝土；
（2）可以克服跨度大、长距离的浇筑，对地形适应性较好；（3）地泵车支撑作业面需求较小；（4）施工工艺较成熟，原理较为简单。
缺点：（1）305码头后沿至岸线长度约70m，跨度大，采用钢便桥结构，长度大，建造成本较高；（2）搭设钢便桥跨距较长，考虑本地区4-6月份南风、西南风较多，受风浪影响较大，存在较大安全隐患；（3）另外地泵混凝土出口较为固定，浇筑横梁等长跨度结构，需要分层浇筑，需要人工频繁进行拆、接管道，浪费时间和人工较多，浇筑1m³混凝土需要增加约35元施工成本；（4）在输送过程中需要消耗大量水、砂浆进行管道冲洗，混凝土浪费较多；（5）对混凝土和易性依赖度极高，极易堵塞管道，一旦在施工过程中发生堵管现象，需要拆卸全部管道进行排查清理，无形中增加了施工的进度风险，影响整个工程施工进度。
2.2 传统汽车泵浇筑工艺
混凝土汽车泵是利用压力将混凝土沿管道连续输送的机械。由泵体和输送管组成。泵体装在汽车底盘上，再装备可伸缩或屈折的布料杆，就组成泵车。混凝土泵车的动力通过动力分动箱将发动机的动力传送给液压泵组或者后桥，液压泵推动活塞带动混凝土泵工作。然后利用泵车上的布料杆和输送管，将混凝土输送到一定的高度和距离。
经分析，汽车泵浇筑优缺点如下：
优点：（1）采用汽车泵浇筑混凝土操作简便、施工灵活，满足下横梁等级结构的分层浇筑和按指定方向和顺序浇筑的要求；（2）浇筑质量和数量易于控制，浪费少；（3）施工安全可控；（4）浇筑速度快，成本低。
缺点：（1）泵车的支撑作业面较大，对支撑面地形要求较为严格；（2）作业面较为有限，盘锦地区最大泵车一般为52m泵，有效作业半径在48m左右，远远不能满足从岸线支泵浇筑码头面的需求；（3）大风天不能作业。
2.3 砼搅拌船浇筑
采用砼搅拌船覆盖面广，施工灵活性强，安全性能高，排除码头前沿施工作业面有限的因素，在其他施工方面，砼搅拌船均为首选。但是砼搅拌船租船成本太高、调遣费等成本巨大。
3 施工工艺的创新
为缩短工期，加快施工进度，同时从保证施工质量和安全的角度考虑，经过工艺小组的反复研讨，对施工流程反复优化，进行工艺创新，决定在采用汽车泵基础上，利用设计图纸上给出的桩间抛石石料和码头后方抛石护岸的石料（甲供）在码头后方修筑施工平台，解决汽车泵浇筑覆盖面窄的缺点。
通过开展工艺创新，一方面安排测量人员对泊位水深进行重新复核，根据复核后305泊位水深对抛石筑岛进行设计，结合盘锦地区52米泵车的作业范围，按照不超过设计抛石量、尽量覆盖更多的码头工作面为原则，设计筑岛方案；另一方面与业主展开商务谈判，说服业主将石料提前进场，通过陆运石料到场后，根据测量技术人员放线进行堆放、修岛。
结合实际情况，码头后沿与主路之间的陆上抛石筑岛共修筑5座，其中2#引桥南侧、1#引桥北侧修筑各修筑1座，兼顾码头和引桥施工；两座岛中间再增加2座，均匀分布。施工时，底部基础部分采用100～200kg块石填筑，严禁采用二片石和碎石填筑，防止塌落。施工平台顶部在泵车支腿处用混凝土浇筑台面，防止塌陷。综合楼距主路之间修筑施工便道5#，方便灌注桩施工。
4 施工工艺的改进
在实际抛石中，前沿施工平台按照1:1放坡，较为陡峭，不利于岸坡稳定，因此将施工平台部分放坡至1:2.5或1:3，前沿水深较深、坡度较陡处放坡至1:4，实际抛石量需求量较设计值有所增加。考虑到前沿水深处抛石易滑坡，经研究决定缩短抛石筑岛长度，在块石设计量的范围内修筑5座施工平台。
施工平台修筑完成后，汽车泵可以直接支泵车于岛上，进行混凝土施工。抛石筑岛后，汽车泵实际能施工的码头面上范围约为70%，仍然有30%左右的码头面不在施工范围之内。受地泵泵管启发，决定采用方驳吊机组吊导管的方法，对汽车泵无法施工的区域进行导管延伸。图1、图2为导管延长示意图和导管吊装模型图。
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图1 导管延长示意图 图2 导管吊装模型图
该施工方法，需要利用现场已有的方驳吊机组进行施工作业，可以对施工作业范围进行有效扩大。一般混凝土浇筑都选择在夜间进行，不影响白天方驳吊机组的吊运钢筋和支拆模板的使用。
4.1 导管设计
导管选择直径300mm钢管，壁厚5mm，长24m或12m，材料选用Q235B，两端开口。顶部开口处切割成斜角状或加焊成喇叭口扩大状，增大开口面积，方便泵管软管的对接插入。在导管距离顶部1/6和5/6处，焊接吊耳，采用双点吊。若吊耳采用Q235B圆钢制作，则圆钢直径不小于φ32mm，保险起见采用双拼吊耳。
4.2 起吊模型
按照导管与水平面呈45°角进行设计，其水平投影长度为16.7m，理论上可以增加泵车施工作业范围为达6000㎡。钢丝绳长度分别为7.4m和17.0m，钢丝绳和导管吊耳连接处采用25t卡环进行连接。浇筑时严格控制混凝土坍落度，混凝土坍落度太大则容易造成离析，造成部分区域缺少粗骨料或少浆；混凝土坍落度太小则容易堵管，赶紧较密时容易出现空洞、不密实。浇筑完成后，应立即进行洗管。可就近采用海水进行清洗，但混凝土浆清洗完成后必须用淡水冲洗干净。未洗净的混凝土残渣，可在混凝土终凝后，由人工用铁锤进行敲击凿除。
5 结语
本工程通过混凝土浇筑方案的比选和工艺创新、改进活动，对砼施工方法和工艺流程的优化创新，加快了整个工程进度，保证了施工质量和安全，同时为项目部节省了施工成本，事实证明是一种切实可行的施工工艺。
参考文献：
[1]袁寒.码头混凝土结构的耐久性及维护方案研究[D].山东大学，2016.