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【摘 要】:本文通过对当前国内外船坞工程发展的现状进行了分析，结合新建大型船坞工程的工艺设计、施工技术、结构设计特点，对船坞工程中所涉及的主要施工技术如：船坞工程坞墙和坞门工程止水、软弱地质坞室打桩和开挖以及坞口开挖、降排水和大体积砼质量控制和防裂等施工技术等进行了详细的论述。希望对以后大型船坞工程的设计与施工能起到一定的指导与借鉴的意义。
【关键词】：船坞工程；降排水；软塑地质、地连墙、水泥搅拌桩；管井降水
中图分类号： U673.33 文献标识码： A 文章编号：
引言
近年来，港口城市的飞速发展，带动海上贸易的加速繁荣，船坞工程也就成为了建筑工程中的重要的角色，发挥着十分关键的作用。由于世界造船业务的不断扩大，造船业间歇性的地区性调整，中国的船舶工业也随之取得了长足的进步。船舶工业已成为中国出口的支柱产业，目前我国的造船业已经逐渐接近国际水平，中国所拥有的无与伦比的成本竞争力，使得越来越多的世界各国船主选择在中国造他们的船舶。因此，船坞工程的需求仍然在不断加大。
一、坞墙的施工工艺
1、坞墙沉槽稳性控制。坞墙沉槽槽壁的稳定性是决定沉槽的第一道工序，成槽成功与否将影响后续工序工程施工，而且成槽质量是关键预控点，必须解决特殊地质条件下的成槽问题。强制降水是确保沉槽质量的保证，地下水位的升降将直接影响沉槽质量，水位的变化对稳定有很大影响。采用泥浆护壁开挖深度大的地连墙时，对地下水位的控制要求较高。沉槽翻浆直接影响砼结构质量，特别是槽顶部砼的质量难以保证。
（1）、采用复合地基加固技术来解决软塑地质条件下地连墙无法沉槽的问题。复合地基加固技术即是对地连墙的内外侧采用水泥搅拌桩进行地基加固，利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机在地基深部将软土和固化剂强制拌合，利用固化剂和软土发生一系列物理、化学反应，使软土凝结成整体性、水稳定性和较高强度的水泥加固体，与天然地基形成复合地基来提高地基的强度，其施工顺序是：先进行土体加固，后进行地连墙施工。为节约成本，加固范围及桩深度需经过反复测算来确定土体置换率。
（2）、地连墙施工时保持槽壁的稳定性防止槽壁塌方也是十分重要的问题，如塌方，不仅可能造成埋住挖槽机的危险、工程延期，同时也可能引起地面沉陷而使挖槽机械倾覆，对邻近的结构物和其他设备造成破坏。通过近年来已建地连墙的实测，一般开挖后槽壁的变形是上大下小，在地面以下5～14m范围内因坍塌产生外鼓现象，所以绝大部分的塌方发生在地面以下12m的范围内。
2、软土地质条件下坞墙成槽施工
（1）、重视地下水位的变化
沉槽期间的地下水位越高，平衡它所需的泥浆比重也越大，即槽壁失稳的可能性也越大。地下水位即使有较小的变化，对槽壁的稳定亦有显著的影响，特别是当挖深较浅时影响更显著，故要重视地下水位的影响。
（2）、根据地质土条件选择泥浆配合比
地基土体条件直接影响槽壁稳定，土体的内摩擦角愈小，所需泥浆比重愈大，反之所需泥浆比重愈小。内摩擦角越大，土质条件就越好，槽壁就越不容易坍塌。所以，在施工地连墙时，要根据不同的土质条件选用不同的泥浆配合比。在配制泥浆时，先根据初步确定的配合比进行试配，试配出的泥浆按泥浆控制指标的规定进行试验确定，主要进行的试验为析水性试验、上下比重差试验、泥浆失浆量试验和泥皮厚试验等。新配制泥浆按理论配合比控制在比重≤1.05左右，粘度30～60秒。在砂土和夹砂土层中成槽时，比重控制在1.1～1.25，在软土易塌孔的土层中成槽时，泥浆比重控制在1.2～1.25。
（3）、减少地面荷载，防止附近的车辆和机械对土体产生振动影响。
（4）、加强信息化施工。
在流塑状软土地质条件下的地连墙施工目前较少，采用搅拌桩地基加固技术有效解决了流塑状软土地质情况下的地连墙施工难题，与采用旋喷桩等地基加固技术相比更具有经济性，而且施工技术简单有效，目前已在多个船坞、地下室等基础中成功使用，具有良好的社会效益和经济效益。
二、砼板桩施工技术要点
（1）、设备配备
砼板桩施工采用步履式重型打桩机，配50吨履带吊喂桩。
（2）、砼板桩的施工
开挖沟槽：按板桩设计中心线放出控制桩，按轴线位置，挖置宽500、深500的沟槽。设置导向围囹：在板桩墙两侧平行于板桩墙设置导向围囹。导向围囹形式为双蕊单层，围团立柱桩采用400x400工字型钢，导梁采用350x350工宇型钢。立柱间距3～5m，立柱入土深度需大于6m。导梁宽度略大于板桩厚度3～5m。沉桩：起始桩打入前设置导向架，确保起始樁定位准确。垂直度符台设计要求。打桩机平行于板墙轴线前进，边打边行。采用阶梯式逐块打入法，当板桩沉至离围囹导粱50cm时停止沉桩，拆除围囹后，再将板桩送至设计标高。送桩方向与打桩方向相逆，防止桩墙沿轴线方向倾斜。
三、降排水系统的分析介绍：
常用的降排水系统范围两种主要类型：场地明沟排水、井点降水。
1、场地明沟排水：
明沟排水顾名思义就是在基坑内（或外）设置排水沟、集水坑（或井），用抽水设备把地下水从集水坑（或井）中不断抽走，从而保持基坑的干燥，此法施工简便、设备简单、成本低，从而得到广泛应用。明沟排水在布置有多种方式，布置方式比较的灵活，适应性强。以某船坞的明沟排水布置方案为例来介绍明沟排水的注意事项：距边轴线向内顺着组装平台方向延三周呈“U”布置明排水沟和集水坑，用水泵将地下水、雨水及渗水排入大海。排水沟在临水侧应设置简易闸门，便于水排水如大海。基坑土方开挖时，底板底面的高程的位置沿着基坑四周布置明排水沟和集水坑，用水泵将雨水及渗水抽排出去。
2、井点降水：
井点降水，是一种人工降低地下水位的方法。又称为“井点降水法”在基坑开挖前，在基坑四周埋设一定数量的滤水井（管），利用抽水设备抽水使所挖的土始终保持干燥状态的方法。所采用的井点类型有：电渗井点、喷射井点、深井井点、管井井点、轻型井点等。
井点的平面布置：当基坑或沟槽宽度小于6m，且降水深度不超过5m时，可以采用单排线状井点，布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长度以大于槽宽为宜。如宽度大于6m或土质不良，应该用双排线状井点。面积较大的基坑宜采用环状井点，有时也可布置成U形，这样利于挖土机和运土车辆出入基坑。井点管到基坑壁的距离一般取0.7~1.0m，以防止局部漏气。井点管的间距一般取0.8米、1.2米、1.6米，这个距离取决于计算结果或者实验结果。在总管四角位部的井点管宜适当的进行加密处理。
四、大体积混凝土质量控制与防裂措施
1、在混凝土中掺加块石
坞口底板和坞墩的断面尺寸较大，配筋率较小，浇筑混凝土时，在其中埋放块石，块石掺量控制在10％左右(在实际施工中埋放块石量8％～10％)，减少混凝土的发热量，降低水化热温升。块石的质量和埋放严格按规范要求执行。
2、控制混凝土温度措施
坞口底板从结构长度、宽度和厚度上来说，很容易产生温度裂缝。为减少一次混凝土的浇筑方量和增加散热面积，采用分层分次的浇注工艺，坞墩各分五层进行施工，底板分二层进行浇注，减少混凝土的一次浇筑量。
3、缩短新老混凝土浇筑的间隔时间，减少约束
混凝土的弹性模量随混凝土龄期的增长而增加，在已浇筑的混凝土上浇筑新混凝土的间歇期越长，对新浇混凝土的约束也越大。在组织施工中尽量缩短间隔时间，控制该时间不超过10d。
4、加强混凝土养护，控制混凝土内外温差
大体积混凝土养护重点是保温、保湿、降温、散热措施，确保将混凝土内外温差控制在25℃以内。在混凝土收完面终凝后，即时覆盖1层厚的塑料薄膜，进行保湿养护，再覆盖两层土工布，进行保温养护。对位于保护层处的混凝土也必须严格按要求覆盖，混凝土边角部位必须覆盖到位。拆完模板，对立面混凝土采用挂1层塑料薄膜和2层土工布进行保湿保温养护。在气温低的季节施工时，增加覆盖物的厚度，先覆盖1层土工膜，进行保湿养护，再覆盖1层棉被，进行保温养护。混凝土养护时结合现场测温数据及时调整养护措施：当混凝土内外温差大于25~C时，立刻增加覆盖物，当温差降到20℃以下时可拆除部分覆盖物，并将淡水洒入塑料薄膜内。如此反复采取保温和降温措施，以加速散热。
结束语
总而言之，中国船舶工业的发展战略与目标的实施节奏越来越快，国内大规模船坞工程也相继陆续上马。本文对已建成投入使用的船坞工程进行经验与教训的进行研究与总结，希望可以为后续船坞工程的设计与施工提供借鉴，帮助船坞工程的设计与施工技术水平不断提高，为我国船坞工程发展与建设做贡献。
参考文献：
交通部《水运工程混凝土质量控制标准》（JTJ269－96）
《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）
《供水管井设计施工及验收规范》（CJJ10-86）
交通部《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268－96）
韩素芳，耿维恕.钢筋混凝土结构裂缝控制指南[M]北京：化学工业出版社
【关键词】：船坞工程；降排水；软塑地质、地连墙、水泥搅拌桩；管井降水
中图分类号： U673.33 文献标识码： A 文章编号：
引言
近年来，港口城市的飞速发展，带动海上贸易的加速繁荣，船坞工程也就成为了建筑工程中的重要的角色，发挥着十分关键的作用。由于世界造船业务的不断扩大，造船业间歇性的地区性调整，中国的船舶工业也随之取得了长足的进步。船舶工业已成为中国出口的支柱产业，目前我国的造船业已经逐渐接近国际水平，中国所拥有的无与伦比的成本竞争力，使得越来越多的世界各国船主选择在中国造他们的船舶。因此，船坞工程的需求仍然在不断加大。
一、坞墙的施工工艺
1、坞墙沉槽稳性控制。坞墙沉槽槽壁的稳定性是决定沉槽的第一道工序，成槽成功与否将影响后续工序工程施工，而且成槽质量是关键预控点，必须解决特殊地质条件下的成槽问题。强制降水是确保沉槽质量的保证，地下水位的升降将直接影响沉槽质量，水位的变化对稳定有很大影响。采用泥浆护壁开挖深度大的地连墙时，对地下水位的控制要求较高。沉槽翻浆直接影响砼结构质量，特别是槽顶部砼的质量难以保证。
（1）、采用复合地基加固技术来解决软塑地质条件下地连墙无法沉槽的问题。复合地基加固技术即是对地连墙的内外侧采用水泥搅拌桩进行地基加固，利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机在地基深部将软土和固化剂强制拌合，利用固化剂和软土发生一系列物理、化学反应，使软土凝结成整体性、水稳定性和较高强度的水泥加固体，与天然地基形成复合地基来提高地基的强度，其施工顺序是：先进行土体加固，后进行地连墙施工。为节约成本，加固范围及桩深度需经过反复测算来确定土体置换率。
（2）、地连墙施工时保持槽壁的稳定性防止槽壁塌方也是十分重要的问题，如塌方，不仅可能造成埋住挖槽机的危险、工程延期，同时也可能引起地面沉陷而使挖槽机械倾覆，对邻近的结构物和其他设备造成破坏。通过近年来已建地连墙的实测，一般开挖后槽壁的变形是上大下小，在地面以下5～14m范围内因坍塌产生外鼓现象，所以绝大部分的塌方发生在地面以下12m的范围内。
2、软土地质条件下坞墙成槽施工
（1）、重视地下水位的变化
沉槽期间的地下水位越高，平衡它所需的泥浆比重也越大，即槽壁失稳的可能性也越大。地下水位即使有较小的变化，对槽壁的稳定亦有显著的影响，特别是当挖深较浅时影响更显著，故要重视地下水位的影响。
（2）、根据地质土条件选择泥浆配合比
地基土体条件直接影响槽壁稳定，土体的内摩擦角愈小，所需泥浆比重愈大，反之所需泥浆比重愈小。内摩擦角越大，土质条件就越好，槽壁就越不容易坍塌。所以，在施工地连墙时，要根据不同的土质条件选用不同的泥浆配合比。在配制泥浆时，先根据初步确定的配合比进行试配，试配出的泥浆按泥浆控制指标的规定进行试验确定，主要进行的试验为析水性试验、上下比重差试验、泥浆失浆量试验和泥皮厚试验等。新配制泥浆按理论配合比控制在比重≤1.05左右，粘度30～60秒。在砂土和夹砂土层中成槽时，比重控制在1.1～1.25，在软土易塌孔的土层中成槽时，泥浆比重控制在1.2～1.25。
（3）、减少地面荷载，防止附近的车辆和机械对土体产生振动影响。
（4）、加强信息化施工。
在流塑状软土地质条件下的地连墙施工目前较少，采用搅拌桩地基加固技术有效解决了流塑状软土地质情况下的地连墙施工难题，与采用旋喷桩等地基加固技术相比更具有经济性，而且施工技术简单有效，目前已在多个船坞、地下室等基础中成功使用，具有良好的社会效益和经济效益。
二、砼板桩施工技术要点
（1）、设备配备
砼板桩施工采用步履式重型打桩机，配50吨履带吊喂桩。
（2）、砼板桩的施工
开挖沟槽：按板桩设计中心线放出控制桩，按轴线位置，挖置宽500、深500的沟槽。设置导向围囹：在板桩墙两侧平行于板桩墙设置导向围囹。导向围囹形式为双蕊单层，围团立柱桩采用400x400工字型钢，导梁采用350x350工宇型钢。立柱间距3～5m，立柱入土深度需大于6m。导梁宽度略大于板桩厚度3～5m。沉桩：起始桩打入前设置导向架，确保起始樁定位准确。垂直度符台设计要求。打桩机平行于板墙轴线前进，边打边行。采用阶梯式逐块打入法，当板桩沉至离围囹导粱50cm时停止沉桩，拆除围囹后，再将板桩送至设计标高。送桩方向与打桩方向相逆，防止桩墙沿轴线方向倾斜。
三、降排水系统的分析介绍：
常用的降排水系统范围两种主要类型：场地明沟排水、井点降水。
1、场地明沟排水：
明沟排水顾名思义就是在基坑内（或外）设置排水沟、集水坑（或井），用抽水设备把地下水从集水坑（或井）中不断抽走，从而保持基坑的干燥，此法施工简便、设备简单、成本低，从而得到广泛应用。明沟排水在布置有多种方式，布置方式比较的灵活，适应性强。以某船坞的明沟排水布置方案为例来介绍明沟排水的注意事项：距边轴线向内顺着组装平台方向延三周呈“U”布置明排水沟和集水坑，用水泵将地下水、雨水及渗水排入大海。排水沟在临水侧应设置简易闸门，便于水排水如大海。基坑土方开挖时，底板底面的高程的位置沿着基坑四周布置明排水沟和集水坑，用水泵将雨水及渗水抽排出去。
2、井点降水：
井点降水，是一种人工降低地下水位的方法。又称为“井点降水法”在基坑开挖前，在基坑四周埋设一定数量的滤水井（管），利用抽水设备抽水使所挖的土始终保持干燥状态的方法。所采用的井点类型有：电渗井点、喷射井点、深井井点、管井井点、轻型井点等。
井点的平面布置：当基坑或沟槽宽度小于6m，且降水深度不超过5m时，可以采用单排线状井点，布置在地下水流的上游一侧，两端延伸长度以大于槽宽为宜。如宽度大于6m或土质不良，应该用双排线状井点。面积较大的基坑宜采用环状井点，有时也可布置成U形，这样利于挖土机和运土车辆出入基坑。井点管到基坑壁的距离一般取0.7~1.0m，以防止局部漏气。井点管的间距一般取0.8米、1.2米、1.6米，这个距离取决于计算结果或者实验结果。在总管四角位部的井点管宜适当的进行加密处理。
四、大体积混凝土质量控制与防裂措施
1、在混凝土中掺加块石
坞口底板和坞墩的断面尺寸较大，配筋率较小，浇筑混凝土时，在其中埋放块石，块石掺量控制在10％左右(在实际施工中埋放块石量8％～10％)，减少混凝土的发热量，降低水化热温升。块石的质量和埋放严格按规范要求执行。
2、控制混凝土温度措施
坞口底板从结构长度、宽度和厚度上来说，很容易产生温度裂缝。为减少一次混凝土的浇筑方量和增加散热面积，采用分层分次的浇注工艺，坞墩各分五层进行施工，底板分二层进行浇注，减少混凝土的一次浇筑量。
3、缩短新老混凝土浇筑的间隔时间，减少约束
混凝土的弹性模量随混凝土龄期的增长而增加，在已浇筑的混凝土上浇筑新混凝土的间歇期越长，对新浇混凝土的约束也越大。在组织施工中尽量缩短间隔时间，控制该时间不超过10d。
4、加强混凝土养护，控制混凝土内外温差
大体积混凝土养护重点是保温、保湿、降温、散热措施，确保将混凝土内外温差控制在25℃以内。在混凝土收完面终凝后，即时覆盖1层厚的塑料薄膜，进行保湿养护，再覆盖两层土工布，进行保温养护。对位于保护层处的混凝土也必须严格按要求覆盖，混凝土边角部位必须覆盖到位。拆完模板，对立面混凝土采用挂1层塑料薄膜和2层土工布进行保湿保温养护。在气温低的季节施工时，增加覆盖物的厚度，先覆盖1层土工膜，进行保湿养护，再覆盖1层棉被，进行保温养护。混凝土养护时结合现场测温数据及时调整养护措施：当混凝土内外温差大于25~C时，立刻增加覆盖物，当温差降到20℃以下时可拆除部分覆盖物，并将淡水洒入塑料薄膜内。如此反复采取保温和降温措施，以加速散热。
结束语
总而言之，中国船舶工业的发展战略与目标的实施节奏越来越快，国内大规模船坞工程也相继陆续上马。本文对已建成投入使用的船坞工程进行经验与教训的进行研究与总结，希望可以为后续船坞工程的设计与施工提供借鉴，帮助船坞工程的设计与施工技术水平不断提高，为我国船坞工程发展与建设做贡献。
参考文献：
交通部《水运工程混凝土质量控制标准》（JTJ269－96）
《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）
《供水管井设计施工及验收规范》（CJJ10-86）
交通部《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268－96）
韩素芳，耿维恕.钢筋混凝土结构裂缝控制指南[M]北京：化学工业出版社