重力式码头施工

第六章重力式码头施工重力式码头的适用条件和组成•主要用于岩石地基或持力层埋藏较浅的地区。•重力式码头的组成：–基础、–墙身、–上部结构、–墙后回填–和码头设备等组成。施工前的准备•重力式码头施工前的准备工作主要有：–测设平面和高程的控制点、–设立导标和水尺、–修建砂石出运设施和预制构件临时存放场，–在无掩护海域中施工，尚需设立船舶避风锚地。平面和高程的控制点•重力式码头施工的平面控制点，对顺岸式或突堤式码头，设前沿线和起始、终止端边线的控制点；对墩式码头，设墩中轴线和各墩中心点的控制点。根据地形条件，设平面控制点的示例见下图突堤码头平面控制点•墩式码头平面控制点•顺岸码头平面控制点顺岸码头施工平面控制点实例图二、导标、水尺•在进行基槽挖泥和基床抛石、夯实时，需要根据其控制要求，设立相应的导标。导标的种类及其功能见表6-1。导标的种类及其功能种类功能中心标控制基槽、基床的中心线横向标边标控制基槽、基床的底宽和顶宽转向标控制基槽、基床的中心线转折点纵向标起、终点标控制基槽、基床的起、终点分段标控制基槽、基床的施工分段和变化（标高或形式）分界线里程标标志基槽、基床的里程数船位标控制作业船船位表6-1导标基础做法导标基础做法第一节抛石基床施工•一、基槽挖泥•1、测量定位–①施工前现场设置定位标志，临时控制水尺–②挖槽过程中复测水深，核实挖泥量–③基槽开挖后，对开挖断面进行实测验收2.开挖方式：•地基为岩基时，视岩石风化程度，可采用水下爆破，用抓斗（铲斗）挖泥船开挖•砂质土壤时，也可采用绞吸式挖泥船•采用干地施工时，必须做好基坑的防水、排水和基土保护。可采用土围堰和明沟排水，当排水能力不足时宜分段设围堰；对粘性土地基，在槽底设计高程上应保留0．15m～0．30m的土层，在下一工序开始前挖除。•3、基槽开挖的质量标准：•①基槽平面尺寸不得小于设计规定。•②水下开挖非岩石地基，每边超宽和超长一般不大于2.0m，平均不大于1.0m；超深一般不大于0.5m，平均不大于0.3m。4.基槽开挖施工要点及质量控制•①开工前要复测水深，核实挖泥量，如遇有回淤情况，应将在挖泥期间的回淤量计入挖泥量内，作为编制基槽开挖施工计划的依据。•②基槽开挖深度较大时宜分层开挖，每层开挖高度应根据土质条件和开挖方法确定。•③为保证断面尺寸的精度和边坡稳定，对靠近岸边的基槽，需分层开挖，每层厚度需根据边坡精度要求、土质和挖泥船类型确定。•④挖泥时应勤对标，勤测水深，以保证基槽平面位置，防止欠挖和超挖。挖至设计标高时，要核对土质。对有标高和土质双控要求的基槽，如土质与设计要求不符，应继续下挖，直至相应土层出现为止。•⑤采用干地施工时，必须做好基坑的防水、排水和基土保护。基槽开挖示意图绞吸式挖泥船施工示意图二、基床抛石•每段基槽开挖后，应及时进行抛石。对松软地基，抛石前应先铺筑反滤层。为什么？•在抛石前应检查基槽尺寸有无变动，如有显著变动应进行处理。基槽底当其回淤沉积物含水量W＜150%、厚度大于0.3米时，应清除.•（一）石质要求–1、尺寸与级配：一般用10kg-100kg重、未风化、无严重裂缝的块石，对有可能遭受波浪水流冲刷作用的部分，需用大块石护面，并注意级配。–2、石料抗压强度：夯实基床不低于50MPa，不夯实基床不低于30MPa。（二）抛石顺序与分层•1、抛石的顺序：•当基床设计底标高相差不大时，可从一端开始向另一端分段抛。–①对于顺岸式码头，可从任一端开始；–②对于突堤码头一般从近岸端开始。•当基床设计底标高相差较大时，应从底标高低处向高处分段抛。•抛石基床的厚度=设计厚度+预留沉降量。–①作夯实处理的基床应预留夯实沉降量,其数值应当按当地经验或试夯资料确定.无实测资料时,可取抛石层厚的10%~20%。此外，还要考虑地基的沉降量–②对于不夯实的基床，还需要考虑基床本身的沉降量。•2、当基床厚度较大、基床抛石需作重锤夯实处理时，基床需分层抛石、分层夯实，每层厚度一般不大于２m。作爆夯处理时，厚度可加大。（三）抛石方式抛石方式有压茬抛和定位定量抛、起重船抛及陆上抛等。压茬抛和定位、定量抛两种，各有优点和缺点，见书上表6-1•起重船抛石•起重船抛石•陆上抛石•陆上抛石（四）抛石要点•1）导标标位要正确，要勤对标、对准标，以确保基床平面的位置和尺度。–2）粗抛与细抛相结合，顶层为顶面以下0.5m~0.8m，在该范围内应细抛；顶层以下各层可粗抛。抛填控制高差：粗抛一般为30cm左右，细抛一般为0cm~30cm（抛石应在风、浪、流均较小时进行）。（四）抛石要点–3）抛石前应进行试抛–4）勤测水深，防止漏抛或抛填过多。•测水深时，测点间距不宜超过1m，•应在邻近接茬2m~3m的已抛部位开始测水深，并采取先测水深、后抛石、再测水深的方法进行–5）当有流速又用人力抛填时，要顺流有序进行抛填，且抛石和移船的方向应与水流方向一致，以免块石漂落在已抛部位而超高。（四）抛石要点•6）当用开底式和侧倾式抛石船抛石时，除掌握石堆扩散情况外，一般应控制在30s~90s内抛下，使抛下的石堆厚度比较均匀。•7）基床抛石的富裕高度应适当,应掌握宁低勿高的原则，每一层抛石的富裕高度常控制在抛石层厚度的10%～15%左右抛石船驻位移船方式1抛石船驻位移船方式2•抛石注意事项：•（1）基床抛石顶面不得超过施工规定的高程，且不宜低于0.5米；•（2)基床顶宽不得小于设计宽度；•（3)对回淤严重的港区，要有防淤措施;•（4)基床顶面及分层抛石基床的上下层接触面不应有回淤沉积物。三、基床夯实•在有夯实要求的抛石基床中，每层抛石后须进行夯实，以消除或减少其压缩沉降。•（一）夯实机具•船舶：一般用抓斗式挖泥船或在方驳上安装起重设备吊重锤进行夯实。•夯锤：外形为低重心的扁式截头圆锥体，且中间设有排水孔，重4t~6t。夯锤（二）重锤夯实的主要技术要求•1、基床夯实范围应符合设计规定，如设计未规定，可按建筑物底面尺寸各边加宽1m。当分层夯实时，应沿45°扩散线向外加宽1m。•2、夯实前应对抛石层顶面作适当平整，其局部高差不宜大于30cm。•3、基床应分层分段夯实，每层厚度宜大致相等，一般不大于2m；分段打夯的搭接长度不小于2m。•4、夯锤重量一般为4t~6t，落距为2m~3m，每锤的冲击能不小于120kJ/m2（不计浮阻力的影响）；对无掩护水域的深水码头，冲击能宜用150～200kJ/m2。（二）重锤夯实的主要技术要求•5、基床夯实一般采用纵、横向均邻接压半夯，并夯两遍（初夯、复夯各一遍）或多遍夯实的方法，以防止基床局部隆起和漏夯。夯击遍数由试夯确定，不进行试夯时，应不少于两遍，确保每点8夯次。•6、当夯实后补抛的面积较大（大于1个方块的底面积或1个沉箱底面积的1/3），厚度普遍大于0.5m时，宜作补夯处理。（三）夯实要点•1、夯明基床时，每遍的夯实要先中间后周边。•2、当基床顶面标高不同时，要先夯顶面标高较低的基床，并于其上安装预制构件后，再夯顶面标高较高的基床。在夯顶面标高较高的基床时，对邻近已安装预制构件的夯点，要减小夯击的落距，增加夯击的遍数。•3、基床夯实后，要作夯实检验。一般采用“选点检验”法，即在选定复夯范围内，均匀布设20个以上的复夯点。这些复夯点前后高差的平均值，即为平均沉降量，要求平均沉降量不大于5cm。（四）爆夯（爆炸夯实）•1、爆夯机理•悬浮在基床顶面上的炸药包在水中爆炸后，产生巨大的瞬间冲击荷载，对抛石基床有自上而下的压缩作用。同时，爆炸产生的地基振动，对基床有自下而上的振动密实作用。爆炸中的这两种作用都使块石产生挤压、位移、相互错动、减少孔隙，从而使基床达到密实的目的。•其中以地基振动对基床的密实影响较大，对基床密实起主要作用。•爆炸夯实的影响因素–爆破规模，即一次起爆的总装药量；–爆夯次数（通常2次~4次）–及上覆水层厚度等2、爆夯的工艺流程•爆夯的工艺流如图–基床抛石夯前断面测量布药起爆夯后断面测量检查沉降率验收3、药包加工•炸药品种；大多采用硝铵炸药胶体炸药加工操作必须符合安全操作规程。•每个药包均要求有良好的水密性，外面用纺织袋包裹，纺织袋内先放置一定数量的泡沫塑料•药包的装药量一般在15kg/包左右4、布药•布药主要是控制药包在水中的吊高和药包间的距离。布药应在天气晴好和平潮时进行。•药包的吊高，控制在0.8m~1.2m之内。该距离在药包加工时通过编织袋和坠体（绑扎的石块）间的尼龙绳长度进行控制•药包定位：采用梅花形布置，每排排距3m,每排内药包的间距4m5．起爆•在布药和导爆索连结完毕后，全面检查警戒水域，确认无任何船只和人员以后，发出爆破信号，然后正式起爆•6.质量检验•质量标准：一般以其夯沉率大于10%为控制标准。在爆夯达到规定的夯沉率后，对造成的深坑补抛和平整，在表层再用重锤普夯一遍。7、爆夯试验•在正式施工之前，应进行爆夯试验，以检验所定技术参数是否合理，炸药的防水性是否正常，安全措施是否得当，并能借此进行人员培训。•注意事项：安全措施，办理，有关航运通告或警戒手续，有关人员上岗培训，安全操作规程，安全距离及对环境的影响等。毫秒-爆夯四、基床整平•主要依靠潜水员进行整平•水下基床整平的质量要求：–粗平——表面标高允许误差为±15cm；–细平——表面标高允许误差为±5cm；–极细平——表面标高允许误差为±3cm。（一）基床的粗平•码头基床的边坡只进行粗平，有时每层夯实前也需进行粗平。•粗平的方法–悬挂刮道法–埋桩拉线法•埋桩拉线法较好。其优点是不受风浪、潮流的影响，整平精度高。•悬挂刮道法整平•悬挂刮道法整平埋桩拉线法整平（二）基床的细平和极细平•基床肩部、压肩方块下的基床，需要细平；•墙身下的基床需要极细平。•作细平和极细平时，大块石之间不平整部分宜用二片石填充；二片石之间不平整处用碎石填充，碎石允许成层，但其厚度不应大于5cm。•施工方法：导轨刮道法•导轨刮道法整平•导轨刮道法整平•导轨刮道法整平导轨刮道法整平第二节墙体构件的预制及安装重力式码头预制构件一般为–方块、–沉箱、–扶壁。一、方块码头墙身的施工•常用的混凝土方块有空心方块和实心方块两种•大多在水上进行安装，故须配备大型的陆上、水上起重运输机械。•方块墙身施工的主要工艺流程：方块预制、方块储存、方块出场、运输、方块安装。（一）方块预制场•混凝土方块预制场（区）的选择除满足一般预制的要求外，因方块的自重较大，其地基应有足够的承载能力。•预制场（区）的平面布置：–主要包括混凝土底模的布置和存放场的布置。–应验算地基或码头的承载能力及岸壁稳定，–考虑支拆模板、浇筑和用起重设备吊方块装方驳等–因素的要求。（二）方块的制造•混凝土方块的施工工艺及技术要求，与一般水工混凝土基本相同。•一般规定：–可抛入的块石总量控制在方块体积的20%~30%，块石应质地坚硬，外形无针状、片状。块石与块石、块石与模板的最小间距应大于10cm。–在码头临水面的方块，混凝土的强度等级应提高一级。–方块预制品必须外形规则、尺寸准确混凝土方块预制示意图（三）方块的吊运•方块达到设计强度后，方可吊运。•方块的吊运工作通常包括陆上吊运和水上吊运。•方块的起吊方法是，在起重吊钩下吊以丁字吊杆（又称马腿，见书上图6-13），将丁字吊杆插入方块的吊孔中然后转90°，则丁字吊杆端头卡在吊孔中，起重机收起吊钩即可将方块吊起。•丁字吊杆和吊孔的数目，根据起吊时端头与混凝土接触面的挤压应力来决定。（四）方块的安装•在安装方块之前必须：•对基床进行全面检查•在基床上设置安装方块的水下基线。1、方块的安装方法•一般采用水上安装法：原则是：不均匀沉降小，受风浪破坏少，安装效率高和有利于后续工序的施工。–（1）阶梯安装法——适用于岩石地基或很坚实的地基，且基床不厚的情况。对地基加载较快–（2）短段分层安装法——适用于基土密实和基床不厚的情况。对地基突然沉降的适应性较好–（3）长段逐层安装法——适用于中等密实土壤。地基加载均匀。以段为单元的分层逐层式以块为单元的阶梯式以整个码头为单元的分层逐层式以几段为单元的阶梯式1432562、方块的安装顺序•先确定起始的地