第五章重力式码头施工

第五章重力式码头施工实践陈昌平土木工程学院-------港工教研室水运工程施工第一节抛石基床施工绪论基槽开挖基床抛石基床夯实基床整平绪论重力式码头工作特点重力式码头分类重力式码头施工特点重力式码头施工顺序重力式码头工作特点主要靠结构本身及其上的填料的重量来抵抗建筑物的滑动和倾覆，适用于地基有较好的承载能力。坚固耐久、抗冻和抗冰性能好，可承受较大的地面荷载。码头分类按墙身的施工方法干地现场浇注水下安装按码头结构型式方块码头、沉箱码头、扶壁码头大直径圆头码头格形钢板桩码头干地现浇砼浆砌石码头重力式码头分类（1）构件重量大、体积大（2）需配备大型水上、陆上起重设备（3）需组织水下挖泥作业和潜水作业（４）施工质量要求高（５）受海洋水文和气象的制约重力式码头施工特点√重力式码头施工顺序墙身预制测量定位基槽开挖基床抛石基床夯实上部结构墙身安装基床整平附属设施--------1.1基槽开挖（1）技术要求（2）开挖方法（1）技术要求（1）技术要求（1）技术要求（2）开挖方法应根据土壤性质、工程量选择相应的开挖方式√砂质土壤—绞吸式挖泥船粘性土、松散岩石—链斗式或抓斗式岩层•开挖厚度＜1.0m—凿岩船将岩石打碎，抓斗式挖泥船•开挖厚度＞1.0m1~1.5m—裸露爆破法＞1.5m—钻孔爆破法1.2基床抛石（1）•目的（2）•抛石要求（3）•抛石方式（1）目的√为了减轻码头建筑物对非岩石地基的压力，需要铺设抛石基床，对于岩石地基，为了整平地基表面，也许铺设一层厚度不小于0.5m的垫层。（2）抛石要求√a•抛石材料应选用未风化无严重裂纹的坚硬岩石，浸水后强度对于夯实基床不低于50Mpa，不夯实基床b•块石应有足够的重量，一般以15～100Kg并带有棱角的未分级的原石为宜，对有可能受波浪作用或水流冲刷的部位，应用几百公斤的大块石压载c•当地基为软土时，在基床底部，一般需铺设0.3～0.5m厚的砾石或碎石作为反滤层（减少块石陷入土中）D•抛石基床应预留富余量，保证地基或基床沉降后，其顶面标高符合设计要求，一般为抛石层厚度的10％～20％（3）抛石方式√水上抛石•民船、倾卸驳船、开底（舷）驳船陆上抛石•从栈桥上抛、从浮桥上抛水上抛石水上抛石陆上抛石陆上抛石水上抛石水上抛石陆上抛石陆上抛石1.3基床夯实（1）目的（2）方法（1）目的为避免或减少基床受上部荷载后发生不均匀沉降而影响建筑物的安全。√（2）方法a•自然沉实法b•夯锤夯实法c•爆夯法√•夯锤夯实法•夯锤夯实法•夯锤夯实法•夯锤夯实法•爆夯法抛石量大、工期紧情况下采用机理•药包爆炸后，产生巨大的瞬间冲击荷载，对抛石基机床有自上而下的压缩作用及密实作用。基床抛石测量断面布置炸药起爆复测断面检查沉降率验收1.4基床整平（1）•目的（2）•分类（3）•方法•目的为了使基床能够均匀地承受上部荷载的压力，必须进行基床顶面和边坡表面的整平工作。√•分类（a）粗平—基床的边坡，允许误差为±15cm。（b）细平—基床的肩部，允许误差为±5cm。（c）极细平—墙身下的基床，允许误差为±3cm。√•方法粗平—悬挂刮道法、埋桩拉线法细平、极细平—导轨刮道法√悬挂刮道法工作船两边伸出两根钢轨安装滑轮，用重轨做成刮道，悬吊在水中，两端系绳，用来控制刮道高程，潜水员水平推动刮道，按照“去高填洼”原则进行整平，或吊走石块，或吊石块补给。埋桩拉线法在基床纵向两侧，每隔15～30m埋设木桩，桩顶标高用测深杆调整标高，用铅丝线拉紧同侧木桩，铅丝线之间用直径3mm测缆作为滑动线，潜水员水平推动刮道，按照“去高填洼”原则进行整平。导轨刮道法----在基床范围内，沿纵向两侧每隔5～11m安设砼小方块，方块上安装作为导轨用的铁轨（长度有6、12m两种）。方块和铁轨之间垫厚波不一的钢板，使轨顶为整平标高，潜水员以刮道底为准进行整平。导轨刮道法导轨刮道法基床整平规范要求第二节墙体构件的预制及安装---沉箱沉箱的预制沉箱的移动和下水沉箱浮运沉箱的安装a•滑道式b•船坞式c•吊放式D•挖掘式沉箱的预制预制方式√沉箱的预制工程实例椭圆型沉箱效果图椭圆型沉箱效果图圆型沉箱效果图沉箱的预制---工程实例大连港庄河港区黄圈码头通用泊位工程沉箱预制包括：临时码头方沉箱9个，引桥圆沉箱24个，码头椭圆沉箱9个、圆沉箱1个。名称直径高度数量临时码头方沉箱10.85/6.88.59个引桥A型圆沉箱14.16.21个引桥B型圆沉箱14.16.75个引桥C型圆沉箱14.18.23个引桥D型圆沉箱14.19.73个引桥E型圆沉箱14.111.22个引桥F型圆沉箱14.112.25个引桥G型圆沉箱14.113.73个引桥H型圆沉箱14.114.22个码头椭圆沉箱21.0/16.115.89个码头圆沉箱14.116.61个合计43个沉箱尺寸表钢筋作料平台放线及铺设绑扎全部钢筋检查验收吊装另一半内芯，吊装外模浇筑砼接茬面处理绑扎钢筋吊装一半内芯模板模板尺寸找正验收拆模养护下一循环工程实例钢筋作料平台放线及铺设绑扎全部钢筋检查验收吊装另一半内芯，吊装外模浇筑砼接茬面处理绑扎钢筋吊装一半内芯模板模板尺寸找正验收拆模养护下一循环工程实例序号项目允许偏差（mm）检验单元和数量单元测点检验方法1直径直径≤±25每个构件（逐个检查）4用钢尺按“米字形”量直径＞±2.5D/10002高度±108用钢尺按“米字形”量3外壁厚度±108用钢尺按“米字形”量4椭圆度D≤502取两组相互垂直直径之差D＞50D/10005顶面平整度108用弧形靠尺和楔形塞尺按“米字形”量6外壁竖向倾斜2H/10004用经纬仪或吊线和钢尺量7外壁平整度108用靠尺和弧形靠尺按“米字形”量顺母线和垂直母线方向8内隔墙壁厚±102用钢尺量墙三分点处顶面标高+5-102用钢尺或水准仪量墙三分点处9分段浇筑相临段错牙10每段（逐件检查）4用钢尺量10预埋件、预留孔位置20每个预埋件、孔（抽查50％）1用钢尺量，取最大值11预埋件与混凝土表面错牙5112吊孔位置30每个吊孔（逐件检查）1用钢尺量[12螺栓δδ调节器肋板δ间距螺栓内工作平台内芯与内芯支立图外模板与内芯支立图螺栓δδL5间距1000mmφ20[8肋板δ间距Lδ间距肋板δ间距肋板δ间距调节器桁架L6.3/4δ间距8内工作平台[8螺栓大头螺母L5间距1000mmφ20[12[8外工作平台[8δ沉箱的预制—预埋件√沉箱隔墙埋通水孔沉箱外墙埋灌水孔沉箱顶面埋锚固螺栓—沉箱封顶用沉箱顶面四角埋吊环—沉箱安放用沉箱外壁上设预埋件—支立胸墙模板用沉箱的移动和下水-----沉箱的移动要求砼强度达到设计强度的80％，下水时强度应达到100％。移动千斤顶垫车放置其下放松千斤顶绞车拖垫车下水台车沉箱的移动和下水1、沉箱堵眼：先用水湿润圆台螺母留下孔洞，用配合比同比例水泥砂浆掺加微膨胀剂填满，将表面抹平。2、沉箱标识及水尺设置用喷板及模具喷涂编号于沉箱底部。将沉箱水尺模具放于沉箱顶部，用喷枪喷涂水尺刻度及标识。3、溜放准备将千斤顶摆放在沉箱大墙下,顶头铁板要摆正填满。将高压油泵摆放在沉箱两侧，连接高压油管，试压检查各部件是否漏油。高压油泵加压,千斤顶顶升沉箱,送盖板撬车进廊道,顶起沉箱盖板,将撬车与盖板一同拖出,并用叉车叉走。将横移车送进廊道，打开回油栓开始落顶，使沉箱缓缓落在横移车上，卸下高压油管拧上油嘴螺栓。将高压油泵及千斤顶摆放在沉箱所对应的纵移车轨道两侧，并摆放滑轮组和钢丝绳。检查沉箱边有无障碍物，检查30t卷扬机运转情况，连接横移车钢丝绳，禁止闲散人员进入现场，统一指挥，牵引横移车。沉箱拖至布顶位置处，连接高压油管，检查高压油泵各部件是否漏油，二次顶升沉箱。30t叉车牵引纵移车至沉箱底部，打开回油栓，千斤顶落顶，沉箱落在纵移车上，卸下高压油管，拧上保护油嘴螺栓，移走千斤顶和高压油泵。检查沉箱边有无障碍物，检查30t卷扬机运转情况，连接纵移车钢丝绳，禁止闲散人员进入现场，统一指挥，牵引纵移车。将沉箱拖至斜架车上，并将斜架车与纵移车连接牢固，待正常溜放信号发出后，开始溜放。沉箱的移动和下水溜放沉箱溜放在涨潮期进行，沉箱溜到中途时停留，校正水尺，打开水节门开始压水，压到要求水位后，关上水节门。校正全部舱格的压水高度，观察2～3小时看沉箱是否漏水。确定沉箱质量没有问题后指挥卷扬机继续溜放至沉箱吃水线位置，调整好沉箱压水高度后等待施工潮水。沉箱溜放后直接拖运至沉箱储存场。沉箱就位后，打开水节门，沉箱正常落地后，开始解缆绳、软梯起锚。用绞车缆索控制下滑速度，一般控制在0.25～0.35m/s。下水滑道的坡度一般为1：8～1：10滑道末端的水深H溜放沉箱浮运---基本要求沉箱浮运----浮运方式√（1）•跨拖法（2）•曳拖法（3）•混合拖运法（1）•跨拖法阻力大，速度慢，易引起浪花发生危险，但对沉箱沉放有利适用运距不远，水域面积较窄条件。（1）•曳拖法A行进速度大于跨拖法，但阻力仍旧较大。B阻力小，行进速度快，但左右摇摆大，适用于水深大、宽广水域、长距离运输。AB（1）混合拖运法当运距短、水域面积较窄时，通常采用，易于控制沉箱的稳定拖缆龙须缆引绳拖航标志沉箱拖运示意图工程实例-庄河港区黄圈码头通用泊位工程实例-庄河港区黄圈码头通用泊位（1）系龙须缆由潜水员将围缆与沉箱用卡环连接好，另一端系好后用引绳系在沉箱顶的封仓盖板上。（2）连接拖缆拖轮开到离沉箱10m左右，用引绳将拖缆传到沉箱顶封仓盖板上，由起重工将拖缆与围缆用卡环连接好。（3）挎拖出港将盖板上菱形标志立好（如夜间拖航须点明拖航信号灯，并要求有良好照明）封好备缆等设备，由拖轮将缆绳带在沉箱吊鼻上，并固定拖轮缆桩上，使沉箱靠在拖轮船舷上，挎拖出港，工作船组随行。（4）放拖缆拖航沉箱挎拖出港后，解开挎缆，放开拖缆开始拖航，拖运中注意观察航行中沉箱干舷高度和倾斜有无异常变化，若有异常，要查明原因，进行抢救或采取应急措施。沉箱的安装----检查验收后进行沉箱内回填测量控制沉箱位置沉箱内灌水、人工安装沉箱沉箱拖运至安装现场沉箱的安装安装前，潜水员重新检查基床，确保基床无异物、未破坏，方可进行沉箱安装作业。根据设计基床顶标高，沉箱安装选在1.4m以下潮位进行。沉箱安装在+0.8m潮位下，潮流流速较小时进行。第一个沉箱安装比较难于精确定位，可粗略安放就位，依靠第一个沉箱精确安放第二个沉箱，然后再起浮调整第一个沉箱。沉箱安装示意图待安沉箱已安沉箱手拉葫芦配合钢丝绳沉箱的安装拖轮拖运沉箱绑靠定位方驳，系缆将沉箱与方驳固定，然后方驳绞缆移动，陆上用全站仪控制沉箱平面位置，水上通过方驳移动仔细调整沉箱位置，满足安装精度且沉箱稳定后，打开阀门向沉箱舱内注水下沉至基床顶面，下沉过程中，测量人员认真观测沉箱位置是否发生变化，若发生变动，应及时停止注水，重新调整沉箱位置后，再注水下沉，直至满足安装精度时为止。沉箱的安装采用已安装沉箱为依托安装其它沉箱时，根据相邻的沉箱尺寸准备四根钢丝绳和四个10t手拉葫芦作工具，其中两根钢丝绳主要用于调整待安沉箱平面位置，另两根钢丝绳主要控制安装缝宽，反复收紧或放松四个手拉葫芦仔细调整沉箱位置，满足安装精度且沉箱稳定后，打开阀门向沉箱舱内注水下沉至基床顶面，下沉过程中，测量人员认真观测沉箱位置是否发生变化，若发生变动，应及时停止注水，重新调整沉箱位置后，再注水下沉，直至满足安装精度时为止。沉箱的安装-质量标准序号项目允许偏差（mm）检测单元和数量单元测点检验方法1临水面与施工准线的偏移50每个沉箱（逐件检查）2用经纬仪和钢尺量取前沿两角顶部2临水面错牙501用钢尺量3接缝宽度302用钢尺量顶部前后两端沉箱的安装-填充工程实例-烟台港三突堤集装箱码头工程位项目概况本工程共有52个沉箱，沉箱舱格内填料分两层抛填，标高-3.50m以下填石碴，标高-3.50m以上层填块石，回填石碴量为170230m3，块石量为65050m3。施工工艺流程沉箱安装完成、验收合格→封堵下部进水孔→平板驳装载石料定位→船载反铲均匀回填→测量验收沉箱的安装-填充沉箱的安装-填充-----主要施工方法沉箱安装验收合格及就位稳定后应及时进行箱内回填