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1、重力式碼頭基礎(chǔ)工程施工重力式碼頭,即靠結(jié)構(gòu)自身及其填料的重力保持穩(wěn)定的碼頭。一般由墻身和胸墻、基 礎(chǔ)、墻后回填土、碼頭設(shè)備等組成。重力式碼頭建筑物的結(jié)構(gòu)形式主要決定于墻身的結(jié)構(gòu)及 其施工方法。按照施工方法,可分為兩大類(lèi),即干地現(xiàn)場(chǎng)砌筑或澆筑的結(jié)構(gòu)和水下安裝的預(yù) 制結(jié)構(gòu)。按墻身結(jié)構(gòu)分類(lèi),有下列幾種。塊體結(jié)構(gòu)、沉箱結(jié)構(gòu)、扶壁結(jié)構(gòu)、大圓筒結(jié)構(gòu)、 格形鋼板樁結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)和漿砌石結(jié)構(gòu)、混合式結(jié)構(gòu)。重力式沉箱結(jié)構(gòu)碼頭具有堅(jiān)固耐久、抗凍性能好、施工進(jìn)度快、工程造價(jià)低、維修費(fèi)用 少等優(yōu)點(diǎn),在沿海港口尤其是北方港口得到了廣泛的應(yīng)用。下面針對(duì)沉箱重力式碼頭談一下 碼頭施工工序與技術(shù)。碼頭施工主要包括基礎(chǔ)工
2、程、墻身(墩身)工程、上部結(jié)構(gòu)工程和回填工程四大部分。一、基礎(chǔ)工程基礎(chǔ)工程包括測(cè)量定位、基槽開(kāi)挖、基床拋石、基床夯實(shí)、基床整平。1、測(cè)量定位:遠(yuǎn)離海岸的挖泥可用RTK-GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)定位;近岸挖泥可用常規(guī)測(cè)量加對(duì) 標(biāo)的方法定位。應(yīng)優(yōu)先使用RTK-GPSo2、基槽開(kāi)挖;開(kāi)挖基床一般采用挖泥船,挖泥船分為絞吸式挖泥船、耙吸式挖泥船、鏈斗式挖泥船、 抓斗式挖泥船和鏟式挖泥船。其中絞吸式挖泥船和耙吸式挖泥船為常見(jiàn)挖泥船。絞吸式挖泥 船配套泥駁船使用,耙吸式挖泥船一般有自航能力。挖泥方法:基槽開(kāi)挖深度較大時(shí),要分層開(kāi)挖,分層開(kāi)挖的高度根據(jù)土質(zhì)情況、設(shè)備大 小與開(kāi)挖方法確定?;圯^長(zhǎng)時(shí),要分段開(kāi)挖
3、,分段長(zhǎng)度根據(jù)施工工期、挖泥設(shè)備及海況確 定。以能形成施工流水作業(yè)、避免或減少回淤經(jīng)及避免開(kāi)挖與拋石相互干擾為原則。移船方向基槽開(kāi)挖質(zhì)量控制要點(diǎn)是標(biāo)高和土質(zhì),開(kāi)挖的注意事項(xiàng)有:1)基槽開(kāi)挖尺寸不應(yīng)小于 設(shè)計(jì)規(guī)定;2)基槽開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,要對(duì)土質(zhì)進(jìn)行核對(duì),若地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)不符,應(yīng)及時(shí)反映并研究解決;3)爆破炸礁開(kāi)挖的巖石基槽最淺點(diǎn)的基床厚度不能小于0.5m; 4) 每段基槽開(kāi)挖后應(yīng)及時(shí)拋填基床,以免回淤。質(zhì)量控制檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn): 基槽開(kāi)挖質(zhì)量控制執(zhí)行交通部港口工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) (JTJ221-98)的有關(guān)規(guī)定,平均超深不大于400mm,各邊的平均超寬不大500mm,基槽 開(kāi)挖尺度不小于設(shè)計(jì)尺度,
4、邊坡穩(wěn)定,不陡于設(shè)計(jì)邊坡,基底土質(zhì)符合設(shè)計(jì)要求。3、基床拋石每段基槽開(kāi)挖完畢并驗(yàn)收合格后,及時(shí)進(jìn)行基床拋石。拋石前應(yīng)根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求選取 石料廠,對(duì)所選石料先進(jìn)行自檢,再報(bào)送監(jiān)理、業(yè)主,滿(mǎn)足要求后方可投入施工使用。選用 合適的石料運(yùn)輸車(chē),運(yùn)到施工區(qū)域后,有管理人員統(tǒng)一指揮定位,對(duì)標(biāo)人工拋填或拋石船拋 填。塊石要求:基床石宜用10100kg的塊石,對(duì)不大于1m的薄基床宜采用較小的塊石。 石料的質(zhì)量應(yīng)符合以下要求:1、飽和水抗壓強(qiáng)度:對(duì)夯實(shí)基床不低于50MPa,對(duì)不夯實(shí)基 床不低于30MPa, 2、未風(fēng)化、不成片狀、無(wú)嚴(yán)重裂紋。具體過(guò)程:首先根據(jù)斷面尺寸設(shè)立導(dǎo)向標(biāo),然后定位船進(jìn)行定位。定位后需要進(jìn)
5、行試拋 工程,選取在不同潮段,采用不同的拋石工藝進(jìn)行施工,形成不同拋石參數(shù),通過(guò)試拋掌握 水位水流風(fēng)浪對(duì)拋石的影響,找到塊石落點(diǎn)和基床的關(guān)系。確定拋石位置后拋石船靠泊定位 船進(jìn)行拋石,對(duì)于較厚基床,宜用定位船定位,開(kāi)體(底)駁靠定位船拋填,方駁反鏟或橫雞 躉補(bǔ)拋;對(duì)于太薄的基床,只能用方駁配反鏟或橫雞躉拋填。最后進(jìn)行拋石驗(yàn)收。拋石時(shí)要 本著寧愿補(bǔ)拋、避免挖除的原則,拋石過(guò)程中拋石頂面高程略低于設(shè)計(jì)標(biāo)高。通過(guò)設(shè)置在不 影響作業(yè)的水域架立的水尺,及時(shí)掌握水面標(biāo)高,在利用水砣測(cè)量水深,從而控制拋石至設(shè) 計(jì)標(biāo)高?;矑伿⒁馐马?xiàng):1)基床拋石前要檢查基槽尺寸有無(wú)變化,如有變化要處理后才可拋石;2)對(duì)有
6、回淤的港區(qū)應(yīng)有防淤措施。當(dāng)基槽底有含水率大于150%、厚度大于0.3m的回淤 沉積物時(shí),需進(jìn)行清淤;3)拋石基床的頂寬不能小于設(shè)計(jì)寬度,頂高不能超過(guò)既定的高程(如預(yù)留夯實(shí)量的高 程),也不宜低于既定高程0.5m;4)厚度大于2m錘夯的基床要分層拋填,分層拋填的基床上下層間不應(yīng)有回淤物;5)需夯實(shí)的基床要預(yù)留夯實(shí)量,預(yù)留夯實(shí)量由試夯確定,一般在10%-20%之間;6)大規(guī)模拋石前要作典型試驗(yàn)施工,以確定水流、風(fēng)浪、水位等對(duì)拋石位置的影響。水下拋石質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)基床拋石質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)按本工程執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求確定,國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn):序號(hào)項(xiàng)目允許偏差檢測(cè)單兀和數(shù)量單元測(cè)點(diǎn)檢驗(yàn)方法P 1頂面標(biāo)昂-0-5001。
7、米一個(gè)斷面2米一個(gè)點(diǎn)測(cè)深水碇檢驗(yàn)2邊線+400A010米一個(gè)斷面2基床夯實(shí)基床夯實(shí)有兩種方法:重錘夯實(shí)法和爆破夯實(shí),重錘夯實(shí)用起重設(shè)備吊重錘,按一定 的規(guī)則和指標(biāo)要求進(jìn)行施工;水下爆破夯實(shí)法是目前試用的新技術(shù),方法為離拋石頂面一定 距離,在水中間隔浮懸炸藥包,利用爆破沖擊力和震動(dòng)力進(jìn)行夯實(shí)。(1)重錘夯實(shí)法:基床夯實(shí)采用縱橫方向相鄰夯點(diǎn)均接壓半夯的方式夯實(shí)。分初、復(fù) 夯各一遍,每遍4夯次,共8夯次,以防基床局部隆起或漏夯。另外在夯實(shí)前還要進(jìn)行試夯?;插N夯注意事項(xiàng):夯前要對(duì)拋石面層粗平,使其局部高差不大于300mm ;大于2m 厚的基床應(yīng)分層分段夯實(shí),分層厚度應(yīng)大致相等,夯實(shí)后的厚度不宜大于2
8、m(夯擊能量較大 時(shí),分層厚度可適當(dāng)加大);分段夯實(shí)的搭接長(zhǎng)度應(yīng)不小于2m;夯實(shí)范圍按方塊底面各邊加 寬1m,分層夯實(shí)時(shí)要根據(jù)分層處的應(yīng)力擴(kuò)散線各邊加寬1m;夯實(shí)應(yīng)預(yù)留夯沉量,一般為該 層拋石厚度的10%-20% ;夯實(shí)后補(bǔ)拋面積大于三分之一方塊底面積,或連續(xù)面積大于30m3, 且厚度普遍大于0.5m時(shí),需進(jìn)行補(bǔ)夯;正式夯實(shí)前應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行試夯,以確定夯擊遍 數(shù)及預(yù)留夯沉量。夯實(shí)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)夯實(shí)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)為:在已夯實(shí)的基床沉箱底面范圍內(nèi)任選不小于5m的一段復(fù)打 一夯次,夯錘相接排列,不壓半夯,其平均沉降量不大于30mm為合格。(2)爆破夯實(shí):爆破夯實(shí)法原理是在水下塊石或礫石地基和基礎(chǔ)表
9、面布置裸露或懸浮藥包, 利用水下爆破產(chǎn)生的地基和基礎(chǔ)振動(dòng),使地基和基礎(chǔ)得到密實(shí)的方法。爆夯施工操作步驟:a)船上制作藥包,放置起爆頭,引出導(dǎo)爆索或塑料導(dǎo)爆管;備好配重體;按爆夯設(shè)計(jì) 數(shù)量的藥包放于船舷上備用;b)將藥包與配重體相連,并接好漂浮物,放置好控制繩索;c)施工船拋八字錨在爆夯區(qū)定位,錨長(zhǎng)大于100m;d)用GPS確定垂直于基床軸線的布藥位置,按照指揮員的口令將爆夯單元同步放于 水面;e)按照指揮員的口令,同步放藥包至基床的表面,并保護(hù)好引出的導(dǎo)爆索;f)移船至下一個(gè)布藥位置,按d)e)步循環(huán)施工,直至完成整個(gè)布藥范圍;g)將布設(shè)完成的導(dǎo)爆索或?qū)П芤€做成起爆頭并放于浮漂待用;h)施
10、工船撤離爆區(qū)至安全位置,經(jīng)安全檢查確認(rèn)安全后起爆夯實(shí)。爆夯施工要求及注意事項(xiàng)a)過(guò)厚的基床要分層爆夯,最大分層厚度不應(yīng)超過(guò)9m;b)每層爆夯遍數(shù)要經(jīng)計(jì)算確定,一般要爆夯3遍;c)每次爆夯單個(gè)藥包重量及總重量,藥包的排距和間距要經(jīng)計(jì)算確定;d)每次爆夯前后均要對(duì)基床進(jìn)行測(cè)量,爆后要計(jì)算夯沉量;e)水深超過(guò)20m,乳化炸藥會(huì)因水壓力過(guò)大產(chǎn)生“壓死”現(xiàn)象而拒爆,故超過(guò)20m 水深的爆夯要用通過(guò)改良的耐壓型乳化炸藥或膠質(zhì)炸藥,小于20米水深時(shí)采用國(guó)內(nèi)常用的乳 化炸藥。f)先爆夯基床的震動(dòng)會(huì)對(duì)后爆夯基床產(chǎn)生密實(shí)作用,因此后爆夯基床的夯實(shí)率會(huì)相 對(duì)減小。g)大規(guī)模爆夯前要先作試驗(yàn)性施工,并及時(shí)總結(jié),以指導(dǎo)
11、后續(xù)施工。4、基床整平基床整平所達(dá)到的最終結(jié)果是去高填洼?;舱侥軌蚴够材軌蚓鶆虻爻惺苌喜亢奢d的壓 力;平穩(wěn)地安裝墻身構(gòu)件;另外還可以防止墻身結(jié)構(gòu)局部應(yīng)力過(guò)大而破壞。施工過(guò)程:先將整平船順堤軸線定位,可方便墊塊、導(dǎo)軌的安裝施工;在導(dǎo)軌安裝好后,再將整平 船垂直堤軸線定位,刮道掛在一側(cè)的船舷上,則對(duì)整平施工更加有利。整平船的拋錨、定位 方法與一般定位船相同。確定出要安放墊塊的平面坐標(biāo);并用測(cè)量標(biāo)桿和GPS在基床上 找到該點(diǎn);潛水員根據(jù)標(biāo)桿所指示的墊塊位置,在水下初步整平出一約50cmX50cm的范圍, 使墊塊能夠平整地安放在該位置;用標(biāo)桿測(cè)量墊塊頂面標(biāo)高,通過(guò)墊填調(diào)整使墊塊頂面達(dá)到 要求高程
12、;復(fù)測(cè)墊塊標(biāo)高,完成該墊塊的安裝;同方法進(jìn)行下一墊塊的安裝,一排墊塊安 裝完成后,立即進(jìn)行該排墊塊上的導(dǎo)軌安裝?;泊制綕撍畣T將刮道放置在導(dǎo)軌上沿導(dǎo)軌 刮行,發(fā)現(xiàn)低于刮道下口 10cm的位置,用二片石補(bǔ)平,基床頂標(biāo)高控制在設(shè)計(jì)標(biāo)高以下 0-10cm以?xún)?nèi)。對(duì)于高出刮道下口的石頭,必須鏟平,不得高于刮道。當(dāng)一個(gè)位置粗平完成 后,移動(dòng)刮道,進(jìn)行下一位置的粗平。5)基床細(xì)平待二片石粗平出一定的工作面后,碎石 細(xì)平工作也可隨之進(jìn)行。細(xì)平方法與粗平方法相同?;矘O細(xì)平極細(xì)平方法同細(xì)平,只是 所用的石料更小些(10-30mm碎石甚至瓜米石)要求的平整度更高(高差土30mm )。 在整平 施工完成后,構(gòu)件安裝以前將碼頭后方和方塊底面下的導(dǎo)軌拆除。導(dǎo)軌拆除后會(huì)在基床頂面 形成條狀低洼帶,潛水員還需對(duì)該區(qū)域補(bǔ)鋪碎石,重新整平至與其它位置標(biāo)高一致,達(dá)到設(shè) 計(jì)要求的平整度。5、基床驗(yàn)收基床整平是基礎(chǔ)工程的最后一道工序,整平完成后,對(duì)基床的整平效果,即整個(gè)基床進(jìn) 行驗(yàn)收。驗(yàn)收用測(cè)
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