重力式码头基础工程施工

重力式码头基础工程施工

重力式码头，即靠结构自身及其填料的重力保持稳定的码头。一般由墙身和胸墙、基础、墙后回填土、码头设备等组成。重力式码头建筑物的结构形式主要决定于墙身的结构及其施工方法。按照施工方法，可分为两大类，即干地现场砌筑或浇筑的结构和水下安装的预制结构。 按墙身结构分类，有下列几种。块体结构、沉箱结构、扶壁结构、大圆筒结构、格形钢板桩结构、现浇混凝土结构和浆砌石结构、混合式结构。

重力式沉箱结构码头具有坚固耐久、抗冻性能好、施工进度快、工程造价低、维修费用少等优点,在沿海港口尤其是北方港口得到了广泛的应用。下面针对沉箱重力式码头谈一下码头施工工序与技术。

码头施工主要包括基础工程、墙身（墩身）工程、上部结构工程和回填工程四大部分。一、基础工程

基础工程包括测量定位、基槽开挖、基床抛石、基床夯实、基床整平。

1、测量定位：

远离海岸的挖泥可用RTK-GPS全球卫星定位系统定位；近岸挖泥可用常规测量加对标的方法定位。应优先使用RTK-GPS。

2、基槽开挖;

开挖基床一般采用挖泥船，挖泥船分为绞吸式挖泥船、耙吸式挖泥船、链斗式挖泥船、抓斗式挖泥船和铲式挖泥船。其中绞吸式挖泥船和耙吸式挖泥船为常见挖泥船。绞吸式挖泥船配套泥驳船使用，耙吸式挖泥船一般有自航能力。

挖泥方法：基槽开挖深度较大时，要分层开挖，分层开挖的高度根据土质情况、设备大小与开挖方法确定。基槽较长时，要分段开挖，分段长度根据施工工期、挖泥设备及海况确定。以能形成施工流水作业、避免或减少回淤经及避免开挖与抛石相互干扰为原则。

基槽开挖质量控制要点是标高和土质，开挖的注意事项有：1) 基槽开挖尺寸不应小于设计规定； 2) 基槽开挖至设计标高后，要对土质进行核对，若地质情况与设计不符，应及

时反映并研究解决；3) 爆破炸礁开挖的岩石基槽最浅点的基床厚度不能小于0.5m； 4)

每段基槽开挖后应及时抛填基床，以免回淤。

质量控制检验标准： 基槽开挖质量控制执行交通部《港口工程质量检验评定标准》（JTJ221-98）的有关规定，平均超深不大于400mm，各边的平均超宽不大500mm，基槽开挖尺度不小于设计尺度，边坡稳定，不陡于设计边坡，基底土质符合设计要求。

3、基床抛石

每段基槽开挖完毕并验收合格后，及时进行基床抛石。抛石前应根据图纸设计要求选取石料厂，对所选石料先进行自检，再报送监理、业主，满足要求后方可投入施工使用。选用合适的石料运输车，运到施工区域后，有管理人员统一指挥定位，对标人工抛填或抛石船抛填。

块石要求：基床石宜用10～100kg的块石，对不大于1m的薄基床宜采用较小的块石。石料的质量应符合以下要求：1、饱和水抗压强度：对夯实基床不低于50MPa，对不夯实基床不低于30MPa， 2、未风化、不成片状、无严重裂纹。

具体过程：首先根据断面尺寸设立导向标，然后定位船进行定位。定位后需要进行试抛工程，选取在不同潮段，采用不同的抛石工艺进行施工，形成不同抛石参数，通过试抛掌握水位水流风浪对抛石的影响，找到块石落点和基床的关系。确定抛石位置后抛石船靠泊定位船进行抛石，对于较厚基床，宜用定位船定位，开体(底)驳靠定位船抛填，方驳反铲或横鸡趸补抛；对于太薄的基床，只能用方驳配反铲或横鸡趸抛填。最后进行抛石验收。抛石时要本着宁愿补抛、避免挖除的原则，抛石过程中抛石顶面高程略低于设计标高。通过设置在不影响作业的水域架立的水尺，及时掌握水面标高，在利用水砣测量水深，从而控制抛石至设计标高。

基床抛石注意事项：

1) 基床抛石前要检查基槽尺寸有无变化，如有变化要处理后才可抛石；

2) 对有回淤的港区应有防淤措施。当基槽底有含水率大于150%、厚度大于0.3m的回淤沉积物时，需进行清淤；

3) 抛石基床的顶宽不能小于设计宽度，顶高不能超过既定的高程(如预留夯实量的高程)，也不宜低于既定高程0.5m；

4) 厚度大于2m锤夯的基床要分层抛填，分层抛填的基床上下层间不应有回淤物；

5) 需夯实的基床要预留夯实量，预留夯实量由试夯确定，一般在10%-20%之间；

6) 大规模抛石前要作典型试验施工，以确定水流、风浪、水位等对抛石位置的影响。

水下抛石质量控制标准

基床抛石质量控制标准按本工程执行的标准和设计要求确定，国内标准：

4.基床夯实

基床夯实有两种方法：重锤夯实法和爆破夯实，重锤夯实用起重设备吊重锤，按一定的规则和指标要求进行施工；水下爆破夯实法是目前试用的新技术，方法为离抛石顶面一定距离，在水中间隔浮悬炸药包，利用爆破冲击力和震动力进行夯实。

（1）重锤夯实法：基床夯实采用纵横方向相邻夯点均接压半夯的方式夯实。分初、复夯各一遍，每遍4夯次，共8夯次，以防基床局部隆起或漏夯。另外在夯实前还要进行试夯。

基床锤夯注意事项：夯前要对抛石面层粗平，使其局部高差不大于300mm；大于2m厚的基床应分层分段夯实，分层厚度应大致相等，夯实后的厚度不宜大于2m(夯击能量较大时，分层厚度可适当加大)；分段夯实的搭接长度应不小于2m；夯实范围按方块底面各边加宽1m，分层夯实时要根据分层处的应力扩散线各边加宽1m；夯实应预留夯沉量，一般为该层抛石厚度的10%-20%；夯实后补抛面积大于三分之一方块底面积，或连续面积大于30m3，且厚度普遍大于0.5m时，需进行补夯；正式夯实前应按规范要求进行试夯，以确定夯击遍数及预留夯沉量。

夯实质量控制标准

国内夯实质量控制标准为：在已夯实的基床沉箱底面范围内任选不小于5m的一段复打一夯次，夯锤相接排列，不压半夯，其平均沉降量不大于30mm为合格。

（2）爆破夯实：爆破夯实法原理是在水下块石或砾石地基和基础表面布置裸露或悬浮药包，利用水下爆破产生的地基和基础振动，使地基和基础得到密实的方法。

爆夯施工操作步骤：

a) 船上制作药包，放置起爆头，引出导爆索或塑料导爆管；备好配重体；按爆夯设计数量的药包放于船舷上备用；

b) 将药包与配重体相连，并接好漂浮物，放置好控制绳索；

c) 施工船抛八字锚在爆夯区定位，锚长大于100m；

d) 用GPS确定垂直于基床轴线的布药位置，按照指挥员的口令将爆夯单元同步放于水面；

e) 按照指挥员的口令，同步放药包至基床的表面，并保护好引出的导爆索；

f) 移船至下一个布药位置，按d）～e）步循环施工，直至完成整个布药范围；

g)将布设完成的导爆索或导爆管引线做成起爆头并放于浮漂待用；

h) 施工船撤离爆区至安全位置，经安全检查确认安全后起爆夯实。

爆夯施工要求及注意事项

a) 过厚的基床要分层爆夯，最大分层厚度不应 超过9m；

b) 每层爆夯遍数要经计算确定，一般要爆夯3遍；

c) 每次爆夯单个药包重量及总重量，药包的排距和间距要经计算确定；

d) 每次爆夯前后均要对基床进行测量，爆后要计算夯沉量；

e) 水深超过20m，乳化炸药会因水压力过大产生“压死”现象而拒爆 ，故超过20m水深的爆夯要用通过改良的耐压型乳化炸药或胶质炸药，小于20米水深时采用国内常用的乳化炸药。

f) 先爆夯基床的震动会对后爆夯基床产生密实作用，因此后爆夯基床的夯实率会相对减小。

g) 大规模爆夯前要先作试验性施工，并及时总结，以指导后续施工。

4、基床整平

基床整平所达到的最终结果是去高填洼。基床整平能够使基床能够均匀地承受上部荷载的压力；平稳地安装墙身构件；另外还可以防止墙身结构局部应力过大而破坏。

施工过程：

① 先将整平船顺堤轴线定位，可方便垫块、导轨的安装施工；在导轨安装好后，再将整平船垂直堤轴线定位，刮道挂在一侧的船舷上，则对整平施工更加有利。整平船的抛锚、定位方法与一般定位船相同。 ②确定出要安放垫块的平面坐标；并用测量标杆和GPS在基床上找到该点；潜水员根据标杆所指示的垫块位置，在水下初步整平出一约50cm×50cm的范围，使垫块能够平整地安放在该位置；用标杆测量垫块顶面标高，通过垫填调整使垫块顶面达到要求高程；复测垫块标高，完成该垫块的安装；③同方法进行下一垫块的安装，一排垫块安装完成后，立即进行该排垫块上的导轨安装。④基床粗平潜水员将刮道放置在导轨上沿导轨刮行，发现低于刮道下口10cm的位置，用二片石补平，基床顶标高控制在设计标高以下0-10cm以内。对于高出刮道下口的石头，必须铲平，不得高于刮道。当一个位置粗平完成后，移动刮道，进行下一位置的粗平。5) 基床细平待二片石粗平出一定的工作面后，碎石细平工作也可随之进行。细平方法与粗平方法相同。⑥基床极细平极细平方法同细平，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±30mm )。⑦ 在整平施工完成后，构件安装以前将码头后方和方块底面下的导轨拆除。导轨拆除后会在基床顶面形成条状低洼带，潜水员还需对该区域补铺碎石，重新整平至与其它位置标高一致，达到设计要求的平整度。

5、基床验收

基床整平是基础工程的最后一道工序，整平完成后，对基床的整平效果，即整个基床进行验收。验收用测量标杆配合全站仪进行。

验收标准：按照《 港口工程质量检验评定标准》(JTJ221-98) 所规定，验收内容有：整平范围和方法符合规范规定； 基床顶面的坡度符合设计要求；

整平的允许偏差、检验数量和方法符合以下规定：

顶面标高允许误差：细 平：±50mm；极细平：±30mm

检查数量：每2m一个检查断面，每个断面的单元测点数量为3个，如果钢轨数目为3以

及3以上则测点数量为 (n-1)×2，其中n为整平导轨条数。