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1、 房延懋房延懋 2009.1. 52009.1. 5 重 力 式 码 头 概 述 重力式码头，顾名思义是靠自身重量来承 受上部荷载及后方土压力等荷载，以保持 码头结构稳定的建筑。 重力式码头适用于软弱土层较薄，持力层 顶面较高的地质条件。 按结构形式分，重力式码头分为：方块重 力式码头、空心方块重力式码头、扶壁重 力式码头、沉箱重力式码头及其他圬工重 力式码头等。 目 录 1 基床施工 2. 方块预制 3 方块出运装船 4 方块安装 5 减压棱体与倒滤层施工 6 上部结构施工 1. 1. 基基 床床 施施 工工 基床施工包括基槽挖泥、基床抛石、基床 夯实、基床整平等； 基床夯实分锤夯和爆夯两种
2、，根据基床面 积、厚度及周边环境条件选用； 基床整平有人工整平和机械整平两种方式 ，视基床面积、工期及施工条件决定。 1.1 1.1 基基 槽槽 挖挖 泥泥 1.1.1 1.1.1 挖泥设备挖泥设备 重力式码头基槽挖泥最常用的挖泥设备是抓重力式码头基槽挖泥最常用的挖泥设备是抓 扬式挖泥船扬式挖泥船( (即抓斗船即抓斗船) )，也有少数工程使用链斗，也有少数工程使用链斗 式挖泥船开挖基槽。式挖泥船开挖基槽。 1.1.2 1.1.2 挖泥方法挖泥方法 基槽开挖深度较大时，要分层开挖，分层开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挖的高度根据土质情况、设备大
3、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。互干扰为原则。 1.1.3 1.1.3 挖泥测量定位挖泥测量定位 远离海岸的挖泥可用远离海岸的挖泥可用RTK-GPSRTK-GPS全球卫星定位全球卫星定位 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。应优先使用定位。应优先使用RTK-GPSRTK-GPS。 1.1
4、.4 1.1.4 基槽挖泥注意事项基槽挖泥注意事项 1) 1) 基槽开挖尺寸不应小于设计规定；基槽开挖尺寸不应小于设计规定； 2) 2) 基槽开挖至设计标高后，要对土质进行核对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，若地质情况与设计不符，应及时反映并研究解 决；决； 3) 3) 爆破炸礁开挖的岩石基槽最浅点的基床厚度爆破炸礁开挖的岩石基槽最浅点的基床厚度 不能小于不能小于0.5m0.5m； 4) 4) 每段基槽开挖后应及时抛填基床，以免回淤每段基槽开挖后应及时抛填基床，以免回淤 。 uu1.1.5 1.1.5 水下基槽开挖质量控制标准水下基槽开挖质量
5、控制标准 水下基槽开挖质量控制标准按本工程执行的水下基槽开挖质量控制标准按本工程执行的 标准和设计要求确定。国内挖泥设备为标准和设计要求确定。国内挖泥设备为48m348m3 抓斗，土质为抓斗，土质为、类土，岩石地基基槽为爆破类土，岩石地基基槽为爆破 炸礁开挖，施工条件为无掩护海况施工时质量控炸礁开挖，施工条件为无掩护海况施工时质量控 制标准如下表。制标准如下表。 项项 目目非岩石地基非岩石地基岩石地基岩石地基 平平 均均 超超 深深 (m)(m)0 05 50 05 5 每边平均超宽每边平均超宽 (m)(m) 2 20 01 10 0 8m3 抓 斗 挖 泥 船 挖 泥 1.2 基 床 抛 石
6、 1.2.1 抛石船舶选择 根据本工程海况，定位船可使用400t方驳，抛石船舶宜 用小型(40m3)开体驳抛填，用方驳配反铲或横鸡趸补抛。 1.2.2 抛石方法 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。 1.2.3 抛石测量定位 由于基槽验收、基床抛填过程中要进行大量的水下断面 测量，为提高工作效率，抛石测量及定位用均RTK-GPS。 基床抛石用的定位船定位方法同海堤抛石定位船定位。 n1.2.4 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
7、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。 l l 1.2.5 1.2.5 水下抛石质量控制标准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基床抛石质量控制标准按本工程执行的标
8、准和设计要求确定，国内标准如下表：准和设计要求确定，国内标准如下表： 序序 号号 项项 目目允许偏差（允许偏差（ mmmm） 1 1 顶面标高（相当于施工预留顶面标高（相当于施工预留 夯沉量的标高）夯沉量的标高） +0+0 -500-500 2 2 边线边线 +400+400 -0-0 开体驳+定位船抛基床石 横鸡囤+定位船抛基床石 方驳反铲+定位船抛基床石 1.3 基 床 夯 实 1.3.1 基床锤夯 o1) 锤夯设备 根据海况，可用400t方驳上面配履带吊夯实基床。按规范规定的锤 底压强为40kpa-60kpa ，计算锤底面直径和夯锤重量，夯锤落距可取 2m-3m，每夯的冲击能不小于120
9、kj/m2，夯锤竖向设泄水通道。 o2) 基床锤夯方法 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。 o3) 基床锤夯定位 基床夯实采用GPS定位，分定船位或定锤位。定船位是用GPS定打夯 方驳的位置，再量出夯锤(吊钩)与方驳的相对位置关系，从而定出夯点 位置；定锤位是将GPS天线直接安装在吊机扒杆顶上，天线与吊钩(即夯 锤)要在同一锤线上，即天线的平面坐标就是夯锤的平面坐标。天线的平 面坐标通过传输线传到吊车驾驶室的电脑屏幕上，直接显示出夯锤的位 置，吊车司机根据电脑屏幕上的显示，转动扒杆进行夯实。 4) 4) 基床锤夯
10、注意事项基床锤夯注意事项 (1) (1) 夯前要对抛石面层粗平，使其局部高差不大于夯前要对抛石面层粗平，使其局部高差不大于300mm300mm； (2) (2) 大于大于2m2m厚的基床应分层分段夯实，分层厚度应大致相等，夯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实后的厚度不宜大于2m(2m(夯击能量较大时，分层厚度可适当加大夯击能量较大时，分层厚度可适当加大) )； 分段夯实的搭接长度应不小于分段夯实的搭接长度应不小于2m2m； (3) (3) 夯实范围按方块底面各边加宽夯实范围按方块底面各边加宽1m1m，分层夯实时要根据分层处，分层夯实时要根据分层处 的应力扩散线
11、各边加宽的应力扩散线各边加宽1m1m； (4) (4) 夯实应预留夯沉量，一般为该层抛石厚度的夯实应预留夯沉量，一般为该层抛石厚度的10%-20%10%-20%； (5) (5) 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 30m30m 3 3 ，且厚度普遍大于，且厚度普遍大于0.5m0.5m时，需进行补夯；时，需进行补夯； (6) (6) 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。夯沉量。 5) 5) 夯实质量控制标准夯实质量控制标准 国内夯实质量控制标准为：
12、在已夯实的基床沉箱底面范围内任选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 不小于不小于5m5m的一段复打一夯次，夯锤相接排列，不压半夯，其平均沉的一段复打一夯次，夯锤相接排列，不压半夯，其平均沉 降量不大于降量不大于30mm30mm为合格。为合格。 打夯船 10t夯锤 40t吊机 打夯后面层标高 基床面 1.3.2 基床爆夯 1) 爆夯密实块石基床的机理 药包爆炸时将产生高温、高压、气体膨胀，在水中产 生冲击波和气泡脉动，这些强烈压力作用在抛石体时，造 成抛石体棱角变形断裂、破碎，随之石块之间发生位移， 相对位置发生变化，孔隙体积减少，基床抛石体被压实。 与此同时，药包爆炸的一
13、部分能量转化为地震波，地震波 使抛石基床出现颠簸和摇晃，抛石基床在这种垂直和水平 方向震动的作用下，使原有的松散稳定结构遭到破坏，石 块产生滑动、转动、错位，小石块充填到大石块的缝隙中 ，抛石体重新排列组合、密度增大，达到抛填体在更高载 荷下的稳定平衡。同时，由于膨胀气体产生的高压作用将 使抛填体受到“锤击”效应，从而使抛填体达到进一步密实 。水下爆破夯实抛石体实际上是爆炸引起的冲击波、高压 气体脉动、地震波及流体运动与抛石体相互作用的结果。 2) 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
14、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。 3) 3) 爆夯施工要求及注意事项爆夯施工要求及注意事项 a) a) 过厚的基床要分层爆夯，最大分层厚度不应过厚的基床要分层爆夯，最大分
15、层厚度不应 超过超过9m9m； b) b) 每层爆夯遍数要经计算确定，一般要爆夯每层爆夯遍数要经计算确定，一般要爆夯3 3遍；遍； c) 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；计算确定； d) d) 每次爆夯前后均要对基床进行测量，爆后要计算夯沉量；每次爆夯前后均要对基床进行测量，爆后要计算夯沉量； e) e) 水深超过水深超过20m20m，乳化炸药会因水压力过大产生，乳化炸药会因水压力过大产生“ “压死压死” ”现象而现象而 拒爆拒爆 ，故超过，故超过20m20m水深的爆夯要用通过改良的耐压型乳化炸药或水深的爆夯
16、要用通过改良的耐压型乳化炸药或 胶质炸药，小于胶质炸药，小于2020米水深时采用国内常用的乳化炸药。米水深时采用国内常用的乳化炸药。 f) 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。爆夯基床的夯实率会相对减小。 g) g) 大规模爆夯前要先作试验性施工，并及时总结，以指导后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。续施工。 爆夯施工平面布置爆夯施工平面布置 药 包 制 作 药 包 沉 放 起 爆 1.4 基 床 整 平 1.4.1 整平设备 整平船：用基床夯实用的方驳，并兼作潜水船；潜水 设备及相应的测量仪器：GPS、全站仪及水准仪等。 1.4.2 整平准备工作 1) 预制长30cm宽30cm厚20cm和长25cm宽 25cm厚10cm两种规格的混凝土小方块，以备潜水员
