重力式碼頭施工技術(shù)

1、 重 力 式 碼 頭 概 述 重力式碼頭，顧名思義是靠自身重量來承受上部荷載及后方土壓力等荷載，以保持碼頭結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的建筑。 重力式碼頭適用于軟弱土層較薄，持力層頂面較高的地質(zhì)條件。 按結(jié)構(gòu)形式分，重力式碼頭分為：方塊重力式碼頭、空心方塊重力式碼頭、扶壁重力式碼頭、沉箱重力式碼頭及其他圬工重力式碼頭等。目 錄 1 基床施工 2. 方塊預制 3 方塊出運裝船 4 方塊安裝 5 減壓棱體與倒濾層施工 6 上部結(jié)構(gòu)施工 基床施工包括基槽挖泥、基床拋石、基床夯實、基床整平等； 基床夯實分錘夯和爆夯兩種，根據(jù)基床面積、厚度及周邊環(huán)境條件選用； 基床整平有人工整平和機械整平兩種方式，視基床面積、工期及施工條

2、件決定。8m8m3 3 抓抓 斗斗 挖挖 泥泥 船船 挖挖 泥泥1.2 基 床 拋 石 1.2.1 1.2.1 拋石船舶選擇拋石船舶選擇 根據(jù)本工程海況，定位船可使用400t方駁，拋石船舶宜用小型(40m3)開體駁拋填，用方駁配反鏟或橫雞躉補拋。 1.2.2 1.2.2 拋石方法拋石方法 對于較厚基床，宜用定位船定位，開體(底)駁靠定位船拋填，方駁反鏟或橫雞躉補拋；對于太薄的基床，只能用方駁配反鏟或橫雞躉拋填。 1.2.3 1.2.3 拋石測量定位拋石測量定位 由于基槽驗收、基床拋填過程中要進行大量的水下斷面測量，為提高工作效率，拋石測量及定位用均RTK-GPS。 基床拋石用的定位船定位方法同

3、海堤拋石定位船定位。n1.2.4 1.2.4 基床拋石注意事項基床拋石注意事項 1) 基床拋石前要檢查基槽尺寸有無變化，如有變化要處理后才可拋石； 2) 對有回淤的港區(qū)應有防淤措施。當基槽底有含水率大于150%、厚度大于0.3m的回淤沉積物時，需進行清淤； 3) 拋石基床的頂寬不能小于設計寬度，頂高不能超過既定的高程(如預留夯實量的高程)，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有回淤物； 5) 需夯實的基床要預留夯實量，預留夯實量由試夯確定，一般在10%-20%之間； 6) 大規(guī)模拋石前要作典型試驗施工，以確定水流、風浪、水位等對拋石位

4、置的影響。開體駁+ +定位船拋基床石橫雞囤+定位船拋基床石方駁反鏟+定位船拋基床石1.3 基 床 夯 實1.3.1 基床錘夯o1) 1) 錘夯設備錘夯設備 根據(jù)海況，可用400t方駁上面配履帶吊夯實基床。按規(guī)范規(guī)定的錘底壓強為40kpa-60kpa ，計算錘底面直徑和夯錘重量，夯錘落距可取2m-3m，每夯的沖擊能不小于120kj/m2，夯錘豎向設泄水通道。o2) 2) 基床錘夯方法基床錘夯方法 基床夯實采用縱橫方向相鄰夯點均接壓半夯的方式夯實。分初、復夯各一遍，每遍4夯次，共8夯次，以防基床局部隆起或漏夯。o3) 3) 基床錘夯定位基床錘夯定位 基床夯實采用GPS定位，分定船位或定錘位。定船位

5、是用GPS定打夯方駁的位置，再量出夯錘(吊鉤)與方駁的相對位置關(guān)系，從而定出夯點位置；定錘位是將GPS天線直接安裝在吊機扒桿頂上，天線與吊鉤(即夯錘)要在同一錘線上，即天線的平面坐標就是夯錘的平面坐標。天線的平面坐標通過傳輸線傳到吊車駕駛室的電腦屏幕上，直接顯示出夯錘的位置，吊車司機根據(jù)電腦屏幕上的顯示，轉(zhuǎn)動扒桿進行夯實。打夯船10t夯錘40t吊機打夯后面層標高基床面1.3.2 基床爆夯1) 1) 爆夯密實塊石基床的機理爆夯密實塊石基床的機理 藥包爆炸時將產(chǎn)生高溫、高壓、氣體膨脹，在水中產(chǎn)生沖擊波和氣泡脈動，這些強烈壓力作用在拋石體時，造成拋石體棱角變形斷裂、破碎，隨之石塊之間發(fā)生位移，相對位

6、置發(fā)生變化，孔隙體積減少，基床拋石體被壓實。與此同時，藥包爆炸的一部分能量轉(zhuǎn)化為地震波，地震波使拋石基床出現(xiàn)顛簸和搖晃，拋石基床在這種垂直和水平方向震動的作用下，使原有的松散穩(wěn)定結(jié)構(gòu)遭到破壞，石塊產(chǎn)生滑動、轉(zhuǎn)動、錯位，小石塊充填到大石塊的縫隙中，拋石體重新排列組合、密度增大，達到拋填體在更高載荷下的穩(wěn)定平衡。同時，由于膨脹氣體產(chǎn)生的高壓作用將使拋填體受到“錘擊”效應，從而使拋填體達到進一步密實。水下爆破夯實拋石體實際上是爆炸引起的沖擊波、高壓氣體脈動、地震波及流體運動與拋石體相互作用的結(jié)果。2) 2) 爆夯施工操作步驟爆夯施工操作步驟 a) 船上制作藥包，放置起爆頭，引出導爆索或塑料導爆管；備

7、好配重體；按爆夯設計數(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，并保護好引出的導爆索； f) 移船至下一個布藥位置，按d）e）步循環(huán)施工，直至完成整個布藥范圍； g)將布設完成的導爆索或?qū)П芤€做成起爆頭并放于浮漂待用； h) 施工船撤離爆區(qū)至安全位置，經(jīng)安全檢查確認安全后起爆夯實。基床面導爆索藥包八字錨爆夯作業(yè)船100m爆夯布藥方向藥 包 制 作藥 包 沉 放起

8、爆1.4 基 床 整 平 1.4.1 1.4.1 整平設備整平設備 整平船：用基床夯實用的方駁，并兼作潛水船；潛水設備及相應的測量儀器：GPS、全站儀及水準儀等。 1.4.2 1.4.2 整平準備工作整平準備工作 1) 預制長30cm寬30cm厚20cm和長25cm寬25cm厚10cm兩種規(guī)格的混凝土小方塊，以備潛水員找點時使用； 2) 切割厚度5mm-20mm的厚度不同的小鋼板，以備調(diào)整軌道高程時使用； 3) 測量標桿制作：特制的測量標桿制作要求：A) 標桿要密封焊接，鋼管內(nèi)不得進水；B) 在海水中標桿的總重量要與所受的浮力大致相等，以便潛水員操作使用； 4) 制作整平導軌和刮道； 5) 材

9、料準備：備足充分的蛇皮袋、尼龍繩等水下整平的常規(guī)材料，用于給潛水員供應整平材料、下放鋼軌、刮道等； 天線錘球吊桿錘球調(diào)節(jié)拉桿基 床 測 量 標桿示 意 圖浮筒20m2m6m50mm無縫鋼管3m板尺封底鋼板14m80mm無縫鋼管w2 2 基床整平高程控制測量基床整平高程控制測量 高程的測量，是整個基床整平施工的重點。 a) 基床整平高程控制測量的主要內(nèi)容 墊塊頂標高測量；導軌頂標高測量；補拋頂標高控制測量；基床頂標高控制與驗收。 b) 基床整平高程控制控制測量方法 基床整平高程控制控制測量方法有二：w 方法一：由GPS定點定位、全站儀標高測量，具體方法為： 在距待測點較近、通視良好的位置設置測站

10、，坐標、高程已知； 標桿定位在待測點上并扶正（通過頂端懸掛測錘判定）；全站儀讀出標桿頂塔尺讀數(shù)，計算該處高程。 方法二：由GPS定點定位、RTKN手簿直接讀高程，具體方法為： 標桿定位在待測點上并扶正； 轉(zhuǎn)換標桿頂端GPS測量的手簿工作狀態(tài)，置于高程測量功能，讀出標桿頂?shù)腉PS天線高程； 根據(jù)標桿上的天線標高和標桿長度，計算出水底待測點標高。兩種測量高程方法優(yōu)缺點對比 為更好地發(fā)揮兩種測量方法的優(yōu)點，減少其缺點對施工的影響，在實際施工過程中應針對不同的測量內(nèi)容，采用不同的測量方法。如用方法一測量導軌頂標高，用方法二測量補拋高程。使高程測量既能滿足施工精度要求，又能提高測量速度，滿足進度要求。3

11、) 3) 導軌安裝導軌安裝 一排墊塊安裝完成后，立即進行該排墊塊上的導軌安裝。導軌安裝施工步驟為： 定位船移位，船舷一側(cè)與導軌位置重合；將導軌兩端用16白棕繩栓住，自整平船船舷處下放到基床上；潛水員在水下調(diào)整導軌位置，使之安放在墊塊上，解開繩索；用標桿測量導軌平面位置和頂面標高，用厚薄不等的鋼板墊在墊塊與軌道之間調(diào)整導軌標高，使導軌順直的安放在準確位置，頂標高為設計基床頂標高；將石塊堆碼在導軌兩側(cè)，使導軌固定；依次進行下一導軌的安裝，導軌間接頭處應無明顯的錯開和空隙。 前沿的導軌是方塊安裝的基準線，故安放的平面位置一定要準確。511刮 道 浮鼓式下料漏斗混凝土方塊圖5-9-5 導軌刮道法整平導

12、軌浮筒測尺錨纜導軌混凝土方塊511511511下料豎管錨纜二片石墊實點潛水工作船整平船刮道 浮鼓式下料漏斗d）整平30cm25cm15cm 混凝土方塊c）測導軌頂標高整平船水平儀觀測浮筒導軌移船方向二片石墊實點錨纜整平船錨纜潛水工作船水 下 整 平1.5 基 床 驗 收 o基床整平是基床施工的最后一道工序，整平完成后，對基床的整平效果，即整個基床進行驗收。驗收用測量標桿配合全站儀進行。o驗收標準：按照 港口工程質(zhì)量檢驗評定標準(JTJ221-98) 所規(guī)定，驗收內(nèi)容有： 整平范圍和方法符合規(guī)范規(guī)定； 基床頂面的坡度符合設計要求；o整平的允許偏差、檢驗數(shù)量和方法符合以下規(guī)定：n頂面標高允許誤差：

13、細 平：50mm； 極細平：30mmn檢查數(shù)量：每2m一個檢查斷面，每個斷面的單元測點數(shù)量為 (n-1)2，其中n為整平導軌條數(shù)。w本工程方塊有凹凸榫，要特別注意凹凸榫的配合不可出現(xiàn)公榫大，母榫小而無法安裝的現(xiàn)象；w方塊堆存場地要平，避免多層堆放時地面不平使底層方塊受力不均，產(chǎn)生彎矩使底層方塊斷裂；w卸荷板系單向受彎構(gòu)件，一般只要上層配筋即可。3 方塊出運 裝船w因方塊體積大，重量重，故一般用龍門吊脫模、轉(zhuǎn)運、堆存。故預制場地、堆存場地要在龍門吊的復蓋之下；w方塊裝船也使用龍門吊直接裝船，故裝運方塊的碼頭、方駁也要在龍門吊的復蓋之下；w方塊出運碼頭視水深條件而建設，水深條件好宜用挖入式港池，方

14、駁進入港池，龍門吊跨挖入式港池將方塊裝上船。w水深條件較差宜用外伸式棧橋，方駁進入外伸式棧橋中間，龍門吊上棧橋?qū)⒎綁K裝上船。方方 駁駁方塊方塊方塊龍門吊軌道挖入式港池海岸方方 駁駁龍門吊方塊方塊海岸棧棧 橋橋棧橋碼頭軌道方塊方塊方塊方塊方塊 方塊安裝前先檢查基床和方塊，若有破壞、淤積要先處理； 底層方塊安裝時，潛水員在水下以前沿導軌為基準線，用自制卡尺控制方塊安裝位置，如圖示。方方 塊塊導導 軌軌卡卡 尺尺基基 床床第二層以上各層方塊安裝應設置基準線，并參照 方塊轉(zhuǎn)角等特征線控制位置；方塊要分層、分段安裝，階梯形推進；底層方塊和安裝后不露出水面的方塊，安裝后要復核位置和高程；露出水面的方塊用測量儀器控制其位置和高程；方塊安裝不僅要控制單個方塊安裝誤差，還要控制累積誤差，若累積誤差(碼頭分段長度)超標，可預制調(diào)整專用方塊消除累積誤差；除沉降縫