水利工程施工基本知识范本

1、水工工程施工常识目 录第一章 水工工程基本知识概述第一节 水工工程施工的主要特点第二节 水工工程种类第二章 桩式码头的施工第一节 概述第二节 高桩码头施工第三节 板桩码头施工第三章 重力式码头的施工第一节 抛石基床施工第二节 预制构件安装 第三节 减压棱体及回填土的施工第四章 斜坡码头和浮码头施工 第一节 一般技术规定第二节 斜坡码头施工第三节 浮码头的施工第五章 防波堤的施工第一节 施工前准备第二节 斜坡式防波堤结构型式和施工组织第三节 抛填块石第四节 护面层施工第六章船闸工程的施工第七章 船闸施工顺序第八章 施工导流与围堰第九章 基坑排水第十章 基坑开挖第十一章基础处理工程第十二章船闸混凝

2、土施工第十三章基坑回填施工与闸门安装第十四章钢筋混凝土工程第一节 模板工程第二节 钢筋工程第三节 混凝土工程第十五章施工准备工作第一章 水工工程基本知识概述 水工工程其功能主要为发展国家水运事业,发展兴旺水运在我们国家有着得天独厚的条件.我国海岸线长达18000多公里,港口城市众多,岛屿6500多个.天然河流5000多条,共长42万多公里,流域面积100多平方公里.主要的河流有长江、黄河、珠江、淮河、黑龙江等,其中长江长达6300多公里,历来被称为黄金水道,流域面积达180万平方公里,干支流通航里程8万多公里,是我国内河水道的一条大动脉.建国以来,特别是改革开放以来,我国水运工程战线的职工,科

3、技人员自力更生,发奋图强,战斗在水运建设第一线,建成了 结构型式不一、用途各异的水工建筑物,为发展国民经济,活跃市场,繁荣贸易作出了 巨大的贡献.第一节 水工工程施工的主要特点水工工程的施工大部分在水下进行,特别是水下基础,是水工工程结构的主要组成部分.水下作业技术难度 大,专业性强;水上作业时投入的施工船舶、机械较多,工作面狭窄;水工工程一般受风浪、水流、水位、潮汐等自然条件的影响较多,条件比较艰苦.针对这些特点,必须采取措施尽量减少这些因素对施工进度 、质量、安全控制的不利影响.这些措施大致有:1、变水下作业为陆地作业.2、提高机械作业化程度 ,采用装配式及浮运结构,并提高预制装配能力.如

4、500t的起重船、能打80米长桩的打桩船、离岸进行混凝土生产的水上混凝土工厂,能在恶劣的自然条件下进行多种作业的海上自升施工平台、外伸150米大型挖泥船,举力3000t的抬送沉箱下水的浮坞等.3、发展深基大跨结构,研制全天候大型新型的水上施工机械;4、采用新工艺、新材料、新办法、科学地组织施工等.第二节 水工工程种类水工建筑工程主要包括码头、船台、船坞、滑道、防坡堤、护岸、船闸、泵房等工程.一、码头码头是供船舶靠、停泊、货物装卸和旅客上下等作业.是水运港口中主要水工建筑之一.1、码头的组成部分码头由主体结构和附属设备两部分组成.主体结构又分为:上部结构和下部结构.上部结构,如:重力式码头的胸墙

5、,板桩码头的帽梁,高桩码头的梁、板和靠船构件等.其作用除将上部结构和构件连成整体承受上部负荷之外,还装有护木、系船柱、管沟、轨道等设备.下部结构,如:重力式码头的墙身和基础,板桩码头的板桩,高桩码头的桩基等,主要是挡土或传力用的.码头设备包括系船设备(如系船柱)、防冲设备(如护木)、安全设备(如系网环)、工艺设备(如管沟和起重机轨道和火车轨道的基础)和路面等.码头的前沿线是港口水域和陆域的交接线,码头的布置有与岸线平行和与岸线垂直或斜交的形式,前者称为顺岸码头,后者称为突堤码头.码头线长度 决定于所要求的泊位数多少和每个泊位的长度 则随船舶的吨位和船舶类型变化而变化,码头前的港池水深由船舶吃水

6、及富裕深度 决定.码头上设有系船设备和装卸设备.2、码头的分类(1)按用途分有:货码头、客码头、工作码头、轮渡码头、渔码头、舾装码头.其中货码头分:杂货、油、集装箱码头等.(2)按结构平面分有:顺岸、突堤和墩式码头.(3)按断面形式可分为:直立式、斜坡式、半直立式和半斜坡式码头.(4)按结构形式可分为:重力式、板桩式、高桩式和混合式或其他型式等.重力式码头是靠重力(包括结构范围内的填料重量)来抵抗滑动和倾倒的.板桩码头靠打入土中的板桩来挡土的,它承受较大的土压力.高桩式码头主要由上部结构和桩基两部分组成.上部结构构成码头地面,并把桩基连成整体,直接承受作用在码头上的水平力和垂直力,并把它们传递

7、给桩基,桩基再把这些力传递至地基.高桩码头一般适用于软土地基.二、船台、滑道船台与滑道是修建船的主要水工建筑物之一,是专供造船和修船之用.1、船台船台建于厂区陆地上,专门作为船舶修造的场地.一般分为三种类型,即:露天船台、室内船台、敞开式船台.2、滑道船舶在船厂修造时,需要将船体从岸上移到水上,或者将船体从水上移到岸上的建筑物.滑道分:(1)涂油滑道涂油滑道是一个向水平倾斜的船台和滑道合一的单船位建筑物.船体在陆地上造好后,降落到下水滑道上,滑道上涂有油脂,船舶借助重力作用沿斜坡滑入水中.(2)机械化滑道 机械化滑道,修船和造船都可使用.即在轨道基础上铺以钢轨,船舶坐在车子上,用电动绞车拖曳车

8、子沿倾斜轨道上下移动,使船舶下水或上墩. 船排滑道 两支点滑道 纵向 楔形下水滑道机械化滑道类 横向 高低轨滑道 梳式滑道造船舶的建筑物.是船舶上墩下水的重要设备之一,船舶通过船坞的灌泄水系统及三、船坞船坞是在海岸线或江河、湖岸建造的修其他设备使船舶的水下部分露出来,以便检修或使其下水.船坞的分类: 造船坞 干船坞按用途可分 修船坞船坞 浮船坞按移动方式分自航式 非自航式1、干船坞的结构和组成形式干船坞是由坞室、坞首、坞门、灌泄水系统、拖曳系缆设备、垫船设备、起重设备、动力及公用设施和其他设备组成的.坞室是容纳船体的空厢,是修造船的车间,是干船坞的主体,是由两侧纵墙,一个端墙和坞底板组成的.在

9、使用上要求有足够的面积,承载能力和不渗漏水. 坞首的作用是坞门,构成船坞口门,称之为坞口,对坞首结构要求有足够刚度 ,不易变形,保证坞门关闭紧密.坞门的作用是用来挡水.干船坞的特点是操作安全方便,适用于船舶的修理和建造,但结构复杂、造价高,主要用来建造大型船舶.干船坞的结构形式,由于所要求的承载能力、水深、坞址的地下水位、地基土层透水性、具体施工条件、材料供应情况等客观条件的不同,也随之变化.从坞室结构来分,主要型式有:(1)重力式坞室:是利用结构本身和回填料的重力来抵消浮托力.(2)锚定式坞室:就是利用锚桩、锚杆及锚块等将坞底板锚固在地基上抵消浮托力.(3)防渗墙式坞室:是利用钢板桩、钢筋锚

10、定板桩、地下连续墙、木板桩或其他材料做成防渗墙,或用水泥砂浆灌浆,化学灌浆等将底板下地下水源切断,以消除浮托力.(4)卸荷排水式坞室:这种结构型式是利用设置的排水系统来消除地下水浮托力的.2、浮船坞结构和组成形式浮船坞是一种浮动的单船位上墩建筑物.它可以用于修造船舶或专门作为船舶之上墩下水.还可以用来打涝沉船,运送深水船舶通过浅水航道,或作为船队的浮动修船基地.另外,还有开敞式和装配式坞室等.(1)浮船坞的组成浮船坞是一种两端开敞、横断面呈槽形的特殊船舶.它的基本组成部分是坞体和船坞设备.坞体由坞底和坞墙两部分组成.(2)浮船坞的型式 单墙式从组成部分看 双墙式 母子船坞浮船坞的最大特点是能从

11、调适方位、符合战备要求,与干船坞比较,造价低、施工工期较短,不受水位影响.四、防坡堤防波堤主要是设在海港,为防止海域波浪对港池水域的影响,以满足船舶停泊和装卸作业.有时还兼作防止淤泥、流砂和冰凌侵入港池.防坡堤按其结构形式(或断面形状)及对波浪的影响有斜坡式、直立式、混合式、透空式和浮式,以及喷气消波设备和喷水消波设备等多种类型.思考题1、水工工程施工有哪些特点？针对这些特点应采取哪些措施？2、简述高桩码头的组成部分和受力情况.第二章 桩式码头的施工第一节 概述 一、桩式码头的种类桩式码头可分为高桩码头(桩梁式、框架式、空心大板式)和板桩码头.二、桩式码头施工特点桩式码头施工通常包括水下挖泥、

12、桩基施工、上部结构施工、抛石回填、面层及附属设施施工等工作.大多在水上进行,有以下主要特点:1、受自然条件(风、浪、潮汐、水位、地质等)的影响大.2、使用船舶机械较多,相互干扰多,水陆联系困难,施工条件艰苦.3、桩式码头上部结构复杂、工序多、工作面狭窄、技术复杂、施工困难.4、桩基施工是桩式码头施工的关键性工程,测量定位控制、设备选用、质量和安全控制等,技术难度 大.5、由于打桩震动、挖泥、坡顶回填等施工的影响,岸坡稳定问题的妥善处理应引起高度 重视.因此,在组织施工时,必须对施工条件等进行周密的调查,拟定正确的施工方案,选用恰当的施工设备,拟定合理的施工顺序,做好各项物资供应工作,科学地组织

13、施工.三、桩式码头的施工顺序桩式码头的施工顺序受着码头结构型式、自然条件、施工条件和施工方法的影响各不相同,基本顺序如下:1、高桩码头 如图示:水下挖泥码头下面抛填 桩基施工 挡土墙施工 节点施工 码头后面回填 上部结构施工 场地面层施工 附属设施施工 2、板桩码头施工顺序:挖泥打板桩抛石及填土安装拉杆及锚碇板回填土及抛石棱体施工调整拉杆浇制混凝土帽梁回填土浇制面层混凝土安装附属设备第二节 高桩码头施工 一、开工前的准备工作1、组织现场勘察、做好调查了 解工作.(地形、交通、水电、生产、生活和后勤等基本情况)2、认真做好设计交底和施工组织设计工作.(拟定施工方案、确定施工顺序、施工方法、劳动组

14、织和技术组织、质量和安全控制措施等)3、根据工程进度 安排,及早做好材料,机具设备供应和劳动力调配及预制构件生产等工作.4、测量控制点的交接、复核工作.将点引到工地,以便施工对建筑物进行平面和高程控制.二、 构件预制工作根据码头施工顺序,首先要拟定预制构件生产计划,按计划安排好各种构件的预制生产.高桩码头预制构件主要有钢筋混凝土桩、梁、面板、框架、靠船构件和水平撑等.预应力混凝土构件一般在预制厂专门台座上预制,其它非预应力构件可在现场或其它合适的地点预制.预制构件混凝土浇注后,必须在构件表面标明该构件的型号,规格和浇注日期.构件吊运储存时,必须按规定位置和要求设置垫块,垫块顶面要位于同平面.三

15、、桩基施工桩基是码头的基础部分,主要是承担上面的结构和荷载.桩的种类主要是预制桩和灌注桩.桩基施工前,应进行下列工作:(1)、结合基桩允许偏差,校核各桩的位置.(2)、根据选用的船机性能,桩长和施工时水位变化情况,检查沉桩泥面标高,水深是否符合打桩要求.(3)、检查打桩区有无障碍物.(4)、船只抛锚和打桩作业,对通航有无影响.1、打桩方法选择打桩方法:根据其克服土壤阻力的机理不同,可分为锤击法、震动法、射水法和压力法.在水工工程中,一般采用锤击法.锤击法打桩是利用锤的断续冲击,桩周围土体不断受挤压,剪切破坏,使桩逐步下沉的打桩方法.锤击法用的锤有的是自落锤、蒸汽锤、柴油和液压锤.目前常用的锤为

16、柴油锤.柴油锤结构简单、重量较轻,不需要供气设备,使用费用低,移动方便,锤击力大.但不易控制冲程,锤击噪音大,有油烟和残油飞溅.震动法打桩是在桩顶与振动锤之间作刚性连接,构成震动体系,震动时桩周围土也发生震动,土的结构遭到破坏,土对沉桩的阻力减小,从而使桩逐步下沉的方法.射水法打桩方法是在桩的桩尖或外部设有冲射管,喷出高压水束,冲刷破坏桩尖下的土壤结构,使一部分土沿桩周或桩的内空(空心桩)涌上地面,因而减少了 桩表面与土壤间的摩擦力和桩尖阻力,桩在自重和压重的作用下沉入土中.液压法打桩是借助桩架自重及压重,通过滑轮换向把桩压入土中.与锤击法和震动法打桩相比,其优点是无震动、噪音,无油烟残油飞溅

17、,孔隙水压小,桩周围土隆起范围和量均很小,在斜坡上打的桩不顺坡向下滑移.其缺点是土对打桩的阻力大,如分段打桩,需现场接桩而降低打桩效率.液压法打桩适用于在粘土中打直桩.对砂土或质土层,因阻力过大,不宜采用.在具体的工程中选用哪种方法打桩,需要根据工程的地理位置、地形、水位、风浪、地质等自然条件、工程规模、结构设计、机械设备、材料、动力、技术、供应等情况,以及工期要求、施工条件,进行详细的调查,通过方案比较,必要时还通过试验,才能确定合适的打桩方法.2、拟定打桩顺序拟定打桩顺序要考虑的问题(1)、保证每一根桩按预定的要求打到设计标高;(2)、要考虑到工程的分段(分段要按流水作业,要考虑打桩的方便

18、性,也要考虑各个工序在一个施工段里作业时间的均衡性,还要考虑施工安全性)(3)、要考虑打桩水深、风和水流的影响.(水位要考虑根据潮位、地形、桩长、桩顶、标高、打桩架高度 、船舶吃水及时间)(4)、尽量减少打桩震动对岸坡的影响.(5)、尽量减少打桩架移架、改架、移锚的次数.打桩顺序拟定后,根据桩的施打次序要绘制桩的装船图,根据装船图组织桩的供应工作.3、打桩控制1)、打桩程序移船取桩吊、立桩入龙口移船就位调平船、调整龙口的垂直度 (直桩)或斜度 (斜桩)定位、收紧缆绳桩自沉测桩位置、调整船和龙口压上锤和替打测桩偏位、调整船和龙口小冲程锤击桩正常锤击桩满足打桩控制条件、停止锤击估测桩偏位起吊锤和替

19、打测量桩偏位移船2)、打桩操作注意事项、替打、背板、桩身三者应在同一轴线上,且与龙口导轨的中心线重合.、锤击过程,要经常注意桩身有无移位和倾斜现象,如发现问题,应及时纠正,使恢复正确,如桩顶不平可用麻袋或水泥纸垫平.、落锤高度 不宜大于1米.、桩打到接近设计要求时,要密切观察.一般以设计要求最后3次10锤的平均贯入度 或入土标高为控制,至达到符合设计要求为止,并作好记录.3)、偏位控制打桩时要保证规定要求,规范的规定,桩顶偏位一般不大于10厘米,桩的纵轴线倾斜度 偏差一般不大于1.造成桩偏位有多方面原因,归纳起来:一是风浪、水流的影响;二是操作上的因素;三是地形和土质方面的原因;四是桩本身的原

20、因.为了 减少桩偏位,保证桩基施工质量,必须针对这几方面的原因,采取如下相应的措施:、在安排工程进度 时,避开在强风盛行季节打桩,当风、浪、水流超过规定时应停止打桩作业.、要防止因施工活动造成定位基线走动,采用科学的较高精度 的定位方法;要及时开动平衡装置和松紧锚缆,以维持打桩架坡度 ,防止打桩船走动.、掌握斜坡上打桩和打斜桩的规律,拟定合理的打桩顺序,采取恰当的偏离桩位下桩,以保证沉桩完毕后的最终位置符合设计规定,并采取削坡和分区跳打桩的方法,防止岸坡滑动.4)、桩的极限承载力控制在打桩过程中,为保证满足设计承载力的要求,一般是控制桩标高和打桩最后贯入度 (最后10击平均每击下沉量),即“双

21、控”.另外还要仔细掌握贯入度 的变化和及时掌握桩下沉的标高情况.桩遇到阻力的变化可以由打桩对贯入度 的变化来反映,贯入度 也在一定程度 上反映了 桩承载力的大小,因而在打桩时除了 控制桩顶标高之外,还要控制贯入度 .一般在粘性土壤中打桩以标高控制为主,贯入度 作为校核.倘若锤击打桩达到设计标高后而贯入度 未能达到要求时,仍可继续锤击.但在砂土层或风化岩层则以贯入度 控制为主,标高为校核.当贯入度 已达到控制贯入度 要求,而标高尚未达到设计要求时,可以继续锤击三次,每次以10锤为基准,其平均值是34厘米,根据经验即为达到贯入度 的要求.打桩控制标准一般是由设计单位提出要求,施工时按要求控制即可.

22、但支承桩是以控制贯入度 为主,标高为辅.摩擦桩与支承桩相反,它是以控制标高为主,贯入度 为辅.或采用半支承半摩擦相结合的打桩方法.总之无论采用哪种方法,者要满足设计和规范要求.5)、桩的裂损控制在打桩之前,要检查要打的桩是否符合规定的质量标准.在打桩过程中,要随时查看打桩情况,如锤、替打、桩三者是否在同一轴线上;贯入度 是否有异常变化;桩顶碎裂情况等等.桩打完了 以后,要检查桩身的完好情况.规范规定,对于预应力钢筋混凝土桩不允许出现裂缝.非预应力钢筋混凝土桩应尽量避免产生裂缝.6)、桩的临时固定和缺陷处理打桩完毕,必须及时临时固定(特别是对水上桩基),以防止在风浪、水流、土坡滑移及斜桩因自重挠

23、曲作用下基桩倾倒折裂.临时固定的方法是:用围囹木(夹桩木)夹住,方木顶撑,拉条固定,使基桩连成整体.在实际打桩过程中,有时会因某种缘故出现一些质量上的缺陷,必须采取措施予以补救.如果事故较大,影响到上部结构的使用安全时,就要会同设计人员共同研究,采取补救措施.四、桩帽施工高桩码头的上部结构为预制安装时,基桩上均设有桩帽.根据基桩布置情况,桩帽的型式通常有单桩桩帽和叉桩桩帽,有的还有双桩桩帽或簇桩桩帽.桩帽一般采用现浇钢筋混凝土和预制安装两种.1、现浇:施工的一般顺序:安支承系统铺底模测设侧模边线浇筑混凝土拆或吊去侧模拆除底模和支承系统.2、预制(一般指桩基为钢管桩)预制安装要注意焊接质量. 五

24、、上部结构施工高桩码头上部结构,目前大都采用预制构件在现场装配形式,这样便可减少现场施工的工作量,缩小受自然因素的影响,加快工程进度 .1、梁安装:按支承情况的不同,可分为两点:三点和四点支承的梁.其中两点支承梁常为前方承台的门机梁、桥吊梁和连系梁等纵向连续梁,以及后方承台的简支梁、三点和四点支承梁为前方承台的横向连续梁,一般简称为前方横梁或纵梁(也有为两端固结的单跨梁).在安装的技术标准上,简支梁比连续梁的要求高.安装简支梁,梁在桩帽上的搁置长度 不应小于设计所规定的最小值;梁端下的垫块和砂浆不仅起控制标高和防止梁倾斜的作用,而且传递荷载,所用的垫块和砂浆要满足在使用条件下的强度 要求,安装

25、连续梁,梁在桩帽上时搁置长度 无最小值要求,梁端下的垫块和砂浆主要起控制标高和防止梁倾斜的作用,所用的垫块和砂浆只须满足施工条件的强度 要求.传递荷载主要靠接头混凝土.2、板安装在高桩码头中,板按安装时支承情况的不同,可分为两边、四点和多点支承的板.其中,两边支承板为梁板式高桩码头的后方承台简支板和前方承台连续板(如火车轨道板);四点和多点支承板为无梁板式高桩码头和双向连续板1)、两边支承板安装(1)、简支板的安装同上述简支梁的安装,安装后按设计要求,用短钢筋将板接头处的数根外露钢筋,采用搭接焊进行连接.(2)、连续板的安装,安装时所垫的水泥砂浆要“外高、内低”,高处厚度 约为34厘米,取高处

26、厚度 减1厘米左右作为所需的控制标高.连续板一般是四侧,至少是两侧,有外伸环形接头钢筋.安装时,为避免环形接头钢筋相碰,板与板之间宜相对错开34厘米(1.52倍钢筋直径),若环形接头钢筋因位置不准或倾斜;或个别钢筋相碰,可用撬棍拨开,拨不开的可用气割切断相碰部分,但安稳后须用电焊再行焊接.2)、四点和多点支承板安装四点和多点支承板的安装,为了 减少因板底不平整,或垫块安设标高不准所引起的安装应力,一般都采用牛油盘根法.牛油盘根用1622米米浸牛油的棉绳盘成,盘的直径一般为810厘米,使用前须在压力机上测定其受力压缩后厚度 与压力的关系曲线.四点支承板的安装,预先在桩帽上用水泥砂浆稳定细石混凝土

27、垫块,吊安板时在垫块上安放牛油盘根,垫块顶高加上牛油盘根受支承力压缩后的厚度 即为所需的控制标高.多点支承板的安装与四点支承板基本相同,所不同的只是因各支承点的支承力不尽相同,在稳定各支承点的细石混凝土垫块时,要根据牛油盘根受力压缩后厚度 与压力的关系曲线,按支承力大小定各支承点细石混凝土垫块稳定标高,即支承力大点、稳安标高低,支承力小的点,稳安标高高.3、靠船构件安装在高桩码头中,一般设有靠船构件.因靠船构件的重心与安装时的支承点不在一垂直线上,吊安时须在顶部设手动葫芦,施以水平力,使其正位,正位后,顶部用拉杆与横向连续梁上吊耳相连;下部与横梁端头之间垫硬木楔,然后撤除手动葫芦.靠船构件安装

28、后,在未浇筑其与梁、板之间的接头(缝)混凝土之前,严禁停靠船舶,以免碰倒.4、轨道安装轨道的安装常采用吊轨法.就是沿轨道按一定间距安设吊轨架,以固定轨道的位置.采用吊轨法施工,不仅可牢固地固定轨道的位置,而且可使轨道下面混凝土与轨道底能完全紧密接触.轨道的轴线位置和标高,同一般测量,分别用经纬仪、水准仪进行测量和控制.为确保两条轨道在同一断面的高差不超过允许值,中心线支立水准仪,使同一断面测点可沿的前视距离完全相等.5、接头(缝)混凝土和面层混凝土施工高桩码头上部结构为预制安装时,梁与梁、板与板、靠船构件与梁板之间的接头(缝)很多,为使码头逐片逐段形成稳定体系,应及时分批浇筑接头(缝)混凝土.

29、在浇筑接头(缝)混凝土前,老混凝土必须凿毛,并在结合面铺一层水泥砂浆,在垂直结合面上应尽量涂刷一层净水泥砂浆.为使节点、接缝处混凝土密实,混凝土浇筑应采用相应的施工措施,如采用流动性混凝土,使用高频振捣器采用二次振捣及压力灌浆等.码头面层混凝土施工中,前方承台的面层混凝土,因有火车和装卸机的轨道,一般比较厚(10厘米以上),而且在连续梁、板的接头(缝)混凝土与浇筑道路面层混凝土相同.后方承台的面层混凝土.仅5厘米左右,及在简支梁板的接头(缝)混凝土浇筑后,承台整体性还是比较差,其分块必须使缝设在梁的轴线上和梁接头的连线上.面层混凝土为钢筋混凝土板,所受约束力较大,浇筑混凝土宜采用真空吸水工艺,

30、以减少含水量;或掺入减水剂改善混凝土的和易性;增加密实度 ,从而减少收缩,防止出现约束裂缝,为了 避免因失水而出现干缩裂缝,宜边抹面、边用盖塑料薄膜的方法进行养护.第三节 板桩码头板桩码头因板桩材料的不同分为钢板桩码头和钢筋混凝土板桩码头.其优点是:结构简单、施工工序少、所用施工设备少、施工速度 快;材料用量少、造价低;根据原泥面情况,少挖或不挖泥即可打板桩,故可少挖少填.缺点是:抗震性能差,震坏后不易修复;板桩墙后未填土前,抗浪能力差,不利于无掩护条件下施工;板桩墙在施工过程中易向前倾斜,倾斜后不易或不允许作纠正处理.一、结构形式和施工顺序板桩码头的结构形式繁多,其典型的结构形式如图所示.板

31、桩码头的施工顺序可归纳为:施工准备测量放线打导桩、安导架打板桩浇注导梁、帽梁混凝土开挖锚碇槽浇注胸墙混凝土(安装锚碇板和拉杆)板桩后回填土安装附属设备交工验收.二、板桩码头施工特点板桩码头施工是依它的结构型式而进行,现仅介绍对拉杆式锚碇、打入式钢筋混凝土板桩和钢板桩的普遍板桩码头的施工.这类板桩码头,因码头前沿线在水域中或在陆域内的不同,其施工特点也不尽相同.当码头前沿线在水域中时:1、板桩墙需用打桩船施打.2、根据水位情况,如水深大,能满足打桩船吃水要求,应先施工码头主体(形成整体)、后挖泥;如水深小而且挖泥厚度 较大,宜选择适当的挖泥船分二次挖泥,第一次挖泥至水深能满足打桩船吃水要求为止,

32、码头主体施工后进行第二次挖泥.这样做,既可减少码头向前位移,又可少挖泥、少填墙后土.3、为使码头逐步形成整体,避免已打板桩墙因后续打桩震动和土坡蠕动的共同作用而产生过大的前倾,应及时进行锚碇系统和墙后填土的施工.当码头前沿线在陆域内时:1、先在陆上施工码头主体,后挖泥.2、在陆上施工码头主体,施工简便,质量易保证;挖泥前板桩墙不前倾.3、如挖泥厚度 较大,亦宜分两次挖泥,且在两次挖泥之间要有适当的间歇时间,使板桩墙前倾缓慢发展,以减少前倾量.此外,不论码头前沿线在水域中,还是在陆域内,都要特别注意:(1)码头主体完工后的挖泥,应沿纵向均匀地进行,且要防止碰坏墙壁和超深.如超深大于设计要求,应用

33、适宜的材料(如砂)或使用设计指定的回填料进行填补,以免降低墙前的被动土压力.(2)帽梁(不与导梁合一时)的施工,应在墙前挖泥后,墙顶位移稳定后进行,以便调正帽梁尺寸,使码头前沿线位置偏差符合质量标准,并可防止帽梁在垂直方向产生裂缝.(3)在挖泥过程中,应对板桩墙和锚碇的位移进行监测.三、板桩施工1、板桩制作钢筋混凝土板桩制作有现场预制和预制场预制两种.若采用预制厂预制的方法,则用驳船运到施工地点进行施打.钢板桩则是向工厂定货购买.2、板桩施打打板桩所用的设备与打普通桩一样,所不同的是板桩施打的,需要设置导向梁.板桩施工时,可以单根地插打,也可以分段分组打.每组一般为34根板桩,每段由若干组组成

34、.一般每段有1012块板桩.先把该段所有板桩都插好,再打入土中12米,让其稳定,然后分组台阶式的打设,这种沉板桩方法生产率较低,但板桩墙的质量好,紧密而垂直.闭合式的格形板桩墙要一次将所有的板桩都插好,以保证板桩的位置的准确,然后再分组下沉.板桩墙的施打方法有:成排打和单独打两种.(1)成排打方式成排打方式是以20根左右的板桩为一批,预先插立在导向架内,打时先打两墙头的13根桩,并一直打至设计标高(或其一半),后打中间其余的板桩,一次(或分若干次)接顺序打至设计标高.这种施工方式的优点是:桩沿墙轴线方向不易倾斜、榫口、锁口不易脱开、拉坏,几乎可不用楔形桩;桩不易扭面;墙表面不易错牙.缺点是:为

35、插立桩须用高的打桩架;插立后的桩呈壁头;易受风、浪的影响,施工复杂.(2)单独打方式单独打方式是第12根板桩一次打至设计标高.其优、缺点恰与成排方式相反.钢筋混凝土板桩一般是一次打一根.板桩下端往往制成截角形,板桩在打入时,利用土对桩尖的一部分横向挤压力,可保证板桩之间贴靠紧密.钢板桩,槽型可一次要1根或3根;“Z”型因断面为非对称形,为避免偏心锤击和防止桩扭转,宜一次打两根,两根桩的拼装方法按有关规定执行.四、锚碇系统施工钢板桩码头的稳定,除了 板桩本身作用以外,还要依靠锚碇的稳定作用.锚碇系统包括:锚碇板、拉杆、锚碇板前的抛石棱体.锚碇板有的用钢筋混凝土预制板,也有用钢板桩墙的.拉杆用高强

36、低合金钢材制作.板桩墙打好后就可进行锚碇系统的施工(穿拉杆、安设锚碇墙及抛石棱体施工).拉杆及锚碇板位置在板桩墙的顶部,位置较高,为了 便于施工,往往要回填到拉杆面才进行.但是,回填到那种高度 时,没有锚碇板的作用,板桩墙的稳定又成问题.为此,就要很好地考虑施工方法和顺序,既要考虑施工的方便,又要保证板桩墙的稳定.如拉杆紧张装置位置放在靠近板桩墙或锚碇墙部位,回填时先回填锚碇板及靠近板桩墙部分的土料,为锚碇施工创造条件,又保证能及时(或时间不会间隔太长)使板桩墙得到锚碇,保证稳定.锚碇系统的拉杆太松、太紧,都不利于板桩墙的稳定,一般使拉杆微微上拱为宜.五、墙后回填板桩墙后填料的施工,量大、需要

37、工期长.加上板桩墙锚碇系统的施工,增加了 施工的复杂性,往往控制着板桩码头的施工进度 和施工质量.回填材料,水下部分宜填砂、砾石、块石等透水性好的材料;陆上部分可填砂、石材料,也可填无腐蚀性及无膨胀性的粘性土料.对地震基本强度 在六级及其以上的地区,不宜填易液化的粉砂、细砂及亚砂土.在钢板桩墙后和拉杆周围严禁填有腐蚀性的材料.码头前沿线,如在陆域内,采用陆上回填;如在水域中,水下部分采用皮带机或吊机(带抓斗)上方驳在墙前进行回填,水上部分采用陆上填.在陆上回填时,铺土(推土机或其他运土机械)、整实(柴油整实锤或吊机吊整锤)和压实应沿与拉杆平行方向进行,只有当拉杆上覆土达到一定厚度 后,方可沿与

38、拉杆垂直方向进行,以免使拉杆(拉杆下的土要整实)压弯和下沉.在整实过程中,考虑土对板桩墙有一定的挤压力,应经常观察板桩墙和锚碇体的变形和位移情况.六、其它对于板桩码头帽梁的施工,应根据测量所得的桩顶标高偏差,修整桩头,安装模板与钢筋,然后现场浇注混凝土.通常帽梁的浇注是在码头背后回填土压实以后进行,这样帽梁模板的一侧可支承在地面上,另一侧可支撑在导向梁上.导向梁、胸墙以及码头上面层的浇注施工与一般现浇混凝土的施工相同.测试题一、简答题:1、简述高桩码头和板桩码头的施工顺序.2、桩基施工前,应进行哪些检查工作？打桩有哪几种方法？其中锤击打桩操作注意哪些事项？3、拟定打桩顺序时要考虑哪些问题？如何

39、做好桩的承载能力控制？4、打桩过程中,为保证质量,防止桩偏位,应采取哪些措施？二、填空题:1、桩基工程桩的类型按传力作用分 和 .2、根据经验,在打桩过程中,对桩标高未达到设计要求,可以继续锤击 次,每次以 锤为标准,其平均值 ,即达到贯入度 的要求.3、打桩完毕,必须及时 ,以防止要桩在风浪、水流、土坡滑移及斜桩自重挠曲作用下的基桩 .4、打板桩所用的设备与打普通桩一样,所不同的是板桩施打时需要设置 . 5、基桩工程打桩过程中,对岸坡 影响.三、选择题1、打桩的质量要求,其中,桩的纵轴线倾斜度 偏差不得大于( ).A、0.5% B、1% C、1.5%2、板桩码头锚碇系统的拉杆太紧太松,都不利

40、于板桩的稳定,一般使拉杆( )为宜.A、微微上拱 B稍稍下压 C、绝对水平第三章 重力式码头施工重力式码头是由基床、墙身、减压棱体、回填土、上部结构以及护木、路面等组成.其施工程序是:在这些施工项目中,每项工作的进度 对整个工程都有很大影响,尤其基床、墙身及减压棱体等,工程量一般都较大,技术要求很高.作业延续时间也很长,而且,只有在前项工作完成后才能进行后续工作.因此,必须预先拟定详细的进度 计划,合理组织施工,以保证如期完成工程任务.至于墙身构件的制作,也需要很长时间,但它可以提前预制,只要计划安排得当,即可确保墙身建造正常进行.第一节 抛石基床施工为减轻码头建筑物对非岩石地基的压力.需要铺

41、设抛石基床.如为岩石地基时,为了 整平地基表面,也要铺设抛石垫层,其厚度 不小于0.5米.抛石基床施工的一般要求如下:1、抛石材料应选用未风化、不成片状,无严重裂纹的坚硬块石.在水中饱和状态下的抗压强度 ,对于整实基床不低于50米pa.2、块石应有足够重量,一般以重达150100千克,并带有棱角的未风化的原石为宜.在有可能遭受海浪作用或水流冲刷的部分,需用重达几百千克以上的大石块压载.3、当地基为软土时,在基床底部,一般需铺设0.30.5米厚的砾石或碎石作为反滤层,并可起到减少石块陷入土中的作用.4、抛石基床应预留富裕沉降量,以保证地基或基床沉降后,其顶面标高符合设计要求.因此,应依上部荷载的

42、分布情况,分别定出各处的富裕沉降量值,并在施工图中注明标高.一、基槽开挖基槽开挖前,必须首先进行测量定位工作,要申请港务监督部门发布“航行通告”;挖泥时,要勤对标,勤测水深,防止超挖或欠挖.水下开挖基槽时,对于非岩石地基,每边应有一定的超宽和超长,但一般不大于2米.水下基槽的开挖方法,依土质坚硬度 不同而定.在开挖松软土层时,根据土壤性质、工程量及基槽大小,选用不同型式的挖泥船,基槽开挖的超深值,随挖泥船性能而不同,一般应不大于0.5米.挖至设计标高后,要核对土质(现场鉴别或套筒取样、室内分析).如地质与设计要求不符,应与设计单位研究解决.挖完后,需用吸泥泵清淤;如不能及时做抛石基床,要采取防

43、淤措施(或在将来抛石前,用吸泥泵清淤).二、基床抛石每段基槽开挖后应及时进行抛石基床施工.1、抛石顺序和分层基床抛石和顺序,既要考虑与上一工序基槽挖泥紧密衔接,又要为夯实以及下一道工序安装上部结构创造条件,以达到确保工程质量和加速工程进度 的目的.对于顺岸码头,从任一端开始都可以;对于突堤码头一般从近岸墙开始抛.抛石基床的厚度 应是设计厚度 加预留沉降量.当基床抛石要作夯实处理时,按港口技术规范要求,夯锤重为4-6t时要分层,厚度 一般不大于2米.2、抛石方式抛石方式有压茬抛和定位、定量抛两种.两种抛石方式的优缺点见下表:两种抛石方式优缺点和适用范围抛石方法主要优缺点适用范围优点缺点压茬抛 民

44、船人力 方驳1、抛填位置较准确2、抛填灵活,量易控制3、不易漏抛,顶面平整度 较好;4、方驳驻位较稳1、抛填效率低;2、劳力用量大;3、劳动强度 大1、风浪较小时抛填2、基床顶部的细抛3、人工费用较低的地区 推土机方驳 装载机1、抛填效率较高;2、劳力用量少;3、方驳驻位较稳1、抛填量不易控制2、顶面平整度 较差3、需用推土机或装载机1、风浪较大时,基床顶部细抛以下的抛填2、人工费用较高的地区定位、定量抛 民船人力 方驳1、抛填位置较准确2、抛填效率较高3、抛填控制较为简单1、定位标志设置量大2、顶面平整度 较差3、劳力用量大4、劳动强度 大1、风浪较大时,基床顶部细抛以下的抛填;2、人工费用

45、较低的地区 侧倾式抛石船 底开式1、定位较准确2、抛填效率高1、定位控制工作量大2、顶面平整度 差3、粗平工作量大风浪大时基床顶部细抛以下的抛填3、抛石要点1)导标标位要正确,勤对标,对准标,以确保基床平面的位置和尺度 ,特别是基床顶宽不得小于设计宽度 .2)粗抛和细抛相结合,顶层顶面以下0.50.8米范围内应细抛;其余和以下各层可粗抛.抛填控制高差为:粗抛一般30厘米;细抛一般为030厘米.细抛应趁平潮时进行.3)抛石前应进行试抛.通过试抛,掌握块石漂流与水深、流速的关系;当推土机、装载机、开底式和侧倾式抛石船抛石时,应掌握块石堆扩散情况,以选定起始点位置和移船距离.4)勤测水深,在接茬处,

46、应在邻近接茬23米的已抛部位开始测水深,并采取先测水深,后抛石、再测水深的方法进行抛填,以免漏抛或抛高、测水深时,测点间距宜不超过1米,测锤(用812钢筋焊接成的花篮)的底部直径要不小于20厘米.5)当有水流又用人力抛时,要顺水流抛,抛石和移船的方向应与水流方向一致,以免块石漂流在已抛部位而超高.6)当用开底式和倾泄式抛石船抛石时,除掌握石堆扩散情况外,一般应控制在3090s内抛下,使抛下的石堆厚度 比较均匀.三、基床整实为了 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,需采取密实措施,使其达到应有的密实度 .在工期允许的情况下,可采用基床自然沉实法,即让基床经过一个风暴季节或

47、68个月的时间,使之自然沉实.采用这种方法时,应预先将基床粗略整平,上面覆盖保护方法,以免被水流冲坏.为了 争取时间,加速工程进度 ,一般应采用整实的方法.1、基床应分层分段夯实,每层厚度 宜大致相等,一般不大于2米,分段夯击的搭接长度 不小于2米.2、夯击次数一般由试夯确定,不进行试夯时,一般采用每点8夯次,即可满足要求.过夯会使石块破碎或松动.3、基床夯实,一般采用每夯压接相邻半个夯位,并分两遍夯实(即初夯复夯各一遍)的方法,以防止基床局部隆起和漏夯.四、基床整平在基床抛填、夯实过程中,尽量进行系统的测量控制.水下基床整平工作,根据不同建筑物有不同的精确度 要求,一般分为:粗平表面标高允许

48、误差为15厘米;细平表面标高允许误差为5厘米;极细平表面标高允许误差为3厘米码头基床,外堤不覆盖方块的基床和边坡,以及抛填方块或异形块体的基床,只进行粗平.码头基床肩部(不覆盖方块或沉箱的部分),外堤保护方块下的基床肩部和边坡,以及抛填方块建筑物压边方块下的基床,需要细平.岸墙下铺砌方块、置放沉箱的基床及斜坡要极细平.1、基床的粗平2、基床的细平和极细平当基床宽度 较大,应选用桁架梁做刮道,以免因挠度 大而影响平精度 .刮道的挠度 控制在1厘米以内.第二节 预制构件安装预制安装结构的重力式码头,经整平后的抛石基床,为避免遭受风浪的破坏或回淤,应及时安装预制构件.在目前,重力式码头的预制构件一般

49、为方块、沉箱和扶壁.一、方块安装混凝土及钢筋混凝土方块是重力式码头墙身结构的一种主要形式.常用多为实心方块,很少用空心方块.其重量可以从数十吨至数百吨,一般高约2.04.0米、宽2.05.0米、长4.013.0米.下面仅叙述实心方块的安装.1、安装顺序墩式码头,以墩为单元,逐墩安装,每个墩由一边的一角开始,分层、逐层安装.顺岸式和突堤式码头,一般由一端开始向另一端安装,当码头较长时,也可由中间附近开始向两端安装.在平面上,先安外侧、后安内侧;在立面上,大致可分为四种基本形式,即以单块为单元的阶梯式、以几段(接变形缝划分)为单元的分层逐层式、以几段为单元的阶梯式和以整个码头为单元的分层逐层式.在

50、这四种形式中,依次前者比后者传给地基的荷载较为集中,当地基土压缩变形比较大时,安后的墙身易产生不均匀的沉降,但在安装时,起重船移动幅度 小,移锚次数少,安装效率高,方块安装具体选用方法,与地质条件、码头长度 、分段长度 和层数,以及后续工序安排和风浪条件等因素有关.选用原则是:不均匀沉降小、受风浪破坏少、安装效率高和有利后续工序的施工.2、安装控制方块安装的主要控制是码头的边线、变形缝和总长度 .、边线控制:边线控制按安装过程可分两种情况:一是安底层方块,在基床上于边线的外侧距边线的一定距离(一般为1520厘米)设控制线.控制线由埋设的混凝土小方块和其上拉的线组成.埋设混凝土小方块时,在陆上用

51、经纬仪定位,在船上用垂球引点.一是安水上各层方块,可按下层方块偏位情况和错牙允许值进行控制,也可用经纬仪进行控制.当抛石基床有预留后倾斜坡度 时,底层方块的前沿线即为设计线,以上各层方块的前沿线应按进驻度 依次向后移一定数据.、变形缝和总长度 控制,调整方块的尺寸偏差,选取缝宽的控制值,安装时以段为单元,每层的前多数方块的缝宽按选定控制值进行控制;末尾数块(一般为45块)按实测剩余长度 度 算得缝宽进行控制,这样,既控制了 码头每段和总的长度 ,又可使变缝垂直、整齐. 、质量标准 见下表:方块安装质量标准建筑物型式砌缝平均宽度 不大于(厘米)砌缝最大宽度 不大于(厘米)错缝搭接长度 允许减少(

52、)临水面与准线的允许偏差相邻方块临水面错牙不大于(厘米)顶面凹凸不大于(厘米)上下层临水面错牙不大于(厘米)岸壁式3第一层5105333第二层以上7墩式37333二、沉箱安装沉箱重力式码头与方块重力式码头相比,安装工作简化,工作速度 快.但它的结构具有高(814米)、大(宽1020米、长1520米)、重(100200T)、薄(壁厚约30厘米)等待点,因而在施工方法上有许多特殊之处.1、安装控制对顺岸式和突堤式码头,多由一排沉箱组成,一般即由一端开始向另一端安装,安装时,在陆地上设经伟仪直接观测其顶部,控制线距设计前沿线约1520厘米,如基床有向里的坡度 ,设计前沿线应按坡度 进行调整.对墩式码

53、头,以墩为单元,逐墩安装,如一个墩有数个沉箱,每个墩由一角开始依次逐个沉箱进行安装.安装时,在陆上设经伟仪(或经伟仪与测距仪联合使用),采用前方交会法先安一个墩的沉箱,在已安墩上用测距仪定线.测距,逐个安下一个墩.沉箱安装质量标准见表接缝平均宽度 不大于(厘米)接缝最大宽度 不大于(厘米)临水面与准线的允许偏差(厘米)相邻沉箱临水面错牙不大于(厘米)61055注:对于重力式墩所用的沉箱,纵横轴线允许偏差为15厘米.2、沉箱的安装沉箱运到安装现场以后,就可以利用预先安设在沉箱上的绞车锚缆,在经伟仪的帮助下就位.沉放第一个沉箱时必须有4个锚,以后的沉箱可改用两个锚,而将沉箱的另一端系于先沉下的沉箱的两个带缆桩上.就位后即可打开沉箱底部的京斯阀逐渐充水下沉,同时应随时保持缆索收紧状态.当沉箱发生摇摆时,因拉紧的缆索易断,此时可采用时放时紧的办法适应其摇摆,绝对不能使沉箱拉动移位,以保证下沉位置的正确.沉放后的沉箱如达不到设计精度 要求,则可关闭京斯阀抽水,使沉箱稍稍浮起,重新就位安装.当采用随潮而自沉时,沉相应适当灌水,使沉前吃水比浮游稳定吃水大0.5米以上,以便偏位或缝宽不合格而需抽水、起浮,重新安装时,沉相还处在稳定状态.沉相沉落在基床后,需开进水阀门灌水,并如