重力式码头抛石基床夯实施工技术简述.doc

重力式码头抛石基床夯实施工技术简述广东省粤西航道局 洪本英摘 要：简述码头工程抛石基床夯实施工工艺和有关质量控制措施。 关键词：港口工程 抛石基床 重锤夯实 船夯1前言徐闻县新寮港码头工程属重力式空心方块结构，码头工程基础为抛石基床，按照设计和施工规范要求，抛石基床须进行抛石并夯实，消除或减少其压缩沉降。夯实面积为1050m2。2施工方法选择 港口工程基床夯实的方法主要有重锤夯实法和水下爆破夯实法两种。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。考虑到施工地段距离附近旧车客渡码头较近，因此该工程采用重锤夯实法。结合施工的环境条件采取船夯方式进行。3 重锤夯实原理 由起重机将特制的夯锤提升到一定高度后，自由下落;重复夯击基床表面，使基床受到压密加固，消除或减少其压缩沉降。因是海上作业，需用船载起重机进行施工。 4 夯实施工流程 施工准备测量放线基床粗平夯船定位初夯复夯验收。 5 夯实技术要求 (1)一般要求锤重4060kN，落距为23，锤底压强4060 kPa，每锤的单位冲击能不宜小于120 kJ/m2。该工程采用锤重47.1kN，锤底面积1.132，落距3.0m，则单位夯击能为125.0 kJ/m2，满足要求。 （2)抛石基床夯实范围应按设计规定采用。如设计未规定，可按照建筑物底面宽度各加宽1m。若分层整平时，可根据分层处的应力扩散线各边加宽1m。 (3)为保证夯实效果，要求抛石基床大致平整，高差不大于1530cm。 (4)采用纵横向相邻接压半夯每点一锤，并分初、复夯各一遍，一遍四夯次，两遍共八夯次，或者多遍夯实的方法，以防止基床局部隆起或漏夯。 (5)试夯。根据施工规范要求，在正式夯实前要先进行试夯，目的是确定不同抛石厚度、不同锤重、不同落距、不同水深进行夯实所能达到设计夯实要求的夯实方法、夯实次数、预留夯沉量，并将试夯有关参数报监理工程师审核，为正式施工提供依据。6试夯技术要求 根据夯实方法的不同和抛石基床的特点选择首、中、尾三段试夯。试夯技术要求如下： (1)试夯地点应选择有代表性的区段，当地质情况有较大差异时，应在不同地段分别试夯。 (2)试夯宽度，按基床夯实范围要求的宽度，段长不宜小于10 m。 (3)试夯所用的船机、夯锤设备和操作方法，应与正式施工条件相同。 (4)试夯的观测要求:在试夯范围内选取三个断面，每个断面上1m一个点进行夯实观测，求出平均值；观测时应对夯前和第4夯各测一次，以后每两夯测一次，至相邻测次的累计沉降值趋于接近为止。在观测沉降的同时，应配合潜水检查基床表面块石的紧密程度及破损情况。（5)根据观测的结果整理分析，求出相邻夯次的平均沉降差在3 cm以内时的次数确定为正式施工的夯击遍数。 采用纵横向邻接压半夯法多遍夯实的方法，夯实两遍检查合格，正式施工按两遍控制，预留夯沉量按层厚的1O%控制。7夯实工具配备基床夯实采用专业打夯船作业，该作业船为400t方驳，船首配有25t吊机。夯锤一般为铸钢或用厚钢板焊接而成，其型式和构造如图1所示。为减少水阻力和增加稳定性，外型为低重心的扁式截头圆锥体，中间设有排水孔。按港口规范要求专门加工，锤重47.1 kN，底面积为1.13m2。 图1 夯锤立面图（单位：mm）8 船夯施工工艺8.1夯船定位控制 夯实船采用平行于基床轴线驻位，设中心导标和顶面坡肩边导标以控制基床夯实范围，用船舷(或在船的首、尾各设一临时对位标)对标。8.2压半夯夯实控制 （1）横向夯点控制。控制方法有两种:一种采用设立水平转角指示器控制；另一种采用设夯点标记架控制。实际施工中采用在船首设夯点标记架的方法，标记架为一个弧度刻度盘，因起重机能力大，可通过改变吊杆倾角调整夯点纵向位置，对应设置四组刻度，标记架设置在起重机驾驶室前面，通过连接在起重机上的夯点指示杆和标记架一起控制夯点横向移位，确保横向邻接压半夯，保证夯实宽度。夯点标记架上夯点间距S用式(1)计算。S=rd/2R (1) 式中:d夯锤直径； R吊杆转动半径； r起重机回转中心至夯点标记架的距离。 (2)纵向夯点控制。通过控制移船实现纵向夯点控制，方法有四种。前三种都是利用松放船首左、右锚缆控制移船。但锚缆移动数值c与船首锚缆的水平投影线与船纵轴线的水平夹角和船首锚缆与其水平投影线的垂直夹角有关，、测定误差大，受水位和船位变化而改变，移船控制精度差；该工程采用第四种方法，增设横向船位标，船的两舷各划一条与船纵轴线相平行的线，并在线上按夯锤半径划点，利用这两条平行线上的对应点对应横向船位标，控制松放船首左、右锚缆移船。因起重机臂长、起吊能力大，可通过调整吊杆倾角控制夯实部位，夯船驻位一次可纵向夯4排，施工时严格按表1夯实主要参数准确控制吊杆的倾角，确保一次纵向4排压半夯。 基床夯实宽度设计为6.6m，根据实际选择的夯实参数计算夯实宽度达7.05m。施工中由吊杆的倾角和移船距离控制夯实纵向位置，由夯点标记架准确控制夯点横向位置，确保纵横向均邻接压半夯。8.3夯实要点 (1)为防止“倒锤”和夯坍边坡，每遍的夯实要先中间、后周边。(2)夯锤重47.1kN，确保落距3.0m以上。落距3.0m时每锤的单位夯击能力125.0KJ/m2（不计浮阻力等影响），能满足施工规范要求。表1. 基床夯实主要参数表组号 吊杆长度 吊杆倾角 水平距 回转半径 吊杆转动 标记架至 标记架 夯点间距 夯锤直径 有效夯实 夯实宽度 /m /（。） /m /m 半径R/m 回转中心 弧长/m /m /m 弧长/m /m 距离r/m 1 14.00 53 8.42 1.50 9.92 2.50 2.01 75.6 0.60 7.26 7.05 2 14.00 50 9.00 1.50 10.50 2.50 1.90 71.4 0.60 7.24 7.05 3 14.00 47 9.55 1.50 11.05 2.50 1.80 67.9 0.60 7.22 7.05 4 14.00 44 10.07 1.50 11.57 2.50 1.71 64.8 0.60 7.20 7.05(3)采用纵横向邻接压半夯并分初夯、复夯各一遍的夯实方法，防止基床局部隆起或漏夯，检测不合格部位再次夯实。 （4）当夯实后补抛块石的面积大于1/3构件底面积或连续面积大于30m2，且厚度普遍大于0.5m时，宜作补夯处理。 9施工经验体会 基床夯实是重力式码头基础施工的重要工序，它的质量关系着码头工程的成败。该工程基床夯实施工完成后，经检测、验收完全符合设计及施工规范。通过沉降观测，总体沉降量较小并趋于稳定，说明基床夯实质量满足工程要求。夯实施工须特别注意以下几点。(1)首先要选择合理的夯锤重量及锤底面积和夯锤落距。(2)基床抛石的富裕高度应该适当。若富裕高度值过大，夯实后基床超高过大水下扒除困难；若富裕高度值偏小，夯实后基床欠高，须进行补抛。如果补抛的面积较大、厚度大于0.5m，还需要补夯，这些都会影响工程的进展。根据实践经验抛石富裕高度一般为抛石厚度的10%左