水运工程施工方法

第四章复习思考题,1、重力式码头施工包括哪些主要内容？2、基槽开挖的质量标准是什么？何谓基槽的“双控”要求？3、抛石基床施工的施工步骤、方法和要点有哪些？4、重力式码头的墙身构件主要有哪三种主要形式？5、方块码头的主要施工步骤和方法什么？6、沉箱的施工程序是怎样的？其预制和移动下水可分为那几种方式？7、沉箱的拖运条件是什么？试述沉箱拖运和接高的主要方法和特点。8、护壁结构有哪几部分组成？采用立制或卧制各有何利弊？,预制安装结构的重力式码头的施工工序一般包括：预制墙身构件、开挖基槽、抛筑块石基床、基床夯实和整平、强身预制件安装、浇筑胸墙、抛填棱体块石和铺设倒滤层、码头后回填、安装码头设备和铺设路面。,第五章桩式码头施工,第一节桩工基础第二节高桩码头桩基施工第三节上部结构施工第四节板桩码头施工,高桩码头的组成：上部结构、承台、桩基、(挡土结构和护坡)及码头设备。结构类型：按建筑材料分：木结构、钢结构和钢筋混凝土结构；按桩台宽度分：窄桩台式、宽桩台式、墩式结构；按上部结构形式分：承台式、无梁板式、梁板式、绗架式、刚架式。,高桩梁板式码头,高桩框架式码头,钢管桩码头,桩式码头施工特点,1）受自然条件（风、浪、潮汐、水位、土质等）的影响很大；2）使用船舶机械多，相互干扰多，水陆联系困难，施工条件复杂；3）桩式码头上部结构断面不大，工序多，工作面狭窄，施工困难；4）由于上述原因，桩基的施工是桩式码头施工的关键性工程，关系着码头施工的进度和质量；5）顺岸码头大多设在斜坡上或斜坡脚，因而，在打桩震动、挖泥、抛填等工程施工的影响下，岸坡稳定问题是桩基码头施工中必须妥善处理的重大技术问题。,第一节桩工基础,一、概述桩基础、主体结构桩的材料木桩、钢桩、钢筋混凝土桩、预应力桩桩的制作预制桩、就地浇筑灌注桩桩的作用支承桩、摩擦桩、锚碇桩、防渗板桩桩的截面方形(空心、实心)、矩形、圆形、管形槽形、Z字形、一字形二、预制桩的施工方法,（一）桩的制作、吊运和堆存1、桩的制作（1）钢筋混凝土桩预制厂、现场、先张、后张（2）钢管桩管节、拼装、加固、防腐全封闭、半封闭、开口桩,桩径与桩内土面的关系,锤击沉桩示意图,2、桩的吊运和堆存吊点、支垫的数量和位置两点吊、多点吊（20m）,起吊情况沉桩方式锤击法、震动法、水冲法、静压法,（二）锤击法沉桩沉桩设备打桩锤、打桩架、附属设备（替打、桩垫）打桩方式,1、打桩架的高度最大桩长80m，最大直径2.5m,2、打桩船的抗风浪性能5级风、3级浪临时施工栈桥、海上平台3、桩锤（1）桩锤的种类蒸汽锤单动调节冲程，频率为50次/min80次/min双动调节进气量，频率为100次/min200次/min优点锤的质量大，稳定可靠缺点打桩效率低，设备笨重，成本高,柴油锤动力来自柴油内燃机，利用活塞或缸体下落时的冲击能量。我国引进的筒式柴油锤的性能：,液压锤利用液压缸内高压氮气的缓冲作用，使极短时间的强大冲击变成较长时间的较大压桩力。,（二）桩锤的选择满足克服沉桩阻力的要求；满足沉桩速度和质量的要求,4、替打及桩垫作用：缓冲、受力均匀、保护桩头5、平衡装置作用：保证桩位和桩身倾斜度准确形式：平衡车式、平衡水舱式6、背板作用：在龙口上固定桩位，打斜桩时承受桩身重量,（三）震动沉桩法震动法沉桩原理桩头刚性联接震动锤偏心块产生震动力强迫土壤发生震动土壤结构破坏沉桩阻力减小桩在压重下沉入土中,（四）射水法沉桩（水冲法）1、射水法沉桩的原理高压水破坏土壤结构摩阻力和端承力减小桩身下沉土壤重新固结摩阻力和端承力恢复,2、射水法沉桩机具锤击法全套机具+射水系统（水泵、射水管、喷嘴）,射水管的布置射水法施工顺序吊桩就位、压锤下沉、开动水泵、下放射水管,（五）压桩法沉桩原理：借助桩架自重及压重，滑轮换向，分节压入，逐段接长。优点：减少打桩震动和对周围土体的破坏。,三、就地灌注桩施工顺序定位钻孔清孔放钢筋笼下导管浇注混凝土养护凿桩头,旋转钻机种类,几种旋转钻的钻头,冲击震动灌注桩机,爆扩孔桩,端夯扩灌注桩施工工艺,适用条件：土层变化复杂，桩长难以准确控制；大直径和变直径桩，提高单桩承载力；水深增加，桩长增加。优点：节约钢材和木材、施工机具简单、降低了造价。缺点：断面大、消耗水泥多、不能用于斜桩。,就地浇制桩施工中的主要技术问题桩的垂直度超标,桩孔弯曲形成弯曲桩,中心距偏差大.桩的直径不能保证,易发生缩颈及超径问题.孔底沉渣沉淤较多.桩身混凝土浇筑质量不好,形成缩颈断桩.,第二节高桩码头桩基施工,一、制桩和运输桩型：先张法预应力钢筋混凝土空心方桩；制桩速度：保证连续沉桩，满足堆场能力；制桩数量：留有富裕量1%2%。驳船装运二、测量基线的设置两条正交的基线,定位桩的控制点和控制线，在控制点上架设仪器。两条任意夹角的基线测量角3060,一条基线布置三、沉桩作业（一）沉桩方法的选择远离岸边：打桩船、自升式海上施工平台；临近岸边：打桩船（吊龙口）、搭栈桥、陆上打桩架。,（二）沉桩顺序的确定1、考虑所有桩都能施打在桩位图上用统一比例的打桩船纸模模拟出打桩顺序；2、考虑水位、水深和风、浪、流的影响打桩船的吃水和抛锚定位方法；3、考虑工程分段一般以结构段来分段；4、考虑土壤变形的影响群桩（桩距3D）通常采用阶梯形推进；,5、减少沉桩对岸坡稳定的影响由岸边向外逐排打设，采用间隔沉桩法；6、尽量减少打桩船移架、移锚的次数提高打桩效率；7、考虑施工水域船舶锚缆的布置使之取桩方便，缆绳对桩不产生侧力，如图5-7所示。,（三）沉桩质量控制1、制桩质量工厂检验各道工序合格；现场验收出厂合格证、外观检查。2、沉桩控制（1）偏位控制桩顶偏位直桩：10cm，斜桩：15cm；桩轴线倾斜1%常用措施核查、气候、平衡、规律、跟踪、坡稳,（2）贯入度和标高控制“双控”桩顶标高、贯入度贯入度（最后10击平均每击的下沉量）沉桩阻力承载力贯入度静载试验粘性土以标高控制为主，砂性土以贯入度控制为主（3）装的裂损控制锤速增加比锤重增加作用更明显；锤击拉应力与桩长对波长的比值成正比；预应力桩不得出现裂缝，非预应力桩避免出现裂缝。,（4）桩的临时固定和缺陷处理及时夹桩、方木顶撑、拉条固定；设置警示标志、施放浮筒；缺陷处理措施6条。四、接桩、截桩接桩凿除、接筋、浇砼截桩受力筋保留至设计标高50cm以上，截断前的桩头要吊住。,第三节上部结构施工,一、现浇桩帽和现浇横梁桩帽形式：单桩桩帽、叉桩桩帽、双桩桩帽、蔟桩桩帽现浇横梁：增强横向排架的整体性（一）现浇桩帽和横梁的支承体系1、夹桩式支承系统原理：支承力取决于夹紧力和摩擦系数的大小特点：操作方便、承载力小、适用于较小桩帽,2、悬吊底模式支撑系统组成：图5-19特点：可调整底标高、广泛替代夹桩式支承系统,3、悬吊侧、底模式支撑系统组成：钢扁担梁、钢支墩、钢侧模、钢楞特点：适用于平面尺寸大、重量大的桩帽,（二）模板底模：搁珊用方木，地板用木板侧模：组合是钢模板或胶合模板（三）浇筑混凝土成批浇筑：搅拌船供料、人力振捣零星浇筑：陆上拌料、翻斗车或舢板运料、人力振捣海上浇筑：围堰蓄水、淡水养护、水驳运水,二、上部结构安装起重安装组织：梁、板、框架、靠船构件等（一）构件的预制吊装,（二）构建安装1、安装前的准备工作：1）核对基桩偏位值，提前预制加长或缩短梁板；2）核对构件；3）尽量选择起重量大、伸臂长、起吊高度高、能旋转的起重船；4）事先制订安装方案，使起重船移位少、效率高，安装后易于分段形成整体。2、梁安装步骤：抄标高放安装线找平方法：边铺砂浆边安装、边勾缝，测量配合,简支与固结,3、板安装（1）两边支承板用于：梁板式高桩码头后方承台简支板前方承台连续板（2）四点支承板用于：无梁板式高桩码头双向连续板,4、靠船构件安装特点：重量重、重心靠前、支承困难，需特别小心5、构件稳固槽钢穿过靠船构件预留孔，支承在围囹上,纵梁及吊车梁在节点处，焊牢底部伸出钢筋的1/2,6、轨道安装吊轨法,预埋螺栓定位钢板法,三、现浇混凝土（一）浇筑混凝土的方法1、陆上浇筑搅拌系统设在码头附近的场地上，通过陆路输送混凝土。2、水上浇筑采用搅拌船，由混凝土泵或用混凝土罐由起重机输送到浇筑面。（二）具体施工工艺,1、现浇板缝,2、现浇悬臂板荷载较小时荷载较大时,3、现浇护轮坎,4、现浇码头面层码头面层构成预制叠合板振捣棒粗平，平板振捣器细平三次磨面，木蟹粗磨，铁板细磨新浇混凝土至少两小时后才允许被淹没新浇混凝土部位应距离锤击沉桩处至少30米以外,第四节板桩码头施工,一、概述板桩码头轻型结构码头本节介绍拉杆式锚碇系统板桩码头原理：下端插入地基，上端靠锚碇拉固。优点：用料少，造价低；预制件，施工快；先打桩，挖方少。缺点：耐久性较差、不能承受较大波浪、需要沉桩设备。,板桩码头的主要组成部分：板桩墙、拉杆、锚碇结构、导梁、帽梁及码头设备。,码头前沿在水域中时：1、需用打桩船2、水深大，先施工主体结构3、及时施工锚碇结构和回填4、破裂面位置码头前沿在陆域内时：1、先施工主体结构，后回填2、施工简单，质量易保证3、两次挖泥之间要有间隙都要特别注意：1、码头主体完工后的挖泥2、锚梁应在墙前挖泥后进行3、挖泥过程中进行位移监测,二、板桩的打设（一）设置导向梁、导向架施工要点：目的：保证垂直度、减小平面扭曲、提高打桩效率要点：1、选择适宜的设置长度2、选择适当的材料和断面3、导向梁距板桩墙顶的距离,（二）施打方式单独插打和分段分组打Z字形板桩的拼装方法,打板桩时校正倾斜的方法,（三）施打要点：1、采用外龙口的打桩船（架）2、在沉桩前用不短于2M的钢板桩做榫口检查3、转角桩的加工拼接,4、可采用锤击法、震动法，重锤轻打5、替打的构造6、要用塞子堵塞榫口的下端部7、开始的几根钢板桩施打时要特别谨慎8、钢筋混凝土板桩“宜长勿短”,三、锚碇系统锚碇系统是最终承受板桩墙土压力的结构锚碇系统包括：锚碇体、拉杆、锚碇板前的抛石棱体（一）锚碇体1、锚碇板2、板桩式锚碇3、叉桩式和斜拉桩式锚碇（二）拉杆用钢、接头、配件检查编号运输和存放中的保护，防腐处理拉杆安设间距、支点、张紧,四、墙后回填回填时间、顺序回填材料及运输方法铺土和夯实板桩接缝的处理,第五章复习思考题,1、桩的吊点及堆存支垫的数量和位置是如何确定的？2、预制桩的主要沉桩方法有哪几种？各有何特点？3、如何进行沉桩质量的控制？4、何谓预制叠合板？它是如何施工形成的？4、板桩码头的主要有哪几部分组成？锚碇系统如何施工？,第七章地基处理工程施工,1岩石地基问题及处理方法2砂卵（砾）石及砂土地基问题和处理方法3港口工程软土地基问题