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【摘 要】我国在建设码头上已经取得了非常不错的成就,特别是在重力式码头的建设过程中,不管是在理论上还是在实践上都取得了不错的成就,但是目前存在的问题依然突出,重力式码头在使用过程中的稳定性一直是一个比较难解决的问题,因此对于施工的技术提出了更高的要求。
【关键词】港口;重力式码头;施工技术;要点
随着港口码头建设发展以及施工工艺、机械的改进,在施工中出现了若干过去表现不明显,而现在表现非常明显,需要认真对待和解决,或过去根本不会出现的问题。比如基槽开挖完成后,回淤速率太快,回淤沉积物很快超出了规范和标准的规定;甚至是基床抛石、夯实完成后,由于其上层回淤沉积物重度太大,导致潜水员无法作业,不能进行基床整平;抛填棱体顶高程偏低时,需要趁潮作业,往往影响到工程进展速度;投入使用后,码头前沿装卸设备轨道位移、沉降过大,妨碍设备运行;码头前沿轨间混凝土大板发生位移、沉降,导致码头前沿积水严重。本文主要对港口重力式码头施工技术要点进行有效的分析和阐述。
一、港口重力式码头的施工特点
重力式码头由胸墙、墙身、抛石基床、墙后回填等组成,靠建筑物自重和结构范围内的填料重量和地基强度保持稳定性。按墙身结构,有整体砌筑式、方块砌筑式、沉箱式和扶壁式。它的施工特点具体表现在以下几方面:
1、构件重量大、体积大;岸壁用混凝土建成,坚闭耐久,一般不需要维修。
2、适用于岩石、砂质和坚硬粘土地基;在砂石料易于取得的地区造价较便宜。
3、预制件吊放及潜水作业工作量较大;需配备大型水上、陆上起重设备。
4、施工质量要求高;抛石基床需分层夯实整平。
5、受海洋水文和气象的制约。
二、港口重力式码头施工技术要点
重力式港口码头主要由基床、墙身、胸墙以及墙后回填等部分组成,它主要利用码头的地基强度及其本身的重量和建筑结构上的填料重量来维持码头的稳定,根据墙身结构来分类可分为扶壁式、方块砌筑式、沉箱式以及整体砌筑式。
(一)开挖基槽施工
在基槽挖泥施工环节中,基于其属于重力码头的重要基础部位,施工整体质量水平直接影响到工程的耐久性与稳定性,因此我们须依据设计要求确保挖泥的宽度与深度符合标准,不能产生较大的超差,一般来讲超宽波动反应应在两米之内,而超深则应小于零点三米,我们应依据工程实际状况适应性选择挖泥船型标准。基槽施工的工序验收我们应谨慎处理,共同组织施工、设计、建设与监理单位进行四方共同到场验收,包含的验收内容主要有基槽深度、平面位置、宽度、边坡、回放情况等。同时我们应合理利用超声波测试仪,将测深精度控制于十厘米范围内,对基床底部原状土先由施工单位进行判断自检,当达到图纸要求标准后再上报至监理人员处履行下一阶段的深入鉴别,当符合图纸标准要求后便可终止挖泥施工,而倘若土样有问题,监理人员应要求相关设计人员在现场监督下展开最终的土样鉴别。
(二)抛石基床施工
在基槽挖泥施工完后还需要进行抛石处理,在抛石前首先派潜水人员进行探摸操作,核查其是否包含回淤现象。石块质量应保证其符合技术设计指标,并对基床进行夯实处理。在抛填基床至一定宽度及厚度时我们应进行夯实处理,对于较厚的基床应进行分层夯实,一般每层厚度应控制在一至两米为宜。每次进行夯实施工之前我们都应履行试夯环节,从而确定夯击次数及能量。在完成整体基床的夯实之后我们应组织相关人员开展验夯,进而合理验收及抽查夯击的密实程度与均匀性。同时我们还应进行必要的整平处理,可采用二片式进行粗平,而后再采用三厘米至六厘米碎石展开细平。基于重力式码头的主体荷载较大,在称重后必然会产生一定程度的沉降量,因此我们应依据施工地质条件、质量、进度等情况进行合理确定,可控制预留沉降为五厘米。
(三)预制沉箱施工
在码头的构件当中,沉箱是构件的一种,对于其预制方法主要就是吊放式、挖掘式、船坞式、滑道式(纵移式、横结合纵移式)。具体的预制工序主要为:钢筋工程→模板工程→浇筑工程→养护工程。在具体的施工浇筑中需要一次性进行浇筑,对于沉箱高度比较大的可以利用分层的浇筑方式。
(四)安装预制沉箱施工
在重力式码头的施工中,对于预制沉箱的安装是施工中比较重要的一部分,其对于整个工程来说也是非常重要的。因此,在施工中需要将各个部门的人员以及部门进行密切的分配,这对于施工队伍的耐心以及智慧十分考验,所以,加强各个施工工序的协调,加强质量的管理。
(五)回填后方棱体施工
如果工期允许,在确认沉箱安装稳固之后才能进行回填方棱体施工。其回填后方棱体在一定程度上能够缓解码头的压力,一定要尽可能的防止方棱体之后的泥沙会受到潮水的冲刷,除此之外,还需要在后方棱体倒虑层上覆盖土工布,其主要是为了能够起到加强质量的作用。
(六)上部结构与胸墙施工
这种结构形式的码头上部结构主要的组成是系船柱、胸墙、电缆沟以及轨道梁等。然而因为这部分结构的施工工艺主要就是混凝土的现场浇筑,使得外漏的钢筋很容易被海水腐蚀。所以,在实际的施工中需要对钢筋骨架进行现场的绑扎后才能够进行浇筑,在混凝土当中还需要添加阻锈剂,根据沉箱实际的沉降量来对胸墙的后倾量以及沉降量进行确认。
三、重力式码头施工处理注意事项
(一)施工中常见的问题
随着重力式码头建设发展以及施工工艺、机械的不断改进,我们在实际的工程施工过程中也出现了一些预测不到的问题,这就需要我们在施工时认真的对待和解决。下面重点就基槽回淤、抛填棱体顶面高程偏低、码头主体位移、沉降变形等常见问题及施工处理注意事项进行探讨。
(二)处理措施
(1)解决基槽回淤的处理措施。
1)基槽是重力式码头的基础,其质量的好坏将直接关系到整个港口工程的稳定性和耐久性。因此,我们必须确保基槽开挖的宽度与深度符合设计要求和规范标准。我们应该根据工程实际状况适应性选择挖泥船型。 2)基槽施工的工序验收应严格执行。我们应该组织施工、设计、建设与监理单位一起进行四方共同到场验收。包含的验收主要内容有:基槽深度、平面位置、宽度、边坡、土质状况等。
3)基槽回淤的原因主要是基槽周围海域的浮淤泥类土还没有疏浚清理所致。对于回淤沉积物不符合《重力式码头设计与施工规范》(JTJ290-98)要求时,应对回淤沉积物进行清除。因为基床顶部的回淤会降低墙身与基床间的摩擦系数,危害是相当大的。所以我们在进行施工组织设计方案时应当事先就对这一问题:首先将上层浮淤泥土疏浚清理,再安排进行基槽开挖施工,以减小基槽回淤。
(2)解决抛填棱体顶面高程偏低问题的处理措施。
棱体的作用是减少对墙身的压力,因此棱体材料通常选块石或当地量大、质轻、内摩擦角大、透水性好的;一般选用10~100kg块石。抛石棱体形状常是三角形、梯形、锯齿形三种。棱体顶面设计要高出预制安装墙身0.3m以上,顶面宽度根据墙后主动破裂面确定,棱体坡度可采用1:1,分级式棱体不宜多于2级。设计烈度为8、9度时,墙后宜采用抛石棱体,一坡到底。
有关规范虽然规定了棱体顶面高出预制安装墙身不应小于0.3m,而对高限并没有做出明确的要求。因此,一些工程在设计时往往把棱体顶面高程设计成预制安装墙身顶高程再加上0.3m。这样的不足之处主要体现在:棱体和倒滤层施工不能够采取全天候的作业方式,而只能趁潮施工,工程进度往往大受影响;有时施工方为了赶进度而不得不大量的增加水上抛石量,增加工程量和工程造价。由于胸墙施工也要趁潮作业,使得两者施工干扰严重。为了减少两者之间的这种干扰,不得不在海侧设置施工船机设备来进行胸墙施工,不但增加了作业难度同时也会使工程造价增加。
在实际的港口工程施工项目中,如果当地的棱体材料价格不是很高的情况下,我们应该协同设计单位将棱体顶高程适当抬高到一定的高度,确保棱体和倒滤层能实现全天候的作业。
在棱体的顶面和坡面先铺一层0.3~0.5m厚的二片石,其上设置倒滤层。倒滤层可采用分层石料倒滤层、混和石料倒滤层或土工织物倒滤层,坡度可采用1:1.5。混和石料倒滤层厚0.4~0.6m,多级棱体的水下倒滤层厚度宜加大。当抛填达到确定的顶高程后,我们再以此做为“跳板”来进行胸墙的施工。此时需要布置起重和混凝土施工机械,堆放模板、钢筋等材料,使胸墙施工的作业难度降低,减少作业时间,从而加快施工进度。同时由于棱体顶高程抬高了,也可以增大减压的效果。
(3)解决码头主体位移、沉降变形的处理措施。
重力式码头主体和其后的填筑材料发生位移、沉降变形的原因有很多方面:与基槽底土质有关、与基床施工厚度均匀性及夯实的密实度情况有关;施工期间如果码头后边吹填或回填速度过快,都会影响到码头墙身的位移和倾偏;倒滤层级配不良等都会引起码头区域的位移与变形;码头前沿轨间地面也必将跟着发生位移、沉降,导致积水发生。因此我们应该优先把地面做成快料面层,待码头主体工程和其后的填筑材料位移、沉降趋于稳定之后再拆除铺砌面层,做现浇混凝土地面。
结语
港口重力式码头的施工对于码头的稳定性起着绝对性的作用,必须严格进行把关。随着港口重力式码头施工技术的改进,已经取得了比较可观的效果,但是目前我国的港口重力式码头的设计施工技术还比较落后,不能合理的利用资源。我国应在此基础上不断引进国外的先进技术,自己再进行创新,成为适合我们自己重力式码头施工技术。
参考文献:
[1]张颖,王小平.广州珠江电厂煤码头改造技术创新[J].水运工程.2013(05)
[2]朱作坤.码头改造工程应用技术分析探讨[J].中国水运(下半月).2008(12)
[3]陈良诗.不分散水泥砂浆在码头工程中的应用[J].重庆交通大学学报(自然科学版).2007(S1)
【关键词】港口;重力式码头;施工技术;要点
随着港口码头建设发展以及施工工艺、机械的改进,在施工中出现了若干过去表现不明显,而现在表现非常明显,需要认真对待和解决,或过去根本不会出现的问题。比如基槽开挖完成后,回淤速率太快,回淤沉积物很快超出了规范和标准的规定;甚至是基床抛石、夯实完成后,由于其上层回淤沉积物重度太大,导致潜水员无法作业,不能进行基床整平;抛填棱体顶高程偏低时,需要趁潮作业,往往影响到工程进展速度;投入使用后,码头前沿装卸设备轨道位移、沉降过大,妨碍设备运行;码头前沿轨间混凝土大板发生位移、沉降,导致码头前沿积水严重。本文主要对港口重力式码头施工技术要点进行有效的分析和阐述。
一、港口重力式码头的施工特点
重力式码头由胸墙、墙身、抛石基床、墙后回填等组成,靠建筑物自重和结构范围内的填料重量和地基强度保持稳定性。按墙身结构,有整体砌筑式、方块砌筑式、沉箱式和扶壁式。它的施工特点具体表现在以下几方面:
1、构件重量大、体积大;岸壁用混凝土建成,坚闭耐久,一般不需要维修。
2、适用于岩石、砂质和坚硬粘土地基;在砂石料易于取得的地区造价较便宜。
3、预制件吊放及潜水作业工作量较大;需配备大型水上、陆上起重设备。
4、施工质量要求高;抛石基床需分层夯实整平。
5、受海洋水文和气象的制约。
二、港口重力式码头施工技术要点
重力式港口码头主要由基床、墙身、胸墙以及墙后回填等部分组成,它主要利用码头的地基强度及其本身的重量和建筑结构上的填料重量来维持码头的稳定,根据墙身结构来分类可分为扶壁式、方块砌筑式、沉箱式以及整体砌筑式。
(一)开挖基槽施工
在基槽挖泥施工环节中,基于其属于重力码头的重要基础部位,施工整体质量水平直接影响到工程的耐久性与稳定性,因此我们须依据设计要求确保挖泥的宽度与深度符合标准,不能产生较大的超差,一般来讲超宽波动反应应在两米之内,而超深则应小于零点三米,我们应依据工程实际状况适应性选择挖泥船型标准。基槽施工的工序验收我们应谨慎处理,共同组织施工、设计、建设与监理单位进行四方共同到场验收,包含的验收内容主要有基槽深度、平面位置、宽度、边坡、回放情况等。同时我们应合理利用超声波测试仪,将测深精度控制于十厘米范围内,对基床底部原状土先由施工单位进行判断自检,当达到图纸要求标准后再上报至监理人员处履行下一阶段的深入鉴别,当符合图纸标准要求后便可终止挖泥施工,而倘若土样有问题,监理人员应要求相关设计人员在现场监督下展开最终的土样鉴别。
(二)抛石基床施工
在基槽挖泥施工完后还需要进行抛石处理,在抛石前首先派潜水人员进行探摸操作,核查其是否包含回淤现象。石块质量应保证其符合技术设计指标,并对基床进行夯实处理。在抛填基床至一定宽度及厚度时我们应进行夯实处理,对于较厚的基床应进行分层夯实,一般每层厚度应控制在一至两米为宜。每次进行夯实施工之前我们都应履行试夯环节,从而确定夯击次数及能量。在完成整体基床的夯实之后我们应组织相关人员开展验夯,进而合理验收及抽查夯击的密实程度与均匀性。同时我们还应进行必要的整平处理,可采用二片式进行粗平,而后再采用三厘米至六厘米碎石展开细平。基于重力式码头的主体荷载较大,在称重后必然会产生一定程度的沉降量,因此我们应依据施工地质条件、质量、进度等情况进行合理确定,可控制预留沉降为五厘米。
(三)预制沉箱施工
在码头的构件当中,沉箱是构件的一种,对于其预制方法主要就是吊放式、挖掘式、船坞式、滑道式(纵移式、横结合纵移式)。具体的预制工序主要为:钢筋工程→模板工程→浇筑工程→养护工程。在具体的施工浇筑中需要一次性进行浇筑,对于沉箱高度比较大的可以利用分层的浇筑方式。
(四)安装预制沉箱施工
在重力式码头的施工中,对于预制沉箱的安装是施工中比较重要的一部分,其对于整个工程来说也是非常重要的。因此,在施工中需要将各个部门的人员以及部门进行密切的分配,这对于施工队伍的耐心以及智慧十分考验,所以,加强各个施工工序的协调,加强质量的管理。
(五)回填后方棱体施工
如果工期允许,在确认沉箱安装稳固之后才能进行回填方棱体施工。其回填后方棱体在一定程度上能够缓解码头的压力,一定要尽可能的防止方棱体之后的泥沙会受到潮水的冲刷,除此之外,还需要在后方棱体倒虑层上覆盖土工布,其主要是为了能够起到加强质量的作用。
(六)上部结构与胸墙施工
这种结构形式的码头上部结构主要的组成是系船柱、胸墙、电缆沟以及轨道梁等。然而因为这部分结构的施工工艺主要就是混凝土的现场浇筑,使得外漏的钢筋很容易被海水腐蚀。所以,在实际的施工中需要对钢筋骨架进行现场的绑扎后才能够进行浇筑,在混凝土当中还需要添加阻锈剂,根据沉箱实际的沉降量来对胸墙的后倾量以及沉降量进行确认。
三、重力式码头施工处理注意事项
(一)施工中常见的问题
随着重力式码头建设发展以及施工工艺、机械的不断改进,我们在实际的工程施工过程中也出现了一些预测不到的问题,这就需要我们在施工时认真的对待和解决。下面重点就基槽回淤、抛填棱体顶面高程偏低、码头主体位移、沉降变形等常见问题及施工处理注意事项进行探讨。
(二)处理措施
(1)解决基槽回淤的处理措施。
1)基槽是重力式码头的基础,其质量的好坏将直接关系到整个港口工程的稳定性和耐久性。因此,我们必须确保基槽开挖的宽度与深度符合设计要求和规范标准。我们应该根据工程实际状况适应性选择挖泥船型。 2)基槽施工的工序验收应严格执行。我们应该组织施工、设计、建设与监理单位一起进行四方共同到场验收。包含的验收主要内容有:基槽深度、平面位置、宽度、边坡、土质状况等。
3)基槽回淤的原因主要是基槽周围海域的浮淤泥类土还没有疏浚清理所致。对于回淤沉积物不符合《重力式码头设计与施工规范》(JTJ290-98)要求时,应对回淤沉积物进行清除。因为基床顶部的回淤会降低墙身与基床间的摩擦系数,危害是相当大的。所以我们在进行施工组织设计方案时应当事先就对这一问题:首先将上层浮淤泥土疏浚清理,再安排进行基槽开挖施工,以减小基槽回淤。
(2)解决抛填棱体顶面高程偏低问题的处理措施。
棱体的作用是减少对墙身的压力,因此棱体材料通常选块石或当地量大、质轻、内摩擦角大、透水性好的;一般选用10~100kg块石。抛石棱体形状常是三角形、梯形、锯齿形三种。棱体顶面设计要高出预制安装墙身0.3m以上,顶面宽度根据墙后主动破裂面确定,棱体坡度可采用1:1,分级式棱体不宜多于2级。设计烈度为8、9度时,墙后宜采用抛石棱体,一坡到底。
有关规范虽然规定了棱体顶面高出预制安装墙身不应小于0.3m,而对高限并没有做出明确的要求。因此,一些工程在设计时往往把棱体顶面高程设计成预制安装墙身顶高程再加上0.3m。这样的不足之处主要体现在:棱体和倒滤层施工不能够采取全天候的作业方式,而只能趁潮施工,工程进度往往大受影响;有时施工方为了赶进度而不得不大量的增加水上抛石量,增加工程量和工程造价。由于胸墙施工也要趁潮作业,使得两者施工干扰严重。为了减少两者之间的这种干扰,不得不在海侧设置施工船机设备来进行胸墙施工,不但增加了作业难度同时也会使工程造价增加。
在实际的港口工程施工项目中,如果当地的棱体材料价格不是很高的情况下,我们应该协同设计单位将棱体顶高程适当抬高到一定的高度,确保棱体和倒滤层能实现全天候的作业。
在棱体的顶面和坡面先铺一层0.3~0.5m厚的二片石,其上设置倒滤层。倒滤层可采用分层石料倒滤层、混和石料倒滤层或土工织物倒滤层,坡度可采用1:1.5。混和石料倒滤层厚0.4~0.6m,多级棱体的水下倒滤层厚度宜加大。当抛填达到确定的顶高程后,我们再以此做为“跳板”来进行胸墙的施工。此时需要布置起重和混凝土施工机械,堆放模板、钢筋等材料,使胸墙施工的作业难度降低,减少作业时间,从而加快施工进度。同时由于棱体顶高程抬高了,也可以增大减压的效果。
(3)解决码头主体位移、沉降变形的处理措施。
重力式码头主体和其后的填筑材料发生位移、沉降变形的原因有很多方面:与基槽底土质有关、与基床施工厚度均匀性及夯实的密实度情况有关;施工期间如果码头后边吹填或回填速度过快,都会影响到码头墙身的位移和倾偏;倒滤层级配不良等都会引起码头区域的位移与变形;码头前沿轨间地面也必将跟着发生位移、沉降,导致积水发生。因此我们应该优先把地面做成快料面层,待码头主体工程和其后的填筑材料位移、沉降趋于稳定之后再拆除铺砌面层,做现浇混凝土地面。
结语
港口重力式码头的施工对于码头的稳定性起着绝对性的作用,必须严格进行把关。随着港口重力式码头施工技术的改进,已经取得了比较可观的效果,但是目前我国的港口重力式码头的设计施工技术还比较落后,不能合理的利用资源。我国应在此基础上不断引进国外的先进技术,自己再进行创新,成为适合我们自己重力式码头施工技术。
参考文献:
[1]张颖,王小平.广州珠江电厂煤码头改造技术创新[J].水运工程.2013(05)
[2]朱作坤.码头改造工程应用技术分析探讨[J].中国水运(下半月).2008(12)
[3]陈良诗.不分散水泥砂浆在码头工程中的应用[J].重庆交通大学学报(自然科学版).2007(S1)