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This paper introduces the construction technique of Caofeidian corridor of high pressure jet grouting pile foundation reinforcement, the construction technology, technical parameters and characteristics of high pressure jet grouting pile.
Keywords: high pressure jet grouting pile; construction technology; construction parameter
中途分類號:TU-02 文獻標識碼:A
一、工程概況
曹妃甸煤碼頭廊道底板下粉質(zhì)粘土層范圍采用高壓旋噴樁復合處理地基,布置長度范圍為翻車機房地下結構以東99.60m,布置寬度13.6m,旋噴樁直徑φ1000mm,東西向樁間距為1800mm,南北向樁間距為2000mm,樁高程范圍:頂標高(廊道主體碎石墊層底標高)-15.262m~-11.406m,底標高-25.0m,樁長13.594m~9.738m。旋噴加固樁體設計強度≥2MPa,旋噴樁數(shù)量為778根,置換率為22.6%。
(一)高壓旋噴樁成樁主要跨越3個土層,粉細砂3標高范圍-4.06m~-14.16m,粉質(zhì)粘土1標高范圍-14.16 m~-21.06m,粉質(zhì)粘土3標高范圍-21.06m~-26.06m。
旋噴樁與加固土層關系示意圖見下圖:
(二)主要工程量
二、總體施工情況概述
本工程于2006年12月19日正式開工,2007年4月4日全部施工完畢,歷時107天。
高壓旋噴樁施工與廊道地連墻施工相互干擾,不能同時進行施工。施工廊道地連墻的天津深基公司認為廊道地連墻要先施工完,然后再施工高壓旋噴樁,旋噴樁與地連墻最小凈距為700mm,距離太近,高壓旋噴樁如先施工的話,會出現(xiàn)串孔現(xiàn)象,廊道地連墻就無法成槽,不同意先施工高壓旋噴樁。
考慮到旋噴樁工期的影響,在廊道地連墻沒有開始施工的東廊道要先施工完旋噴樁。項目部就現(xiàn)場的實際情況咨詢了旋噴樁方面的專家查振衡教授,查教授結合了現(xiàn)場的土質(zhì)情況及以往的施工經(jīng)驗,表示先進行旋噴樁施工不會影響廊道地連墻的施工。最后項目部同中交項目部及天津深基公司達成共識:天津深基公司先進行西廊道地連墻的施工,項目部先進行東廊道高壓旋噴樁施工,在每個廊道提供出一定工作面后,再進行另一工程施工。后經(jīng)過檢驗證明,先進行旋噴樁的施工對地連墻施工沒有影響,項目部這一決策是旋噴樁能夠正常完工的根本保證。
項目部先在東廊道地基加固區(qū)域投入1套設備,后期在西側廊道提供工作面后,投入3套設備同時進行施工,為避開同翻車機房地連墻及灌注樁的施工干擾,待該區(qū)域地連墻、灌注樁施工完后,即安排進入該施工區(qū)域進行施工。
三、工程難點
(一)高壓旋噴樁在粉質(zhì)粘土層作為加固體并不多見,施工參數(shù)的確定是高壓旋噴樁能否達到設計強度的重要因素。
(二)高壓旋噴樁施工與廊道地連墻施工相干擾,制定合理的施工順序是保證旋噴樁工期的主要因素。
(三)高壓旋噴樁施工時間正值冬季,預防管路的防凍是能否進行正常施工的重要條件。
四、施工總平面布置
(一)施工條件
施工現(xiàn)場處于由吹填海底砂形成人工島環(huán)境,四周臨海,未有形成陸上通水、通電條件。
(二)施工場地整平
為了方便鉆機和高噴臺車的施工,首先用推土機將旋噴樁施工區(qū)域的場地進行整平、碾壓,然后回填30cm厚山皮石進行整平、碾壓,碾壓后施工區(qū)域的標高同廊道地連墻導墻頂標高。
(三)施工機組布置
采用臨時制漿站制備高噴灌漿的水泥漿。每個制漿站儲備水泥量為200t,布置1臺高壓泥漿泵、1臺水泥攪灌機 、1臺低速攪拌機,1臺發(fā)電機、1臺空壓機。制漿站位置距高噴臺車不大于80m,水泥棚采用彩條布覆蓋。水泥漿通過高壓管送至高噴臺車,進行高噴施工。
(四)施工用電
現(xiàn)場施工及照明用電均由柴油發(fā)電機供應。
(五)施工用水
利用現(xiàn)場的300米深井,以解決制備泥漿及水泥漿等施工用水。
(六)廢漿池
利用施工區(qū)域東側的吹填區(qū)做為高噴施工作業(yè)的廢漿池。
五、施工工藝
(一)樁位布設
本工程高壓旋噴樁加固范圍為2個廊道基坑:每條廊道地基旋噴處理范圍99.6m×13.6m,成樁樁徑1000mm,按設計要求采用正方型布孔。為保證旋噴樁樁頭的有效長度和強度,旋噴樁頂標高比設計高度高0.5m。具體詳見旋噴樁樁位平面布置圖(附圖一)。
旋噴平面布孔示意圖:
(二)施工參數(shù)
廊道基礎高壓旋噴樁的施工參數(shù)根據(jù)施工現(xiàn)場的土質(zhì)條件,加固要求,結合中國水利學會地基與基礎工程專業(yè)委員會委員、咨詢專家查振衡教授介紹以往的施工經(jīng)驗,確定旋噴樁施工參數(shù)如下:
六、檢測項目
(一)旋噴樁樁頭開挖檢驗
在高壓旋噴樁施工前,監(jiān)理要求把施工的第1根樁做為試驗樁,樁頂標高為地面標高下返50cm,在成樁14天后對樁頭進行開挖檢驗,以此做為旋噴樁成樁質(zhì)量的一項依據(jù)。
2007年1月3日同監(jiān)理一起對試驗樁進行開挖檢驗,從樁頭的外觀上看旋噴樁的成樁質(zhì)量較好,成樁直徑達到了設計要求。
(二)旋噴樁室內(nèi)試驗
1、設計要求
旋噴樁樁身強度:取水泥土配合比相同的室內(nèi)加固土試塊,在標準養(yǎng)護條件下28天齡期的立方體抗壓強度平均值fcu=2MPa,以試驗值為準。
2、試驗過程
試驗目的
按照設計要求,取現(xiàn)場實際地層的土體與施工用的P.O42.5R水泥和水按一定的比例做室內(nèi)加固土試塊,以此試塊28天強度確定旋噴樁的樁身強度。
試驗材料
a、水泥:唐山冀東水泥股份有限公司生產(chǎn)的盾石牌P.O42.5R水泥。
b、天然土樣:施工區(qū)域所取土樣,粉細砂3、粉質(zhì)粘土1、粉質(zhì)粘土3。
c、水:施工現(xiàn)場的深井水。
天然土取樣方法
a、在廊道旋噴樁施工區(qū)域內(nèi),用鉆機鉆至需要深度,取出所需天然土樣;
b、取出的土樣,用塑料袋密封保存,以免水份散失。
c、取土樣范圍:粉細砂3標高范圍-4.06m~-14.16m,粉質(zhì)粘土1標高范圍-14.16 m~-21.06m,粉質(zhì)粘土3標高范圍-21.06m~-26.06m。
試驗參數(shù)
水泥漿的水灰比:1,水泥漿噴射流量: 70L/min,提升速度:10cm/min,
天然狀態(tài)下粉質(zhì)粘土1含水率:26.5%,密度:1.92t/m3,
天然狀態(tài)下粉質(zhì)粘土3含水率:31.9%,密度:1.85t/m3,
室內(nèi)試驗共做3組,要求每組試塊在標準養(yǎng)護條件下分別做7天、14天、28天、60天、90天抗壓強度試塊。
以下3組為成樁1延米所用試驗原材料的比例(所用土樣為天然狀態(tài)):
a、第1組:
粉質(zhì)粘土1:P.O42.5R水泥:水=1.51t:0.522t:0.522t
b、第2組
粉質(zhì)粘土3:P.O42.5R水泥:水=1.45 t:0.522t:0.522t
c、第3組
粉細砂3的含水率及天然重度設計地質(zhì)資料中沒有給出,試驗單位根據(jù)所取土樣計算出粉細砂3與P.O42.5R水泥及水的比例。
試驗結果
室內(nèi)試驗結果統(tǒng)計表
結論
試驗結果滿足設計fcu﹥2MPa要求。
(三)旋噴樁鉆孔取芯檢測
根據(jù)監(jiān)理要求,對旋噴樁試驗樁D276進行鉆孔取芯試驗,來檢驗旋噴加固體的實際強度。于2007年1月24日進行了旋噴樁無側限鉆孔取芯檢測。
結論:被檢試塊的無側限抗壓強度均大于2.0 MPa,滿足設計要求。
(四)復合地基承載力試驗和單樁承載力試驗
1、設計要求
承載力檢驗采用復合地基載荷試驗和單樁載荷試驗,載荷試驗必須在樁身強度滿足試驗條件時進行,并宜在28天后進行,檢驗數(shù)量為樁總數(shù)的1%,且每個廊道不應少于3點。復合地基承載力標準值:160KN/m2,單樁豎向承載力特征值:518KN。
2、試驗過程
檢測數(shù)量
1)復合地基靜載荷試驗:東、西廊道各4塊,總計8塊,抽檢率1%。
2)單樁靜載荷試驗:東、西廊道各4點,總計8點,抽檢率1%。
執(zhí)行規(guī)范
《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2002)
《建筑地基處理技術規(guī)范》(JGJ79-2002J220-2002)
儀器設備
本次檢驗所用的主要儀器設備:JCQ-503A靜載荷試驗儀,設備編號:060103。
試驗結果
靜載荷試驗結果統(tǒng)計表
成果分析
由復合地基載荷試驗成果,地基最大沉降量為6.58mm~10.25mm,廊道復合地基承載力特征值fak﹥160KN/m2,滿足設計要求。
由單樁載荷試驗成果,試驗最大沉降量為8.97mm~19.71mm,單樁承載力滿足使用要求。
結論
廊道單樁承載力特征值Ra﹥518KN,復合地基承載力特征值fak﹥160KN/m2,均滿足設計要求。
Abstract: introduces ZhuHai, Guangdong LNG a dock project pier construction technology and technical measures, focusing on the template of the large volume pier construction program.Keywords: large volume pier; Anti-hanging system; side mold
中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)
1 工程概況
廣東珠海LNG一期工程碼頭工程共有3個大體積鋼管樁支承墩臺,4個靠船墩,8個系纜墩及4個鋼棧橋支墩。墩臺為現(xiàn)澆C40鋼筋混凝土結構,鋼管樁伸入墩臺1倍鋼管樁樁徑,鋼筋在鋼管樁處斷開與焊接在鋼管樁上的鋼套環(huán)焊接。墩臺的尺寸及樁間距如表1所示。
表1 上部現(xiàn)澆墩臺及橫梁情況一覽表
2 施工工藝
2.1墩臺底模設計與安裝
2.1.1底模設計
本工程墩臺樁間距大, 墩臺相對施工水位高差大,給施工帶來極大難度, 因此考慮墩臺分二層澆注, 第一層為80cm, 第二層為120cm。根據(jù)混凝土分層厚度, 進行受力計算選用底模系統(tǒng)所用材料, 底模系統(tǒng)計算主要包括以下兩點:
①. 選定施工方案
采用反吊系統(tǒng)在鋼管樁上擱置橫擔用拉桿反吊底模。
②. 受力計算
底模系統(tǒng)計算步驟:
混凝土澆筑分層驗算主梁強度及剛度、穩(wěn)定性計算(主梁上的主要荷載有:底模自重、鋼筋重量、第一層混凝土重量、傾倒及振搗混凝土產(chǎn)生的垂直力、施工人員及施工機械荷載和側模板重量)次梁計算扁擔梁及吊桿受力計算
經(jīng)過計算。反吊底模系統(tǒng)材料選用如下:
主梁:雙拼Ι40a工字鋼(兩型鋼之間的拼縫根據(jù)所選吊底螺栓的大小確定)。
次梁:Ι22a工字鋼,間距40cm。
橫擔:雙拼Ι30c工字鋼。
2.1.2底模制作與安裝
在樁頂掛吊籃作為操作平臺,橫擔梁擺放到位后,用Φ16圓鋼 “U”型卡卡住橫擔梁,并與樁內(nèi)壁焊接固定,防止一側主梁固定后橫擔梁傾斜。用Φ32mm精軋螺紋鋼作為吊底螺栓。墊片采用200×200×18mmQ345鋼板,每根吊筋兩端鎖精軋螺紋鋼專用螺帽。吊底螺栓外套Φ100mmPVC管(一方面可以將螺栓周轉使用,另一方面可以作為拆底預留孔)。
圖1 底模反吊系統(tǒng)示意圖
圖2 樁頂橫擔梁加固圖
主梁采用雙拼Ι40a工字鋼,綴板為240×120×10mm鋼板,間距2m。主梁需要連接時同一根主梁連接處嚴禁在同一斷面。主梁拼縫需坡口滿焊,然后雙面采用連接板焊接。
圖3 主梁連接示意圖
吊安主梁時,先將主梁首尾兩端吊掛在扁擔梁上,安裝完兩端吊底螺栓后拆除吊掛鋼絲繩,測量配合,施工人員用手扳葫蘆調(diào)整主梁,然后補齊中間吊底螺栓。由于樁基存在平面扭角,與主梁之間不可能緊貼,因此基樁與主梁之間用木楔子墊實。
次梁擺放時應避開主梁綴板,避免次梁高低不平。次梁的長度應根據(jù)主梁排架間的跨度選擇,保證次梁端部均擱置在主梁上。次梁與主梁點焊連接,點焊時同一根次梁均點焊同一側下邊緣,以利于次梁拆除。
鋪底楞為80×80mm方木格柵,用14#鉛絲與次梁捆綁固定。上鋪釘20mm厚竹膠板,作為底模。
底模與樁、竹膠板之間拼接應緊密,用三層板鋪釘在縫隙處。底板四周沿模板邊線釘三角木條,三角條下壓海綿條止?jié){,側面釘Φ25mm塑料軟管止?jié){。
圖4 底模四周止?jié){示意圖
底模安裝完成后進行標高復測, 對偏差超出允許范圍進行調(diào)整, 并對底模系統(tǒng)進行檢查, 確保底模安全可靠。
2.2側模設計與安裝
2.2.1側模結構形式
側模是保證混凝土外觀質(zhì)量的關鍵,既要滿足強度、鋼度和平整度,還應便于吊裝、拼組重復使用,因此,側模采用輕型鋼模板。
根據(jù)墩臺結構尺寸確定單片模板尺寸,面板采用5mm 冷軋板,[8@600mm 作為橫向加勁肋,∠50×50×5@300mm 作為縱向加勁肋,外側間距@1000mm 設縱向[8背帶。
2.2.2側模安裝
墩臺混凝土采用模板一次支立分層澆筑的工藝,根據(jù)分層的厚度在模板上焊接限高鐵三角,側模底口利用同一根底層鋼筋兩端各焊接螺栓對拉固定,且在鋼管樁周圍的對拉螺栓應與鋼管樁焊接牢固,上口與就近鋼樁對拉,模板邊安裝邊對正找直,單片模板正位后,內(nèi)側用拉桿將模板豎背帶與鋼樁頂焊接牢固,防止?jié)仓^程中模板外傾。
圖5 側模板加固示意圖
澆筑完第一層混凝土后,即拆除底模,側模板靠與混凝土之間的磨擦力固定于墩臺上,拆底模前必須將側模底口螺栓重新擰緊。
2.3大墩臺鋼筋籠安裝
墩臺的鋼筋布置由縱橫向整體鋼筋箍和側壁水平箍組成。安裝后形成底板雙向筋、面層雙向筋、側壁豎向筋和側壁水平筋。
墩臺鋼筋分兩次綁扎,順序如下:
底板下層鋼筋和錯開一定高度的側壁鋼筋底板上層鋼筋和錯開一定高度的側壁鋼筋樁頂加強筋按混凝土分層高度安裝側壁水平鋼筋頂板下層鋼筋和對接側壁鋼筋頂板上層鋼筋和對接側壁鋼筋安裝上部側壁水平鋼筋
2.4混凝土施工縫處理
分層混凝土頂面在混凝土初凝后,采用壓力大于2.5mpa高壓沖洗泵沖刷混凝土表面,沖開上部浮漿,以露出1/3碎石面為宜。下一次混凝土澆筑前均勻鋪同強度水泥砂漿以加強新老混凝土的結合。
2.5墩臺底模拆除
底層混凝土澆筑完畢,待強度達到設計強度100%時方可開始底模板拆除。
2.5.1 用鋼絲繩一端套入主梁下橫擔Φ36圓鋼(底模支立時鋼絲繩一端套入橫擔圓鋼后,將圓鋼與主梁底部點焊,另一端通過Φ100mm預留孔外露在外),另一端通過手拉葫蘆掛在墩臺頂面預埋Φ25拉環(huán)上,隨后手拉葫蘆將鋼主梁拉緊。同樣方法將每組所有主梁均在基樁處用2個手拉葫蘆拉緊。
圖6 鋼絲繩吊底處詳圖
預埋拉環(huán)隨主梁布置,埋入方向與拉索方向基本一致。
2.5.2 專人統(tǒng)一指揮,多人同時緩慢松動手拉葫蘆,讓底模在重力作用下緩慢平穩(wěn)下放,下放前在鋼絲繩側混凝土面上做好標尺,確保下放步調(diào)一致,當?shù)啄O陆档骄嚯x墩臺底1.5m時停止下放同時固定好手拉葫蘆。底模下放過程中,下面嚴禁有任何作業(yè)人員或工作船通過。
圖7 拆底示意圖
2.5.3 工作人員進入下放的底模,底板打捆利用吊機從邊緣起吊。用撬棍將次梁上的焊點松動,然后將次梁捆牢由吊機帶勁順底木模滑至墩臺邊緣,方駁吊機吊起放在運輸方駁上。
2.5.4 施工人員將主梁一端連接吊具,由吊機帶勁后,工作人員將自制自動脫鉤一端與吊底鋼絲繩相連,另一端通過鋼絲繩與手拉葫蘆相連,手拉葫蘆掛在預埋拆底拉環(huán)上,待此手拉葫蘆帶勁后,松開原吊底手拉葫蘆和鋼絲繩。施工人員用小錘將自動脫鉤打開,主梁即可落入水中。方駁吊機后移吊起放在運輸方駁上。
圖8自制自動脫鉤圖
圖9 自動脫鉤安裝圖
3 幾點體會
3.1 側模采用大片鋼模板,鋼度大,拼組方便,對保證混凝土外觀質(zhì)量起到了很好的作用,同時利用側模與混凝土之間的摩擦力來支承側模自重保證后續(xù)混凝土澆筑,取得了成功。在選擇側模底口螺栓時除了滿足混凝土澆筑過程中側壓力的要求外還應該滿足:N模板<αμnT
式中:N模板———單片模板自重;
α———安全系數(shù);
μ———鋼與混凝土之間的磨擦系數(shù);
n———單片側模板底口螺栓個數(shù);
T———單個底口螺栓設計拉力。
3.2 吊底螺栓選用精軋螺紋鋼較普通螺栓重量降低,方便安裝。
3.3吊底螺栓外套ф100mm 塑料管,澆筑完第一層混凝土即拆除底模,吊底螺栓、吊架、底模均可重復使用,提高了施工材料的周轉效率,降低了施工成本。
3.4用手拉葫蘆下放底模的施工工藝,既降低了施工材料的損耗,又保證了拆底的安全。
3.5本工程墩臺施工投入方駁吊機2艘,運輸船2艘,模板配置時充分考慮各墩臺的周轉使用,減少模板修改量,墩臺施工均如期完工。
通過對高樁碼頭墩臺結構幾個主要施工控制點的分析論證,并采取了相應的施工技術措施,為類似的工程施工提供參考借鑒。在廣東珠海LNG碼頭墩臺的實際施工中,達到了安全、經(jīng)濟、高效、適用的效果,取得了較好的經(jīng)濟效益。
在碼頭工程的施工建設中,沉箱重力式結構型式作為一種常見的碼頭施工結構型式,由于其在工程施工建設中結構的堅固與耐久性比較高,施工建設速度比較快,并且具有較好的抗凍性和抗冰效果,能夠?qū)τ谳^大地面荷載和船舶荷載等荷載作用進行較大承受,在碼頭裝卸應用中的荷載變化應對靈活性比較突出,進行結構維修的費用比較少等特點,在我國碼頭以及海港工程施工中比較常見。下文將以龍口港2×20000噸級多用途泊位工程施工為例,結構為沉箱重力式,結合其施工工序與主要環(huán)節(jié),對其施工中的監(jiān)控管理要點進行總結分析。
工程概況
龍口港2×20000噸級多用途泊位工程屬于山東省重要海港工程項目之一,建設20000噸級多用途泊位2個,在進行碼頭主體的施工建設過程中,主要采用了沉箱重力式結構型式設計,因此是一個典型的沉箱重力式海港碼頭工程。根據(jù)該工程的施工設計情況可知,施工建設碼頭的全長達到410米,碼頭工程的頂面高度約為3.3米,外側#14泊位長246米,前沿底高程-14.0米,內(nèi)側#15泊位長164米,前沿底高程-13.2米。
結合該碼頭工程的施工設計與現(xiàn)場具體環(huán)境情況,進行碼頭工程的施工建設時,首先需要對于碼頭工程施工現(xiàn)場的堡礁進行整平處理,以方便進行碼頭基槽的施工建設。值得注意的是,在進行碼頭工程施工現(xiàn)場堡礁整平施工中,需要將堡礁整平處理過程中產(chǎn)生的渣石進行平整清理;然后再進行沉箱重力式碼頭結構中需要的沉箱預制施工,并進行沉箱的拖運、安裝,在沉箱內(nèi)部進行石塊填充;其次,在進行沉箱之間的倒慮井以及沉箱棱體、倒濾層的拋填施工,并進行沉箱重力式碼頭結構中的胸墻混凝土和軌道梁混凝土澆筑施工;最后進行沉箱重力式碼頭工程的附屬設施安裝施工等,以完成對于沉箱重力式碼頭的建設,保證本碼頭工程按期完工并投入使用,目前,該碼頭已經(jīng)竣工驗收并投入運行和使用。
如下圖1所示,為沉箱重力式碼頭結構斷面示意圖。
沉箱重力式碼頭施工建設的工藝程序與監(jiān)控要點分析
結合上述海港碼頭施工建設的具體情況,在進行沉箱重力式海港碼頭的施工建設中,除碼頭基槽施工外,其主要施工內(nèi)容與環(huán)節(jié)還包括沉箱重力式碼頭中的沉箱預制施工以及沉箱出運、沉箱安裝、沉箱填石、沉箱間倒慮井、沉箱后方棱體、沉箱倒濾層回填等施工,此外,還需要進行沉箱重力式碼頭結構以及附屬設施的安裝施工。下文將結合沉箱重力式碼頭的上述施工環(huán)節(jié),對其施工監(jiān)控要點進行分析論述。
1、沉箱重力式碼頭基槽施工及其監(jiān)控要點分析
在沉箱重力式結構碼頭的施工建設中,基槽施工是整個碼頭工程的基礎施工環(huán)節(jié),對于碼頭工程的施工質(zhì)量有著直接的作用和影響,尤其是對于碼頭工程結構的安全性、穩(wěn)定性與耐久性作用影響更為明顯。通常情況下,在沉箱重力式碼頭的施工建設中,基槽施工主要包括基槽炸礁、清碴以及基床拋石、夯實、平整施工等。首先,在進行沉箱重力式碼頭的基槽炸礁以及清碴施工中,根據(jù)上述工程的施工設計,要求沉箱重力式碼頭基礎底高為14.5米左右。在進行該工程基槽炸礁與清碴施工前,通過地質(zhì)勘查與勘測發(fā)現(xiàn)該施工工程的地質(zhì)巖層主要為輝綠巖,因此為了達到工程設計中的基礎底標高標準,需要以炸礁方式進行碼頭基槽的施工建設。通常情況下,在碼頭基槽炸礁施工中,對于炸礁施工的寬度應控制在1米以內(nèi),炸礁深度通常為0.4米,此外,在上述沉箱重力式碼頭施工中,由于該碼頭工程和碼頭運行中船舶的停泊位置相臨近,同時與海港養(yǎng)殖區(qū)域的最近距離約為1200多米,因此,為了保證碼頭基槽炸礁施工的安全性,減少對于臨近工程的影響,還需要結合區(qū)域需求對于炸礁爆破的時間以及爆破安全距離等進行多方進一步精確確認,以避免對于周圍生命以及財產(chǎn)安全等造成影響。而對于基槽炸礁產(chǎn)生的碴子進行清理施工過程中,上述工程主要調(diào)用抓斗船進行碴石的清理施工,施工過程中采用GPS系統(tǒng)對于清碴船只進行作業(yè)定位控制,這樣一來在很大程度上提高了碼頭基槽清碴的施工進度,減少了基槽炸礁的施工量,對于基槽炸礁施工質(zhì)量也有很大的保障,有利于減少工程施工的成本費用。此外,在上述碼頭基槽炸礁以及清碴施工環(huán)節(jié),還應注意結合碼頭基槽平面位置與深度、寬度等情況,對于基槽炸礁與清碴施工質(zhì)量進行過程控制與管理。
其次,沉箱重力式碼頭基礎施工中,基床拋石施工主要是在基槽施工完成后,結合基槽水深測量情況進行基槽開挖施工斷面結構的繪制,以根據(jù)碼頭基槽施工斷面結構情況,進行基床拋石施工實施。需要注意的是,進行碼頭基床拋石施工前應先對于水下回淤情況進行潛水探摸或掃測檢查,同時做好拋石質(zhì)量的飽和浸水抗壓強度實驗,以保證基坑拋石的質(zhì)量。再次,在基床夯實施工環(huán)節(jié),上述工程主要采用重錘夯實方式進行基床夯實施工,結合工程情況,保證基床夯實施工的時間持續(xù)在20到30小時之間,以對于基床夯實施工質(zhì)量進行保障。最后,在基床平整施工中,主要是進行基床平整度的控制,多采用二片石作為整平石料進行基床整平實施。在進行基床施工驗收中注意采用相應規(guī)格的方格網(wǎng)以加密形式進行測量驗收,保證基床施工質(zhì)量。
2、沉箱重力式碼頭的沉箱施工與監(jiān)控要點分析
沉箱重力式碼頭的沉箱施工主要包括沉箱預制以及安裝、填石等施工內(nèi)容和環(huán)節(jié)。其中,在進行沉箱預制施工中,上述工程主要采用在沉箱預制場進行預制施工方式,通過專門的監(jiān)理人員從沉箱預制原材料以及預制工序等方面,對于沉箱預制施工質(zhì)量進行全過程監(jiān)控管理。其次,在進行沉箱安裝施工中,主要結合施工設計要求,按照沉箱安裝設計順序進行安裝施工,保證兩個沉箱之間的安裝高差嚴格控制在2厘米范圍內(nèi),沉箱安裝的接縫寬度在3到9厘米范圍內(nèi),沉箱安裝的臨水面錯牙在5厘米范圍內(nèi),并且盡量一次安裝成功,以保證沉箱安裝的質(zhì)量。最后,在進行沉箱填石以及沉箱間倒慮井、后方棱體、倒濾層的回填施工中,需要在沉箱安裝施工結束并經(jīng)過兩個潮水觀測之后再進行。其中,在沉箱填石環(huán)節(jié),需要按照施工設計的相關要求對于沉箱填石的硬度以及密度、耐久性等進行控制,同時注意沉箱填石材料中含泥量的控制,填石過程中盡量采用自卸車進行填石施工,同時注意控制填石壓力對于沉箱隔墻的破壞作用。
3、沉箱重力式碼頭上部結構施工與監(jiān)控要點分析
在沉箱重力式碼頭工程中,上部結構施工主要包括沉箱重力式碼頭的胸墻以及沉箱蓋板、后軌道梁等結構部分的混凝土澆筑施工。其中胸墻是沉箱重力式碼頭墻身預制構件的連接結構,一般在沉箱填石施工結束后進行該部分的施工建設,包括鋼筋搭連接與模板鋪設、混凝土澆筑施工等,需要按照相關施工要求對于施工過程以及材料質(zhì)量進行嚴格控制。
此外,沉箱重力式碼頭施工中,還包括碼頭附屬設施的安裝施工,在這一施工環(huán)節(jié)中主要對于附屬設施安裝施工質(zhì)量進行控制,以避免對于碼頭外觀質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。
結束語
沉箱重力式碼頭作為常見結構型式的碼頭工程,其施工建設雖然比較簡單,但是對于工程質(zhì)量的控制與保障相對困難,因此做好沉箱重力式碼頭施工建設要點的控制管理,以保證碼頭工程施工建設質(zhì)量,具有突出的現(xiàn)實作用和價值意義。進行沉箱重力式碼頭的施工管理與控制中,注意通過對于施工管理組織的完善以及做好施工組織與設計方案審查、保證施工材料合格等方面,做好碼頭工程施工建設的質(zhì)量和進度控制,促進海港碼頭建設的健康發(fā)展。
參考文獻:
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[8] 童新春,葉鋒,邱青長,張寶潔. 重力式碼頭拋石基床重錘夯實施工效率改進研究[J]. 水運工程.2013(3).
關鍵詞:
碼頭疏浚;施工要點;質(zhì)量控制
碼頭業(yè)務工作中,疏浚工程占有很大的比重,主要是水上作業(yè),配置工程中所需要的設備,采用配套的設備,如:絞吸船、耙吸船等,根據(jù)碼頭疏浚工作的具體需求,分配好各項工藝的應用。碼頭疏浚工程施工過程中,要匯總好工程中的要點,落實好質(zhì)量控制的方法,確保碼頭疏浚工程的順利進行。
1工程分析
碼頭疏浚工程,有利于提高港口航運業(yè)務的水平,改善航行的條件,進而提高航運的經(jīng)濟效益。我國碼頭疏浚施工工程,是一項主要的技術項目,用于維護港口碼頭的航運業(yè)務。碼頭疏浚工作施工,集中體現(xiàn)在定位、抓泥、裝泥、運泥、拋泥等方面。碼頭疏浚工程起到重要的作用,要根據(jù)碼頭的實際情況,分配好疏浚工程,滿足港口業(yè)務的需求。碼頭疏浚工程中,還要注意水溫、機械、氣象等知識的結合,不能增加碼頭疏浚的施工壓力。
2施工要點
2.1基槽挖泥
碼頭疏浚工程施工要點中,基槽挖泥是首要的施工內(nèi)容。基槽挖泥施工時,需嚴格控制好基槽的實際寬度、深度,使用絞吸船,每次都要挖出整個船體大小的基槽,挖泥施工的現(xiàn)場,按照實際的水位情況,將基槽開挖的實際情況,反饋到絞吸船的工作中心,結合實際基槽調(diào)整鉸刀挖泥時的高度,進而合理的控制好基槽挖泥的深度、寬度,避免影響基槽挖泥的效果[1]?;弁谀嗥陂g,施工人員監(jiān)測好絞吸船的應用,以免增加挖泥的壓力。
2.2基床拋石
碼頭疏浚工程中,基床拋石施工的工期,相對比較短,如果單純使用民用船只,很容易增加基床拋石的施工壓力,無法滿足工程目標的基本需求,所以要在基床拋石方面,重點考慮基床斷面、裝石量兩大因素,以此來規(guī)范水下基床的拋石過程[2]。基床拋石作業(yè)中,需要確定拋石斷面位置處,所需的拋石斗數(shù),每次完成拋石后,都要安排技術測量人員,對碼頭疏浚工程的水位,實行精確的測量,以此為基礎,調(diào)整基床拋石的斗數(shù),根據(jù)實際情況,調(diào)整好斷面拋石數(shù)量,以免影響到基床拋石的施工效果。
2.3整平夯實
基床的整平、夯實,均屬于碼頭疏浚工程中的機械化操作范圍,一般情況下,工程中采用65t履帶吊機、6.35t夯錘,考慮到碼頭疏浚區(qū)域的限制性,施工現(xiàn)場不能設置夯實采用的標牌,如里程標牌、方向標牌等,要根據(jù)夯實作業(yè)的船只,確定出整平與夯實中的定位點,夯實期間,嚴格控制夯錘的操作,重點控制好夯錘的下落距離,把控好橫向、縱向上的距離,保證基床平均夯沉量的穩(wěn)定性。
2.4方塊與卸荷板制作
碼頭疏浚工程施工中,要提前制作好方塊和卸荷板,不僅因為此類材料的體積較大,還有方塊、卸荷板對鋼筋混凝土標號要求高,一旦出現(xiàn)問題,就會引起裂縫、變形等問題,所以在制作方塊和卸荷板時,要控制好以下幾點內(nèi)容,如:(1)把控材料中的粗骨料,如石粉,石粉要配合鋼筋混凝土的含量,考慮到材料制作的成本,應該采用循環(huán)水,對碎石實行清理,高溫環(huán)境中,還需采取防曬措施,避免骨料在碼頭疏浚工程中,出現(xiàn)溫度過高的問題;(2)方塊和卸荷板,制作時,要滿足規(guī)范性與設計標準,在試拌階段,選擇科學的鋼筋混凝土配合比,不能影響到方塊、卸荷板的質(zhì)量和性能;(3)鋼筋混凝土的攪拌時間,關系到方塊、卸荷板的質(zhì)量,根據(jù)時間控制好坍落度;(4)碼頭疏浚施工時,根據(jù)季節(jié)時間,選擇恰當?shù)乃嗖牧?;?)把控鋼筋混凝土的振搗周期,同時還要控制好振搗間隔;(6)將方塊和卸荷板浸泡到淡水中,每隔3小時,更換一次淡水,輔助降低方塊與卸荷板的溫度。
2.5胸墻設計
胸墻設計,要在潮水環(huán)境中,設計時,注重施工質(zhì)量的保證,施工人員總結以往胸墻設計的經(jīng)驗,調(diào)整好胸墻設計的工藝,嚴格控制好胸墻施工的過程[3]。設計中,比較重要的點是實時檢測與測量,及時發(fā)現(xiàn)每項設計項目中的問題,在此基礎上,調(diào)整好施工的進度,保障胸墻的可靠性。
2.6方塊與卸荷板安裝
方塊與卸荷板的安裝,屬于碼頭疏浚施工中比較重要的內(nèi)容。安裝期間,要合理的控制工程成本,做到同期進行。碼頭疏浚工作中,經(jīng)常會改變安裝的工藝順序,以此來提高安裝的成功幾率,所以施工人員要全面掌握水下方塊的狀態(tài),實時統(tǒng)計方塊在水下的數(shù)據(jù),記錄好數(shù)據(jù)后,利用水上吊重球,將方塊安裝的實際里程,引導在水面上,還要經(jīng)過全站儀的定位測距,檢測方塊與卸荷板的安裝質(zhì)量,規(guī)避潛在的施工風險。
3質(zhì)量控制
首先是碼頭疏浚工程施工中,科學的控制施工質(zhì)量,采用質(zhì)量控制制度的方法,按照工程的進度,測量水深,進而發(fā)揮質(zhì)量控制制度的科學性。例如:質(zhì)量控制制度中,要按照挖泥船的實際指示,落實好挖泥的過程,利用水尺檢查零點,根據(jù)零點調(diào)整好挖泥的下斗深度,保障挖泥船的準確性。質(zhì)量控制制度,對碼頭疏浚施工有很大的限制作用,能夠檢查出施工中的違規(guī)操作,禁止發(fā)生不符合質(zhì)量制度要求的行為,避免出現(xiàn)施工糾紛。然后是碼頭疏浚質(zhì)量控制中的安全施工,施工期間,碼頭要保持清潔,維護施工的安全性[4]。碼頭疏浚施工,臨近海域,船舶數(shù)量很多,容易遇到臺風,必須加強安全管理,由此才能提高疏浚施工的安全水平。針對安全質(zhì)量控制,提出幾點措施,如:
(1)參與疏浚施工的水上人員,統(tǒng)一穿戴救生衣,施工時間內(nèi),船舶要懸掛好施工的旗幟,提供指示;
(2)疏浚作業(yè)的機械設備,定期實行檢修和保養(yǎng),航行方面,做好了望的工作,避免干擾船舶航行;
(3)配置交通警戒,輔助提升碼頭疏浚施工的安全性。最后是質(zhì)量控制中的保護方案,在碼頭疏浚施工質(zhì)量控制中,對可能發(fā)生的安全風險,提出保護措施,各項機械操作,要在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)實行,定期檢測疏浚施工引起的主移,保障碼頭主體的穩(wěn)定性和安全性。保護方案中,全面落實信息的溝通,按照觀測的數(shù)據(jù),調(diào)整工程的作業(yè)強度,不能對碼頭主體的安全造成影響,還要控制好碼頭疏浚的施工進度,規(guī)避潛在的風險,完善碼頭疏浚的施工環(huán)境。
4結束語
我國港口業(yè)務的發(fā)展,增加了碼頭的基礎設施,在碼頭疏浚業(yè)務上,比較注重施工要點及質(zhì)量的控制,目的是提高疏浚工程的基礎性,延長疏浚工程的使用壽命。碼頭疏浚工程施工的過程中,嚴格把控好施工的質(zhì)量,更重要的是落實質(zhì)量控制的方法,保障碼頭疏浚業(yè)務的高效性,體現(xiàn)碼頭疏浚施工的發(fā)展水平。
參考文獻:
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碼頭業(yè)務工作中,疏浚工程占有很大的比重,主要是水上作業(yè),配置工程中所需要的設備,采用配套的設備,如:絞吸船、耙吸船等,根據(jù)碼頭疏浚工作的具體需求,分配好各項工藝的應用。碼頭疏浚工程施工過程中,要匯總好工程中的要點,落實好質(zhì)量控制的方法,確保碼頭疏浚工程的順利進行。
1 工程分析
碼頭疏浚工程,有利于提高港口航運業(yè)務的水平,改善航行的條件,進而提高航運的經(jīng)濟效益。我國碼頭疏浚施工工程,是一項主要的技術項目,用于維護港口碼頭的航運業(yè)務。碼頭疏浚工作施工,集中體現(xiàn)在定位、抓泥、裝泥、運泥、拋泥等方面。碼頭疏浚工程起到重要的作用,要根據(jù)碼頭的實際情況,分配好疏浚工程,滿足港口業(yè)務的需求。碼頭疏浚工程中,還要注意水溫、機械、氣象等知識的結合,不能增加碼頭疏浚的施工壓力。
2 施工要點
2.1 基槽挖泥
碼頭疏浚工程施工要點中,基槽挖泥是首要的施工內(nèi)容?;弁谀嗍┕r,需嚴格控制好基槽的實際寬度、深度,使用絞吸船,每次都要挖出整個船體大小的基槽,挖泥施工的現(xiàn)場,按照實際的水位情況,將基槽開挖的實際情況,反饋到絞吸船的工作中心,結合實際基槽調(diào)整鉸刀挖泥時的高度,進而合理的控制好基槽挖泥的深度、寬度,避免影響基槽挖泥的效果[1]。基槽挖泥期間,施工人員監(jiān)測好絞吸船的應用,以免增加挖泥的壓力。
2.2 基床拋石
碼頭疏浚工程中,基床拋石施工的工期,相對比較短,如果單純使用民用船只,很容易增加基床拋石的施工壓力,無法滿足工程目標的基本需求,所以要在基床拋石方面,重點考慮基床斷面、裝石量兩大因素,以此來規(guī)范水下基床的拋石過程[2]?;矑伿鳂I(yè)中,需要確定拋石斷面位置處,所需的拋石斗數(shù),每次完成拋石后,都要安排技術測量人員,對碼頭疏浚工程的水位,實行精確的測量,以此為基礎,調(diào)整基床拋石的斗數(shù),根據(jù)實際情況,調(diào)整好斷面拋石數(shù)量,以免影響到基床拋石的施工效果。
2.3 整平夯實
基床的整平、夯,均屬于碼頭疏浚工程中的機械化操作范圍,一般情況下,工程中采用65t履帶吊機、6.35t夯錘,考慮到碼頭疏浚區(qū)域的限制性,施工現(xiàn)場不能設置夯實采用的標牌,如里程標牌、方向標牌等,要根據(jù)夯實作業(yè)的船只,確定出整平與夯實中的定位點,夯實期間,嚴格控制夯錘的操作,重點控制好夯錘的下落距離,把控好橫向、縱向上的距離,保證基床平均夯沉量的穩(wěn)定性。
2.4 方塊與卸荷板制作
碼頭疏浚工程施工中,要提前制作好方塊和卸荷板,不僅因為此類材料的體積較大,還有方塊、卸荷板對鋼筋混凝土標號要求高,一旦出現(xiàn)問題,就會引起裂縫、變形等問題,所以在制作方塊和卸荷板時,要控制好以下幾點內(nèi)容,如:(1)把控材料中的粗骨料,如石粉,石粉要配合鋼筋混凝土的含量,考慮到材料制作的成本,應該采用循環(huán)水,對碎石實行清理,高溫環(huán)境中,還需采取防曬措施,避免骨料在碼頭疏浚工程中,出現(xiàn)溫度過高的問題;(2)方塊和卸荷板,制作時,要滿足規(guī)范性與設計標準,在試拌階段,選擇科學的鋼筋混凝土配合比,不能影響到方塊、卸荷板的質(zhì)量和性能;(3)鋼筋混凝土的攪拌時間,關系到方塊、卸荷板的質(zhì)量,根據(jù)時間控制好坍落度;(4)碼頭疏浚施工時,根據(jù)季節(jié)時間,選擇恰當?shù)乃嗖牧?;?)把控鋼筋混凝土的振搗周期,同時還要控制好振搗間隔;(6)將方塊和卸荷板浸泡到淡水中,每隔3小時,更換一次淡水,輔助降低方塊與卸荷板的溫度。
2.5 胸墻設計
胸墻設計,要在潮水環(huán)境中,設計時,注重施工質(zhì)量的保證,施工人員總結以往胸墻設計的經(jīng)驗,調(diào)整好胸墻設計的工藝,嚴格控制好胸墻施工的過程[3]。設計中,比較重要的點是實時檢測與測量,及時發(fā)現(xiàn)每項設計項目中的問題,在此基礎上,調(diào)整好施工的進度,保障胸墻的可靠性。
2.6 方塊與卸荷板安裝
方塊與卸荷板的安裝,屬于碼頭疏浚施工中比較重要的內(nèi)容。安裝期間,要合理的控制工程成本,做到同期進行。碼頭疏浚工作中,經(jīng)常會改變安裝的工藝順序,以此來提高安裝的成功幾率,所以施工人員要全面掌握水下方塊的狀態(tài),實時統(tǒng)計方塊在水下的數(shù)據(jù),記錄好數(shù)據(jù)后,利用水上吊重球,將方塊安裝的實際里程,引導在水面上,還要經(jīng)過全站儀的定位測距,檢測方塊與卸荷板的安裝質(zhì)量,規(guī)避潛在的施工風險。
3 質(zhì)量控制
首先是碼頭疏浚工程施工中,科學的控制施工質(zhì)量,采用質(zhì)量控制制度的方法,按照工程的進度,測量水深,進而發(fā)揮質(zhì)量控制制度的科學性。例如:質(zhì)量控制制度中,要按照挖泥船的實際指示,落實好挖泥的過程,利用水尺檢查零點,根據(jù)零點調(diào)整好挖泥的下斗深度,保障挖泥船的準確性。質(zhì)量控制制度,對碼頭疏浚施工有很大的限制作用,能夠檢查出施工中的違規(guī)操作,禁止發(fā)生不符合質(zhì)量制度要求的行為,避免出現(xiàn)施工糾紛。
然后是碼頭疏浚質(zhì)量控制中的安全施工,施工期間,碼頭要保持清潔,維護施工的安全性[4]。碼頭疏浚施工,臨近海域,船舶數(shù)量很多,容易遇到臺風,必須加強安全管理,由此才能提高疏浚施工的安全水平。針對安全質(zhì)量控制,提出幾點措施,如:(1)參與疏浚施工的水上人員,統(tǒng)一穿戴救生衣,施工時間內(nèi),船舶要懸掛好施工的旗幟,提供指示;(2)疏浚作業(yè)的機械設備,定期實行檢修和保養(yǎng),航行方面,做好了望的工作,避免干擾船舶航行;(3)配置交通警戒,輔助提升碼頭疏浚施工的安全性。
最后是質(zhì)量控制中的保護方案,在碼頭疏浚施工質(zhì)量控制中,對可能發(fā)生的安全風險,提出保護措施,各項機械操作,要在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)實行,定期檢測疏浚施工引起的主移,保障碼頭主體的穩(wěn)定性和安全性。保護方案中,全面落實信息的溝通,按照觀測的數(shù)據(jù),調(diào)整工程的作業(yè)強度,不能對碼頭主體的安全造成影響,還要控制好碼頭疏浚的施工進度,規(guī)避潛在的風險,完善碼頭疏浚的施工環(huán)境。
4 結束語
我國港口業(yè)務的發(fā)展,增加了碼頭的基礎設施,在碼頭疏浚業(yè)務上,比較注重施工要點及質(zhì)量的控制,目的是提高疏浚工程的基礎性,延長疏浚工程的使用壽命。碼頭疏浚工程施工的過程中,嚴格把控好施工的質(zhì)量,更重要的是落實質(zhì)量控制的方法,保障碼頭疏浚業(yè)務的高效性,體現(xiàn)碼頭疏浚施工的發(fā)展水平。
參考文獻
[1]張闖.碼頭疏浚工程施工要點及質(zhì)量控制措施探究[J].江西建材,2016,09:93-94.
Abstract: This paper put out the research summary and recommendations for the deep water terminal development needs of the arch piers on the basis of full understanding of the wharf structure at home and abroad.Key words: deep; large-scale; high-pile pier; arch
中圖分類號:U65文獻標識碼: A 文章編號:
1、研究的背景及意義
1.1 港口發(fā)展趨勢
海運在我國的對外貿(mào)易中占有很重要的位置。我國擁有1.8萬公里的海岸線,承擔了近10%的國內(nèi)貨物運輸和85%以上的外貿(mào)貨物運輸任務。港口作為海運體系的樞紐,對社會經(jīng)濟的發(fā)展起到了舉足輕重的作用。
盡管我國港口建設已經(jīng)取得這樣的成績,但是港口吞吐能力仍然滿足不了貨運量增長的需要。2001年我國沿海港口的吞吐能力為11.6億噸,但實際承擔的吞吐量卻達到13.8億噸;集裝箱碼頭吞吐能力約為1500萬TEU,而實際承擔的量高達2200萬TEU;大型原油接卸碼頭以及礦石碼頭的吞吐能力同樣亦小于實際承擔的吞吐量。我國港口吞吐能力與需求之比達1:1.2,與國際上1:0.7相去頗遠。
為了更好地解決這種矛盾,船舶向大型化發(fā)展的趨勢日益明顯。為適應大型船舶的靠泊,碼頭的建設也提出了更高的要求,碼頭建設日益向著深水化、大型化方向發(fā)展。深水碼頭的設計、施工等已成為港口工程界重要的研究課題。
收稿日期: 修回日期:
作者簡介:廉芳芳(1983-),女,天津市人,助理工程師,從事港口規(guī)劃和土地岸線管理工作。
Biography: LIAN Fang-fang (1983-), female, assistant engineer.
同時隨著港口數(shù)量的增多,有著優(yōu)質(zhì)地質(zhì)、水深、氣象等自然條件的岸線資源已經(jīng)大多被開發(fā)。新建碼頭一般建設在自然條件相對復雜的區(qū)域,為了克服這些不利因素,新建碼頭一般選擇建造在離岸較遠的深水區(qū)中。深水化和大型化已經(jīng)成為高樁碼頭未來發(fā)展的主要趨勢,但同時也對碼頭樁基礎的承載力提出了更高的要求。
1.2 高樁碼頭發(fā)展趨勢
高樁碼頭的發(fā)展趨勢可歸納為以下幾個個方面:
(1)減小構件自重,節(jié)約材料。如:在碼頭中采用拱形結構。例如拱形梁和雙曲板等。
(2)提高樁基承載力,減少樁基數(shù)量。如:采用大直徑管樁,通過增大樁尖底面積和樁側表面積來增大樁尖承載力和樁側摩阻力。以此達到提高樁基承載力,減少樁基數(shù)量,節(jié)約成本的目的。
(3)簡化樁基。如:減少樁的種類、簡化布置。
(4)簡化上部結構,加快施工速度。如:通過加大構件尺寸,統(tǒng)一構件規(guī)格來減少構件數(shù)量。目前國內(nèi)每跨碼頭的預制構件數(shù)量已經(jīng)從23件減少到10件作用,大大地縮短了工期。
(5)碼頭排架之間跨度增大。如:隨著船舶向大型化發(fā)展的趨勢日益明顯,為適應大型船舶的靠泊,碼頭建設日益向著深水化、大跨度方向發(fā)展;隨著排架間距的加大,所需樁基的數(shù)量降低,從而大幅降低碼頭造價。
近年大直徑混凝土管樁和大直徑鋼管樁在工程中的推廣應用和施工技術的成熟,確保了高樁碼頭深水化和大型化的可行性。大直徑混凝土管樁和大直徑鋼管樁的承載力比一般的樁都有很大的提升,從而在確保碼頭深水化和大型化的基礎上,還使得用加大碼頭排架間距來減少碼頭成本的辦法變成可能。加大碼頭排架間距可以大幅減少樁基數(shù)量,并以此節(jié)省碼頭建設經(jīng)費。但這同時也帶來碼頭上部結構跨度變大,上部結構內(nèi)力急劇增大,普通梁板式結構無法承受的問題。
為了解決以上問題,有關學者借鑒橋梁工程中的拱橋提出了拱形圬工縱梁、拱形桁架縱梁等結構。但對碼頭結構中拱形縱梁的研究才剛剛起步,還沒有一個統(tǒng)一的規(guī)范和通用的設計方法。本文在充分了解國內(nèi)外碼頭結構形式的基礎上,對可適用于深水大碼頭發(fā)展需求的大跨度拱形縱梁碼頭的研究現(xiàn)狀進行了總結,并提出建議。
2、拱形結構在碼頭上應用的研究現(xiàn)狀
2.1 拱形結構的特點
拱結構與梁結構的區(qū)別,不僅在于外形不同,更重要的是兩者受力性能有著本質(zhì)的區(qū)別。梁式結構在豎向荷載作用下,支承處僅產(chǎn)生豎向支承反力,梁體主要承受彎矩和剪力;而拱式結構在豎向荷載作用下,兩端支承除了有豎向反力外,還將產(chǎn)生水平推力。正是這個水平推力,使拱體的彎矩大大減小,拱截面主要承受軸向壓力,主拱圈以受壓為主,使之成為以受壓為主的壓彎構件。由此使之成為大跨度結構的優(yōu)選型式。
拱形的主要優(yōu)點是:(1)跨越能力大;(2)抗風穩(wěn)定性強,結構整體性好;(3)能就地取材,造價較低;(4)耐久性能好,維修、養(yǎng)護費用低;(5)建筑藝術造型簡介優(yōu)美。
拱形結構用于高樁碼頭的主要缺點是:自重較大,自重和受力會對樁基產(chǎn)生較大水平推力。
2.2 拱形結構在碼頭中應用的研究現(xiàn)狀
拱形結構在碼頭上的應用主要借鑒于橋梁工程上的拱橋。拱形結構因其良好的抗壓能力,被運用在碼頭結構中可增加碼頭的承載力,減少構件數(shù),達到節(jié)省碼頭成本的效果。
華東水利學院水港系雙曲拱碼頭研究小組于1978年提出了有雙曲拱板的高樁碼頭的設計構想,具體設計如圖1所示。本碼頭面板采用雙曲拱板,其結構借鑒于橋梁工程中常見的雙曲拱橋。雙曲拱形較之一般拱形可以更加均勻的傳遞壓力給樁基,有更 等地得到小規(guī)模推廣,但因為施工麻煩,設計理論也不夠成熟,未在全國范圍內(nèi)得到大規(guī)模推廣。
圖1高樁雙曲面板碼頭典型斷面圖
浙江省交通局于1978年在浙江省6905碼頭工程中,使用了設置拉桿的拱形橫梁結構。具體設計如圖2所示。拱形結構可以將上部荷載更好的傳遞給樁基,同時減小橫梁上的彎矩,更好地發(fā)揮混凝土的抗壓性能。相對普通的梁板式碼頭,采用本結構可以節(jié)省混凝土和鋼材20%以上。但是這種結構因為施工較一般梁板式碼頭復雜,未能得到大規(guī)模推廣。
圖2高樁拱形橫梁碼頭典型斷面圖
2007年曹源在傳統(tǒng)的高樁梁板式碼頭結構中,應用拱式縱梁代替?zhèn)鹘y(tǒng)的簡支縱梁,提出了大跨度懸鏈線拱式縱梁碼頭的新型結構型式(如圖3所示)。但是由于該結構將拱腳固結在樁臺上,所以樁基礎要承受很大的水平承載力。為了提供足夠大的水平承載力,樁基礎被設計成由多根直樁和叉樁組成的樁臺。這種設計加大了施工難度,并且較大地提高了施工成本,并不能很好地達到減少碼頭造價的目的。
圖3懸鏈線拱式縱梁碼頭正面圖
2007年于忠偉在普通梁板式高樁碼頭結構型式的基礎上,借鑒橋梁工程中的拱梁,在高樁碼頭結構中,應用拱式縱梁代替?zhèn)鹘y(tǒng)的簡支縱梁,提出了由拱梁、拉桿、吊桿、立柱組成的新型結構型式(如圖4所示)。本結構在拱梁之間設置了一個拉桿,雖然可以部分的平衡兩拱腳對樁基礎的水平荷載,但剩余的水平荷載依然需要通過多根樁組成的樁臺來抵消。這樣就提高了施工成本,并且拉桿和吊桿的設置加大了施工難度。拉桿在極端環(huán)境下的破壞也會給整個碼頭結構帶來安全上的隱患。
圖4桁架式拱形縱梁碼頭斷面圖
2009年翟秋針對碼頭結構的特殊性,借鑒拱橋結構,提出了適用于外海深水條件的拱式縱梁新型碼頭結構型式,并進行了結構整體布置,從材料特性、截面類型、構件尺寸范圍等方面闡述了主要構件的設計要求,具體結構如圖5所示。并首次將拓撲優(yōu)化的概念及方法引入碼頭結構的優(yōu)化中,基于拓撲優(yōu)化方法對拱圈梁的合理拱軸線進行研究。但本結構和圖4中的結構存在著同樣的問題。
圖5桁架式拱形縱梁碼頭斷面圖
3 總結及建議
雖然拱形結構有跨越能力大、耐久性能好、構造簡單等優(yōu)點,但運用在碼頭結構上時,依然存在以下問題:(1)設計理論不夠成熟。(2)施工較一般梁板式碼頭復雜。(3)對樁基礎的水平承載力要求較高,難以很好地達到減少碼頭造價的目的。所以建議:1、采用有限元軟件:對拱形縱梁內(nèi)力進行計算。包括拱形縱梁在不同約束下的最大承載力、撓度變化、內(nèi)力分布、最大應力位置等。并以此為依據(jù)對拱形梁進行結構優(yōu)化,在承載力達到實際工程需求的基礎上解決拱腳對樁基礎的水平推力過高的問題;2、參照實際工程中的樁基布置,設計出適合拱形縱梁結構的樁基構造,并從工程造價的角度將本方案與原設計方案進行比較分析。
參考文獻
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中圖分類號:TU75 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)20-0165-01
隨著我國港口建設的要求提高,施工技術和水平也再不斷的提高,高樁碼頭工程的實體質(zhì)量、外觀等達到了較高的水平。對于高樁碼頭的墩臺施工,需要對施工技術、施工方法的的有效控制,以確保施工的安全、穩(wěn)定。現(xiàn)澆技術是墩臺施工的一個常用技術,對于加強墩臺的質(zhì)量、安全具有重要的作用。提升現(xiàn)澆墩臺的施工質(zhì)量是對高樁碼頭質(zhì)量、安全的保障。
1、 高樁碼頭現(xiàn)澆墩臺施工簡介
高樁碼頭的墩臺施工大致包括模板工程、鋼筋工程、混凝土工程。其中模板工程包括底模工藝、側模工藝、拆模。混凝土工程主要是對現(xiàn)澆的施工。在高樁碼頭現(xiàn)澆墩臺的施工中,對于墩臺的現(xiàn)澆一般采用分兩步現(xiàn)澆的方案。第一步混凝土的澆筑需趕潮水作業(yè),一般混凝土的量要大,在短時間內(nèi)完成對墩臺的澆筑。在第一步的施工順利、確保質(zhì)量的完成后,可進行第二步的現(xiàn)澆。在現(xiàn)澆的過程中,混凝土的澆筑必須連續(xù)進行。
高樁碼頭現(xiàn)澆墩臺的施工,由于墩臺混凝土多為大體積的混凝土,在施工中容易出現(xiàn)混凝出裂縫的現(xiàn)象。裂縫的出現(xiàn)還因施工技術的不當、氣候、材料等原因,這對墩臺的質(zhì)量有著直接的影響,從而影響高樁碼頭的承載力。
2、 高樁碼頭墩臺的施工技術
2.1、底模工程
對于高樁碼頭墩臺的地表高度進行準確的確定,由于墩臺的吊底施工難度大,在施工時應嚴格控制??刹捎梅今g吊車對吊安鋼梁進行水上吊安。在施工時,應提前對標高的位置做標記,同時用雙兜攀雙螺母對主梁進行固定。對于一些斜樁,由于不適合主梁的直接吊安,可將雙拼工字鋼吊為扁擔梁,再對位置進行調(diào)整,然后再在扁擔梁上設置主梁,以此使主梁的安放位置準確。在安放完主梁后,然后間隔的在主梁上設置次梁,同時要在次梁上綁扎木方,再將木板釘在其上,要求木板間要保持嚴密的縫隙,盡量將較薄的三合板釘在木板頂面,以確保底模的嚴密。
對于側模,施工人員對側模的邊線進行測量,支立側模,對于側模的支立,也可采用方駁吊車組進行水上模板調(diào)運,拼裝應嚴格按照邊線進行。在拆模時,為了解決底模拆除困難的問題,可多備幾套設備在墩臺的底模處,以此保證工程進度。如果水位過高,拆底應采用人員施工的方式。
2.2、混凝土的施工
對于高樁碼頭的現(xiàn)澆墩臺施工,如果施工地的潮水水位較高,墩臺的第一步混凝土的澆筑應在潮水作業(yè)之前,混凝土的澆筑可用泵車運送混凝土,以確保大體積混泥土澆筑在短時間內(nèi)完成,澆筑可按從中間向兩邊逐漸澆筑的方式。當?shù)谝徊降臐仓姸冗_到要求時,方可進行第二部的澆筑工作。同時,在混凝土的澆筑前,應在墩臺內(nèi)部進行塑料管的預埋,在拆底后,可在防止鋼筋封堵澆筑混凝土,這樣可潮水作業(yè)起到卸浪的作用。此外,現(xiàn)澆墩臺所涉及的鋼筋綁扎工作,應按照設計要求對其間距、尺度進行嚴格控制。對于鋼筋保護層的厚度,應根據(jù)要求準確制作合適尺寸的混凝土墊墊塊。
2.3、施工的輔助工作
施工的輔助工作包括鋼筋制備、混凝土養(yǎng)護。鋼筋制備要按照高樁碼頭墩臺的鋼筋指標進行,鋼筋使用使要確保無局部彎折、表面潔凈,鋼筋的接頭要按規(guī)定的標準綁扎或焊接。在鋼筋的安裝時,綁扎不能超過模板的高度,鋼筋豎向不應過長,要使樁頂錨固筋與高樁碼頭的墩臺基礎錨固筋緊密連接,形成一個牢固的整體。對于混凝土的養(yǎng)護,在用混凝土澆筑初凝后,對其及時的灑水或用蒸汽養(yǎng)護,以避免因混凝土干燥收縮、硬化而出現(xiàn)裂縫。在灑水時,可用塑料薄膜或是麻袋對墩頂覆蓋。在養(yǎng)護時,不可使混凝土承受強度達到規(guī)定標準的外荷載,在拆模時,表面與環(huán)境、表面與芯部之間的溫差應小于20攝氏度。
3、 控制高樁碼頭現(xiàn)澆墩臺施工質(zhì)量的策略
3.1、結構設計的合理性
對高樁碼頭現(xiàn)澆墩臺施工質(zhì)量的控制,從結構設計的過程就應開始對現(xiàn)澆墩臺施工可能會出現(xiàn)裂縫的問題進行考慮,在設計中把因素考慮進去,這樣在具體施工中就可盡量將問題避免。對于施工場地的環(huán)境也應全面了解,把環(huán)境因素考慮到,在高樁碼頭結構設計時,對材料的配置、混凝土的配比等制定合理方案,確保在是施工時現(xiàn)澆的順利、高質(zhì)量進行。
3.2、避免混凝土出現(xiàn)冷縫
根據(jù)環(huán)境的溫度、水泥的類型,對混凝土澆筑的分層厚度、澆筑順序、方向進行計算,嚴格按照精確的計算、標準施工,混凝土的分層間歇時間也要按照規(guī)范要求進行。此外,按照標準設計、確定混凝土的配合比例,根據(jù)環(huán)境、氣候、溫度,可以在配合時適當?shù)膿郊泳從齽8邩洞a頭現(xiàn)澆墩臺的施工,澆筑必須連續(xù)進行。為確保澆筑的連續(xù)性,在施工場地應適當?shù)臏蕚湟恍贝胧┮苑乐乖O備故障等而出現(xiàn)澆筑的中斷,例如,可在施工場地準備發(fā)電設備、振搗設備、混凝土拌和設備等。
3.3、對混凝土的抗裂能力的提升
對于混凝土抗裂能力的提升可才混凝土中摻加一些適合的摻合料,例如膨脹劑,這樣可使混凝土在早期出現(xiàn)微膨脹,在后期因溫度收縮時,就會產(chǎn)生補償中和的作用,使混凝土的抗裂能力得到提升。此外,在混凝土現(xiàn)澆時,膨脹劑還可替代一部分的水泥,達到降低混凝土因水化熱產(chǎn)生的溫升。對于膨脹劑,可用明礬石、UEA,其中以UEA為最佳,UEA膨脹劑在使用10左右后還有第二次微脹,這樣使抗裂的效果更好。
提高混凝土的抗裂能力,還需對混凝土加強養(yǎng)護,以增強混凝土的抗拉度,防止混凝土的早期干縮。高樁墩臺現(xiàn)澆后,立即用塑料薄膜進行覆蓋,以防止其硬化、收縮裂縫。在硬化后,可對其墩臺進行灑水養(yǎng)護,墩臺的潮濕養(yǎng)護時間至少要達到15天,這樣使混凝土的性能穩(wěn)定,墩臺表面平滑,內(nèi)部結實。在現(xiàn)澆的施工中,要對混凝土的質(zhì)量、配合比進行嚴格控制,對混凝土實施二次振搗等,確?;炷撩軐崱⒕鶆?,澆灌使傾落的均勻,緊密,使墩臺結實,安全。
3.4、選擇合適的施工外部環(huán)境
氣候、溫度對于高樁碼頭現(xiàn)澆墩臺的施工影響較大,應該避開在高溫、雨天、大風、低溫天氣施工。例如,在夏天,晚上是澆筑的最佳時間,在低溫、大風的天氣,應采用防護措施。在高溫天氣施工時,應避開中午的高溫階段,盡量在早上或晚上施工,以減少溫度對于混凝土穩(wěn)定性、澆筑過程的影響。高溫天氣,會加快混凝土的收縮,增加墩臺表面的裂縫,降低墩臺的安全系數(shù)。同時,對于水泥等原材料的購買,應避免在陰雨天進行購買,因為陰雨天會使水泥受潮硬化,影響施工的進行。
4、 總結
高樁碼頭現(xiàn)澆墩臺施工質(zhì)量關系墩臺的承載力,碼頭的穩(wěn)定性、使用期限、安全性等,因此,對現(xiàn)澆的施工質(zhì)量要求較高,把關嚴格。在現(xiàn)澆墩臺施工中,應嚴格按照規(guī)范實施操作,對混凝土易出現(xiàn)冷縫的問題采用有效的措施,從原材料加工、外部施工環(huán)境的選擇、澆筑的過程等方面控制,使墩臺的質(zhì)量加強,實現(xiàn)墩臺的高質(zhì)量、高承載、長壽命,確保碼頭的穩(wěn)定、安全。
參考文獻
中圖分類號:C35文獻標識碼: A
前言
目前重力式碼頭升級中最主要問題出現(xiàn)在重力式基床不能滿足靠船要求,本文通過實際施工過程中對重力式基床加固進行總結,為以后相關工程提供經(jīng)驗。
1工程概述
本工程高壓注漿部位為在碼頭前趾處明基床設計范圍內(nèi),采用高壓灌漿進行加固處理,加固頂寬度為8.5m,底寬度約8.5m,加固深度至-13.45至-20.45m標高,詳見圖4.2.1。
圖1基床加固斷面示意圖
2施工目的
本施工方案的主要目的如下:
(1)驗證漿液的配合比及其性能指標是否滿足要求:擴散半徑、流動性、凝固時間等;
(2)驗證施工工藝的有效性:布孔間距及鉆孔工藝是否合理、施工設備是否滿足工藝要求、施工工藝流程是否合理、施工方法是否有效等;
(3)掌握灌漿的結束標準:灌漿壓力、流量、平均灌漿量、灌漿率等參數(shù)。
(4)對重力碼頭基床進行加固,已滿足碼頭升級要求。設計中將原5萬噸級碼頭升級為7噸級碼頭。
3施工準備
本工程施工用水用原碼頭供水,供水隨施工就近的原則,在施工部位最近的出水口安裝水表及供水管路,然后接送至制漿站及其它用水點,供水管采用2.5的鋼管(內(nèi)徑67mm)管道,每隔10米加設2~3個三通方便施工用水。
3.1制漿站布置
30m試驗段我部采用人工制漿,在試驗區(qū)域碼頭形成(40m×10m)的圍蔽區(qū)域,采用彩鋼瓦隔離,攪漿設備及原料安置于圍蔽區(qū)域內(nèi),減少大面積揚塵污染。
圖2.制漿站布置示意圖
3.2施工平臺
擬采用是長18m左右的駁船施工平臺,具體施工方案如下:
施工平臺的布置采用駁船載重(118t)船艙內(nèi)回填砂石料用以配重,用以增加船的穩(wěn)定性,駁船采用4錨定位,靠近碼頭一側用繩索系在栓船柱上,另一側拋遠錨,用4錨拉緊繩索,進一步增加船在海面上的穩(wěn)定性,船艙表面鋪設鋼板,鋼板與船焊接好,鋼板伸出船沿1.5m,作為人員施工面,在鋼板伸出1.5m部分,每隔2米切割一個直徑25cm的圓孔,作為后續(xù)鉆孔灌漿施工的預留孔具體布置見圖3。
圖3 施工平臺布置示意圖
在灌漿試驗施工之前,需要委托第三方的專業(yè)潛水員對水下塊石基床進行攝像探摸,如檢查淤泥情況、泥面標高、是否有其它異物等。水下探摸結束之后,需組織業(yè)主、設計、監(jiān)理及施工單位共同分析水下探摸的情況。、
4施工流程
6施工方案
6.1塊石基床陸上模型灌漿試驗
漿液擴散半徑是個重要參數(shù),它對灌漿工程量及灌漿質(zhì)量有重要影響,如果選用不當,將降低灌漿效果甚至導致灌漿失敗,為確定灌漿率、灌漿量和灌漿壓力等參數(shù),保證水下灌漿的順利進行。
陸上灌漿試驗過程中需要收集的數(shù)據(jù):灌漿開始與結束時間、灌漿量、灌漿壓力、觀測孔漿液液面高度等,用表格記錄。
灌漿完成7天后,在加固范圍內(nèi)選擇2個點做鉆孔取芯用于查看灌漿飽滿度及結合體的強度是否滿足要求。
圖4 灌漿孔及觀測孔布置圖
6.2水上灌漿試驗
由設計提供的控制點引至施工現(xiàn)場并在現(xiàn)場設立臨時控制點,試驗段及孔位均以坐標點為依據(jù)。
布孔方案
圖5 孔(兩排孔)布置示意圖
圖6孔(三排孔)布置示意圖
采用分排分序加密的方式進行,設置三排孔的先進行第一排孔(遠離碼頭的一排孔)的施工,然后施工第二排(靠近碼頭側的一排孔),最后施工中間排孔。設置兩排孔的先施工第一排孔,然后施工第二排孔。
6.3施工工藝
鉆孔施工
方案1:采用XY-2型地質(zhì)回轉鉆機鉆進,開孔前下設鉆具,跟管鉆進,用鉆具(防止拋石面上淤泥)開孔鉆進至拋石面孔1.5m深度后灌漿待凝,使上部灌漿部位塊石層成一整體作為蓋重,換巖心鉆頭鉆進至設計孔深,自下而上分段卡塞進行灌漿。
方案2:鉆孔采用全液壓潛孔鉆機跟管鉆進法鉆孔施工。開孔鉆進至拋石面孔1.5m深度后灌漿待凝,使上部灌漿部位塊石層成一整體作為蓋重,繼續(xù)鉆進至設計孔深,自下而上分段卡塞進行灌漿。
開孔前使用全站儀精確施工孔位,用紅色油漆在碼頭胸墻前趾上一排孔全部做出相應的坐標位置,實際使用工程中用2部塔尺或帶刻度的竹竿以相鄰的2個點位作為基準點引用平行線的原理根據(jù)設計圖紙計算出實際的孔位距離胸墻的距離確定孔位,然后鉆機就位,測量進行復測,鉆桿下設時,以鉆桿為孔位點再進行一次復測,結果無誤后可開始鉆孔施工。
鉆孔深度控制原則:1、以設計藍圖為基礎;2、若現(xiàn)場與設計藍圖不相符時,通知監(jiān)理,現(xiàn)場進行孔深確定,確定最終終孔深度,保證孔深滿足設計要求。
潮汐應對措施
根據(jù)水文地質(zhì)資料顯示施工碼頭海區(qū)年平均波高(H1/10)為1.12m,冬季的平均波高最大,平均為1.33 m。鉆機在施工過程中水位最大高差1.33m,我部駁船正常載重時船沿(施工面)距海水面高2m,施工工藝是鉆孔跟管(套管)下設,漲潮落潮只是對駁船造成上下起伏,只是增加或減少我部套管在海水中的距離,現(xiàn)場技術人員隨時觀測水位,了解海水深度變化,確??椎讟烁哌_到設計要求。(以碼頭面為基準標高,在臨海側碼頭胸墻上每20m設置一水位線,每小時做一次水位記錄,時刻通知造孔施工機組對終孔孔深作出調(diào)整。
鉆孔結束,應會同監(jiān)理人進行檢查驗收,檢查合格,并經(jīng)監(jiān)理人簽認后,方可進行下一步操作。
灌漿方法
圖7 灌漿示意圖
(1)鉆機帶套管鉆入拋石體1.5m后,提起鉆具至孔口0.5m,在鉆具上卡塞,緩慢提升鉆桿灌注(砂)漿并待凝6h,使?jié){液達到初凝狀態(tài)。
(2)拋石體頂部形成1.5m厚蓋板后,繼續(xù)跟管鉆進至終孔。
(3)起鉆桿,套管起拔至距孔底1.5m處,洗孔后下設灌漿管,水壓塞卡在套管底部0.5~1.0m處,灌注水泥混合漿液。如此段灌漿結束則進行下一工序,如無法結束標準,則待凝2小時后,重新灌漿直至此段灌漿結束。
(4)最后一段漿液灌注的時,套管起拔至拋石層頂0.5m處,水壓塞直接卡在頂層1.5m處,進行灌漿,如此段灌漿結束則進行下一步施工,如無法結束,則待凝2h后,重新灌漿直至此段灌漿結束。
(5)整孔灌漿結束后,取出水壓塞用灌漿管注入0.5:1的純水泥漿進行封孔,緩慢提起灌漿管直至孔口,起拔灌漿管及套管,整孔灌漿結束。
灌漿控制
采用潛孔鉆機跟管鉆進或采用地質(zhì)鉆機回轉鉆進,(跟管鉆進因為有套管作為保護和定位作向?qū)Э梢院芎玫姆乐挂驗楹@说淖饔枚鴮е驴孜坏囊苿樱┿@孔直徑φ110mm,鉆進至拋石基床面下1.5m后,開始灌漿,灌注第一段后待凝,此段亦作為灌漿上部的蓋重,待凝后繼續(xù)鉆進至設計孔深,待監(jiān)理驗收合格后,下設灌漿管、水壓賽直接卡賽在最后一節(jié)套管上,自下而上分段灌漿。
(1)灌漿施工的控制
灌漿孔的施工應按灌漿程序,分序分段進行。進行鉆孔作業(yè)時,所有鉆孔應統(tǒng)一編號,并注明各孔的施工次序。我部擬定在碼頭最外側排灌注砂漿,形成一道帷幕,砂漿配合比為水:水泥:細砂:絮凝劑(UWB-Ⅱ)=1:2:1.3:0.06,設計終凝時間為8.6小時,此終凝時間基本上能夠滿足施工需要。
(2)灌漿自動記錄儀
本工程實驗的灌漿自動記錄儀選用GMS1-4型(壓力、注入率)灌漿自動記錄儀擁有國家專利,記錄儀操作人員經(jīng)過專門的培訓取得培訓合格證方可上崗。
鉆孔沖洗
沖洗壓力:沖洗水壓采用80%的灌漿壓力,壓力超過1MPa,則采用1MPa;沖洗風壓采用50%的灌漿壓力,壓力超過0.5MPa,則采用0.5MPa 。
灌漿壓力的控制
(1)在灌漿孔口處安裝壓力表和壓力傳感器,記錄儀記錄壓力擺動的平均值,壓力波動范圍不大于灌漿壓力的20%。為穩(wěn)定灌漿壓力,灌漿泵一律配備穩(wěn)壓裝置。
(2)在注入量不大時灌漿壓力應盡快達到設計壓力。
灌漿結束標準和封孔方法
(1)在規(guī)定的壓力下。當注入率不大于0.4L/min 時,繼續(xù)灌注30min 灌漿可以結束。
(2)固結灌漿孔封孔應采用“機械壓漿封孔法”或“壓力灌漿封孔法”。封孔材料選用水灰比為0.5:1的水泥漿。
灌漿簡易管路示意圖
特殊情況的處理
(1)灌漿過程中因故造成長時間灌漿中斷的,中斷后立刻用清水沖洗灌漿孔段,正常后掃孔重新復灌。
(2)灌漿過程中,如發(fā)生抬動,可采取降壓、限流處理,處理無效,改用濃漿灌注后,待凝并掃孔復灌。
(3)大耗漿孔段處理:如灌漿段遇見大量吸漿且難以結束時,首先采取低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿等措施;必要時漿液中摻加適量速凝劑;待凝或在漿液中摻加摻和料,如細砂等。
(4)在不吃漿孔位、孔段處理:如灌漿段或灌漿孔不吃漿,首先采取增加壓力的措施來處理,必要情況下可適當?shù)脑谠摽撞课贿M行加密。
7質(zhì)量檢測
(1)灌漿質(zhì)量檢查以取芯為主;
(2)灌漿檢查孔應在下述部位布置:
a、由業(yè)主或監(jiān)理指定的位置,距最外排孔2.65m處(非砂漿孔),布置檢查孔。
b、在碼頭前趾第1排灌漿孔中心線上2個孔位中間的位置進行取芯;
c、中心線上或大孔隙等地質(zhì)條件復雜的部位注入量大的孔段附近;
d、鉆孔偏斜過大,灌漿情況不正常部位。
8結束語
重力式基床加固,為重力式碼頭提升靠船能力奠定基礎。本文通過實際施工現(xiàn)場經(jīng)驗總結,為重力式基床加固提供必要經(jīng)驗總結。
參考文獻:
中圖分類號: [S773.8]文獻標識碼:A
引言
近年來,隨著我國對外貿(mào)易的迅速發(fā)展,港口碼頭的重要性越來越凸顯。港口碼頭作為水陸運輸之間相互交換的平臺,對于我國經(jīng)濟發(fā)展的具有十分重要的作用。而重力式碼頭作為港口碼頭的形式之一,以其抗凍、強耐久性等優(yōu)點而得到廣泛應用。但是,隨著重力式碼頭朝著深水化、大型化方向發(fā)展,又對重力式碼頭建設提出了更高的要求。本人結合多年工作和理論經(jīng)驗,下面主要就重力式碼頭設計與施工等方面淺談幾點看法,僅供相關從業(yè)人員參考研究。
1 重力式碼頭簡介
目前,在我國的碼頭結構中,主要有三種形式即板樁碼頭、高樁碼頭和重力式碼頭。其中,重力式碼頭的應用較為廣泛。所謂重力式碼頭,就是靠自身的結構和填料等的重力來維持穩(wěn)定的碼頭,其根據(jù)使用要求的不同,從平面布置上又劃分為重力式岸壁碼頭和重力墩式碼頭。
1.1重力式碼頭的優(yōu)缺特點。重力式碼頭主要包括:基礎、墻身、胸墻、棱體、倒濾層、回填料、面層、碼頭設施等。其主要有以下優(yōu)缺點。優(yōu)點:(1)由混凝土筑成的岸壁耐久性較高、堅固牢靠,一般不需要維修;(2)重力式碼頭由于主要靠其本身的重力來維持碼頭的穩(wěn)定,因而多適用于巖石、堅硬粘土以及砂質(zhì)等地基類型;(3)在容易獲得砂石料的地方,重力式碼頭的造價相對便宜。缺點:砂石用量較大;墻前波浪反射大。
1.2重力式碼頭的設計條件。重力式碼頭宜建在較好的地基上,如巖基、砂土、密實的粘土。其設計條件主要考慮四個方面:(1)自然條件。包括水文(潮位、波浪、風、冰等)、地質(zhì)(地形、地質(zhì)、地震等)(2)使用要求。包括泊位噸級、船舶尺度、裝卸工藝、作業(yè)要求、水電供應、環(huán)保消防等。(3)材料來源。包括塊石、回填料、材料單價等。(4)施工條件。包括預制場、船機、作業(yè)天、工期等。
1.3重力式碼頭結構形式。按墻身結構來劃分,可以將重力式碼頭分為:方塊式、沉箱式、扶壁式、圓筒式四種。(1)方塊碼頭。結構堅固耐久、除卸荷板外基本不用鋼材、施工簡單,維修量?。凰掳惭b工作量大、整體性差、砂石料用量大。(2)沉箱碼頭。整體性好,水上安裝工作量小,施工速度快,箱內(nèi)填砂石等,節(jié)省費用;耐久性不如方塊碼頭,用鋼量大,需要預制場及大型設備。(3)扶壁碼頭。較沉箱節(jié)省混凝土和鋼材,不需要專門預制場和下水設施;較方塊安裝量小,施工速度快;施工期抗浪性差,整體性差。(4)圓筒碼頭。結構簡單,受力條件好,混凝土和鋼材用量少;耐久性不如方塊,需要大型船機設備。
2 重力式碼頭設計標準
2.1國家規(guī)范。1、《重力式碼頭設計與施工規(guī)范》(JTJ290-98);2、《港口工程荷載規(guī)范》(JTJ215-98);3、《海港水文規(guī)范》(JTJ213-98);4、《港口工程地基規(guī)范》(JTJ250-98);5、《港口工程混凝土結構設計規(guī)范》(JTJ267-98)
2.2基本參數(shù)。1、設計潮位。設計高水位、設計低水位、極端高水位、極端低水位。2、設計波浪。①重現(xiàn)期50年,施工期考慮5~10年。②波高累積頻率,結構穩(wěn)定及強度:H1%;基床護肩、護底塊石穩(wěn)定驗算:H5%。3、設計離泊風速。一般情況,港內(nèi)取V=22m/s(九級風)。4、緊急離泊波高。根據(jù)碼頭、船舶、拖輪等綜合確定。一般情況取:H=1.5~2.0m。5、船舶的法向靠岸速度。根據(jù)船舶的滿載排水量、泊位的掩護情況,按照《港口工程荷載規(guī)范》選取。6、地震設計烈度。采用《中國地震烈度區(qū)劃圖(1990)》確定的基本烈度作為設計烈度。需要采用高于或低于基本烈度作為設計烈度時,應經(jīng)批準。7、地基土物理力學指標。8、建筑材料、回填材料的物理力學指標宜試驗確定,無實測資料,按規(guī)范選取。9、碼頭水深、頂面高程等總體布置參數(shù)。10、碼頭工藝布置尺度及荷載。
3 重力式碼頭的結構建設
重力式碼頭的結構建設主要包括以下幾個步驟:
3.1泵站的建設、圍堰填筑以及鋼板樁的打設。在基槽開挖之前,需要做好以上的工作。首先,在基槽開挖處的邊緣進行泵站的建設,其主要目的就是保證基槽內(nèi)的水位低于基槽開挖的底面。泵站設立好以后,需要在港口的輪渡上以及檢修的碼頭進行圍堰填筑以及鋼板樁的打設,此外,還需要做出一個施工通道,以便于基槽開挖。
3.2基槽開挖。利用石渣以及其他材料在基槽內(nèi)鋪設通道進行施工,并利用挖掘機進行土方挖掘,定期對于基槽的標高和位置進行測量,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
3.3基床拋石處理。利用挖掘機和運送石料的卡車配合進行石頭的拋填,并需要保證在拋填的過程中基床的平整。
3.4基床夯實處理。根據(jù)相關的設計規(guī)范,確定好基床的長寬比之后對于基床做夯實處理,夯實完成后,進行平整和砼墊工程的施工。
4 重力式碼頭施工簡介
4.1基槽回淤的控制措施?;刍赜僖鸬膯栴}表現(xiàn)在以下幾個方面:首先,基槽開挖完成時,回淤速度加快造成沉積物超過相關標準,引起一定的沉積;其次,基床夯實和拋石完成后,上層的沉積物過重不利于潛水員的正常作業(yè)和基床平整工作;最后,基床底部出現(xiàn)的落淤降低基床與墻體的摩擦系數(shù),危害到重力碼頭的施工作業(yè)。為此,需要在基槽挖泥等方面加強質(zhì)量控制。首先,選擇好基槽挖泥所需的施工船型,并根據(jù)碼頭設計的要求開挖一定的深度和寬度。作為碼頭的基礎,基槽質(zhì)量的優(yōu)劣直接關系的碼頭的穩(wěn)定性和持久性,因此,有必要確定合理的開挖深度并選擇合適的船型,以保證基槽的施工質(zhì)量。其次,對于基槽開挖的工序定期驗收,保證基槽的平面位置正確、合理。對于基槽施工中的回淤問題,則需要安排疏浚施工,不斷清除淤泥,保證施工的進行。在基槽開挖完成后進行拋石平整的過程中,需要對于回淤沉積物及時清理,保證基槽內(nèi)含水率小于150%且厚度大于0.3米的沉積物都被清理干凈。
4.2軌道位移和沉降質(zhì)量控制。通常,在重力式碼頭投入使用之后,會發(fā)送碼頭裝卸設備的軌道位移和碼頭沉降等情況,而且,這種軌道位移和沉降的速度與碼頭施工的速度在一定程度上呈正相關關系,即前期施工速度越快,后期使用中發(fā)生軌道位移和沉降的速度越快。雖然在使用的過程中難免會發(fā)送軌道位移和碼頭沉降等狀況,但是如果這種位移和沉降過大,就會影響到機械設備的運轉,對于碼頭的工作順利進行帶來諸多隱患,因此,需要在施工過程中對于如何盡量減少在未來碼頭投入使用的過程中的軌道位移和沉降進行仔細的分析,做出詳細而周密的考慮,提高碼頭的堅固性和耐久性。首先,在具體施工前以及施工過程中,施工人員需要對于軌道可能發(fā)生的位移和沉降進行趨勢分析,并給碼頭預留出合理的沉降和位移量。其次,了解基槽內(nèi)的沉積物的厚度和含水量以及基床的施工厚度和夯實厚度,并在施工中加以注意,可以有效防止軌道位移和沉降的發(fā)生。另外,還可以通過在施工過程中先鋪砌面層,在穩(wěn)定碼頭主體和填鑄材料的沉降和位移之后,再以混凝土大板換上鋪砌面層,也可以防止軌道的位移和沉降。事實上,軌道位移和沉降在碼頭的投入使用過程中不可避免的會發(fā)生,所以對于工作人員來說最好的選擇還是在施工的時候利用容易調(diào)整的軌道,用調(diào)整軌道的方式來避免發(fā)生沉降和位移等狀況。
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一、前言
隨著經(jīng)濟的全球化的發(fā)展,在一定程度上促進了我國經(jīng)濟的突飛猛進,特別是海洋運輸業(yè)得到了前所未有的發(fā)展,由于海洋業(yè)的發(fā)展速度不斷增快,對其水陸聯(lián)接的樞紐一港口碼頭也提出了更高的要求,港口碼頭做為海洋業(yè)的裝卸平臺,在海洋業(yè)運輸中有著不可替代的作用。由于碼頭的特殊功能,所以對其在施工建設過程中也不同于普通建設工程,有著其特殊的質(zhì)量要求和技術工藝的標準,在港口碼頭的施工中,由于其施工的環(huán)境特殊,所以對施工的工期要求相當嚴格。
碼頭施工項目的主要特點及結構組成
1、主要特點
碼頭施工項目因其獨特的施工地理位置,所以決定了施工中的大部分項目要在水下進行,特別是港口碼頭的水下基礎部分施工,這部分施工是碼頭工程中最難的一部分,也是最重要的一部分,普通的工程施工都難免留下質(zhì)量隱患,作為碼頭的水下部分的施工因受其影響的因素眾多,質(zhì)量更是難以控制,水下作業(yè)施工是建筑工程是技術含量最高的難點部位,特別是在海上,又要受海洋的風浪、水流及多方面的因素影響,施工時的質(zhì)量更是難以控制,同時作為海上施工不同于陸地工程,對其施工設備的需求相對要多些,特別是施工中需要大量的船舶。在如此艱苦的環(huán)境下施工,更加嚴格來控制施工的質(zhì)量及安全。
2、結構組成
不論什么類型的碼頭,都包括主體結構部分和附屬設備部分兩部分,碼頭主體結構通常分為上部結構和下部結構兩部分,比如重力式碼頭的胸墻、高樁碼頭的梁板、板樁碼頭的帽梁以及碼頭靠船構件等,都屬于碼頭上部結構,上部結構除了承受碼頭上部負荷外,還安裝有相應的附屬設備。下部結構則包括如重力式碼頭的墻身和基礎、高樁碼頭的樁基、板樁碼頭的板樁等,其作用主要是為了擋土和將上部結構的負荷傳遞到地面。
二、碼頭施工是一項復雜的技術、經(jīng)濟活動,具有協(xié)作性高、受外界干擾及自然因素影響大等特點。以下根據(jù)多年的施工管理經(jīng)驗,對施工單位在碼頭建設工程施工現(xiàn)場管理中應注意的問題進行總結。
施工準備
施工現(xiàn)場管理貫穿于工程施工的全過程,充分的施工準備是管理好施工現(xiàn)場的基礎。施工單位只有通過充分的施工準備,才能保障施工過程的連續(xù)、協(xié)調(diào)、均衡和經(jīng)濟。在進行施工準備工作中應注意以下問題:
建立健全嚴謹、規(guī)范的內(nèi)部約束、考核、激勵機制,用制度管人,用規(guī)章管理工程。調(diào)查工程施工范圍內(nèi)影響施工的因素,標注出平面位置圖;研究施工圖紙,吃透設計意圖,澄清圖紙中的問題,準確布置施工平面和高程控制網(wǎng)以及施工放樣;根據(jù)施工合同相關條款和現(xiàn)場調(diào)研認真編制施工控制預算,作為控制支出、進行成本預測分析、經(jīng)濟核算以及統(tǒng)計工程進度的依據(jù);進行業(yè)務、技術培訓和技術、安全交底;建立工地試驗室,并申請臨時資質(zhì);繪制關鍵工序施工工藝流程圖和試驗操作規(guī)程、質(zhì)量檢查評定、計量支付、設計變更、事故處理等操作管理框圖,并使圖表上墻;根據(jù)工期要求、技術標準、機械設備能力、材料供應、自然條件等進行綜合分析,選擇最佳施工方案,完善施工組織設計。
三、施工質(zhì)量管理
施工質(zhì)量是施工管理的根本目標,但碼頭施工由于施工環(huán)境惡劣、條件艱苦,同時受眾多因素的影響,要保證施工質(zhì)量遠比普通工程更為困難。因此,在施工前一定要建立詳細的施工方案,包括技術方案、經(jīng)濟方案、組織結構方案等,在建立施工方案時,要綜合考慮如何提高施工質(zhì)量、縮短施工工期、降低施工成本、提高項目效益等問題。施工方案的內(nèi)容包括資源的配置,如施工人員的配置、施工機械的配置、施工材料的配置等,資源的配置應當根據(jù)施工工序、施工地點、施工流程進行仔細分析,最終選擇最佳配置方法,充分安排好人力、物力和財力,充分組織好施工工藝、施工流程的技術交底。在施工過程中,應當根據(jù)施工方案各分項工程進行詳細檢查,保括開工前的檢查和各工序的交接檢查,其中最容易忽略的是隱藏工程的檢查,更應當特別注意,一定要做好相應的驗收簽證手續(xù)。
四、施工進度控制
不同于普通工程項目,碼頭施工項目受大量外界環(huán)境條件、人為條件以及現(xiàn)場因素的限制,因此實際施工中會出現(xiàn)很多與施工進度計劃不符的情況,必須對原有計劃進行調(diào)整、修改,并采用積極有效的技術措旅保證每一工序的順利進行。要保證施工進度,要減少各種不良因素對工程進度的影響,在施工過程中必須時刻把握工程實施施工進度的情況,對于與施工計劃中進度計劃不相符的地方,要迅速分析出現(xiàn)進度偏差的原因,并積極采取相應措麓進行補救,包括修改原有藏工計劃、重新進行資源配置等,這~工作要一直持續(xù)到工程竣工交付使用為止。實際施工中,可以采用分解較長工期為較短工期目標的方法,對分解后的短工目標內(nèi)的影響因素進行控制,保證短工期目標的實現(xiàn),從而為長工期目標的實現(xiàn)提供有效的保證。這些影響因素如技術因素、材料因素、設備因素、人員因素、環(huán)境因素、氣候因素等,都需要全面關注。為了消除這些因素對工期的影響,必須采取相應的措施,同時還必須注意避免對施工質(zhì)量和施工成本產(chǎn)生影響。比如為了趕工期增加夜班次數(shù)和旅工人數(shù),自然會增加夜班旌工費用、管理費用,同時還有可能降低質(zhì)量標準。此外,部分施工項目由于成本且標確定過低,經(jīng)常出現(xiàn)聘請技術低、素質(zhì)低的工人進行施工的現(xiàn)象,這種情況不僅難以保證施工質(zhì)量,還極有可能反而增加施工成本,甚至給工期造成影響。
五、施工成本控制
碼頭施工工序復雜、環(huán)境多變,其成本控制難度較高,成本失控成為碼頭施工最常見的問題之一。要有效的控制碼頭施工成本,就必須以工程質(zhì)量和工程進度為根本,對整個項目施工過程中所有發(fā)生的費用進行有效的、協(xié)調(diào)、控制,以降低成本為目標對費用進行科學的管理,整個過程從項目簽約開始一直到竣工驗收為止,都應該融入成本控制管理于其中。在碼頭施工過程中,進行成本控制最有效的是建立派工單和領料單制度,通過派工單可以有效的反應出各分項工程、工序的內(nèi)容、數(shù)量、工作時間、機械臺班消耗等,而領料單制度則可以清晰的反應各分項工程、工序所使用材料的名稱、規(guī)格、數(shù)量,以及各材料所使用的地點和部位,能為分項工程的成本核算提供有效的依據(jù),減少施工過程中材料浪費現(xiàn)象。部分施工項目在成本控制時,由于過于追求低成本而忽視了工程質(zhì)量,這種情況應當加強注意,工程質(zhì)量是施工項目的根本,如果工程質(zhì)量出現(xiàn)問題,造成不合格返工現(xiàn)象,將會造成大量浪費,造成更大的成本消耗,因此對于工程施工過程中容易產(chǎn)生質(zhì)量問題的關鍵工序、項目、施工工藝應當特別注意,采取有效措施提高施工質(zhì)量,而不是降低施工質(zhì)量提高降低成本。
六、合同管理
合同管理是碼頭施工中極易忽略的問題,但合同管理卻是碼頭施工項目中的一個核心問題之一,應當貫穿于整個施工項目全過程中。通過建立相應的合同保證體系,使旌工項目各個環(huán)節(jié)都能在合同事件的控制之中,都能基于實現(xiàn)合同目標而執(zhí)行,一旦在施工過程中出現(xiàn)了同合同偏離的地方,應當立即進行糾正或者通過變更談判進行調(diào)整。此外,對于造成工期影響的一些不可抗力因素,如停水停電等,都應當建立相應的索賠與反索賠機制。
結論
碼頭施工的現(xiàn)場是一項復雜的系統(tǒng)工程,不同的工程項目,所采取的管理措施應有所不同,作為施工單位的現(xiàn)場管理者要與時俱進,大膽探索新的管理思路,通過加強施工的現(xiàn)場管理,全面實現(xiàn)工程目標。
【參考文獻】
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引言
近年來,隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,水運基礎建設項目日益增加,水下礁石爆破工程施工需求量也不斷增大。與陸上爆破相比較,水下爆破在水文、氣象、環(huán)境、地質(zhì)等施工條件方面有著很大的差異,水下鉆孔爆破施工的作業(yè)環(huán)境變得更加復雜和困難。本文以廣西欽州港鷹嶺作業(yè)區(qū)為例,對水下炸礁爆破施工工藝進行探討。
1.工程概述
本工程為中國石油廣西石化公司1000萬噸/年煉油工程的專用配套碼頭工程,位于廣西欽州港鷹嶺作業(yè)區(qū)東南端的天昌油碼頭與欽州電廠煤碼頭之間。經(jīng)地質(zhì)鉆探及開挖情況,在所建泊位的港池內(nèi)有部分區(qū)域地層為巖石地層,須進行爆破才能開挖至設計標高。根據(jù)現(xiàn)場勘察及工程的施工技術要求結合我司施工機械技術參數(shù),編制本水下炸礁施工組織設計。
2.工程施工特點
2.1本工程炸礁量少,施工區(qū)范圍小,各施工船舶相互干擾大。
2.2施工受南風影響較大,吹南風達到4-5級時有就會有1~2米的涌浪,會對施工造成很大的困難;6級風以上無法施工。
2.3巖面標高在11米~13米之間,落差不大;但是部份巖層表面有粗礫砂、碎石和卵石,鉆孔需注意處理夾鉆及保護鉆桿。
2.4炸礁工程與中國石油廣西石化公司1000萬噸/年煉油碼頭工程同在施工,周邊施工船舶較多及進出港船舶穿插往來,施工環(huán)境復雜,起爆時應做好安全警戒工作,并確認安全距離。
2.5施工地質(zhì)為強風化、中風化巖,為粉質(zhì)砂巖結構。
3.施工方法
3.1施工潮位的測設與觀測
根據(jù)現(xiàn)場實際情況,選擇好便于觀測潮位的位置,利用水準儀測設好潮位觀測尺。并使零潮位與潮位觀測尺的零讀數(shù)相吻合,以便于通過觀測水尺讀數(shù)就能直接知道潮位的變化。潮位觀測尺必須確保最位或最低潮位都能觀測。
3.2鉆孔施工定位
炸礁船采用左右四門八字錨及前后兩門主錨共計六門錨控制船舶前后左右移動,左右邊錨鋼絲纜長度約150米,控制船舶橫向移動;前后主錨鋼絲纜長度約250米,控制船舶縱向移動。船上安裝8臺100型鉆機,鉆孔直徑115mm,水下鉆孔時,利用架設在岸上控制點和鉆機船上的具有RTK功能的GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng),精確測定船舶位置。按設計確定的平面控制參數(shù),將鉆孔布置圖繪于測量軟件中,根據(jù)GPS測定鉆機船的位置,指揮鉆機船移動、定位到設計的鉆 孔位置上。要求做到孔位準確,防止漏鉆和疊鉆。測定的孔位誤差控制在20cm以內(nèi)。為了確保天盛碼頭和中石油碼頭結構的安全,根據(jù)爆破設計,計算出距天盛和中石油碼頭距離不同的單段起爆藥量。利用炸礁船的GPS定位系統(tǒng)確定炸礁點距二個碼頭的最小距離,以最小距離,按計算的單段安全起爆藥量進行控制施工,確保施工安全。根據(jù)鉆孔時的潮位計算該鉆孔深度。鉆孔深度=潮位(m)+設計底標高(m)+超深值(m)。
3.3爆破方案的設計
3.3.1爆破器材的選取
本工程水下爆破采用防水性能較好的乳化炸藥,藥卷用塑料袋包裝,直徑為100mm,藥卷長度為40cm,標稱重量為4kg。用8#防水銅殼工業(yè)電雷管作為擊發(fā)元件,非電導爆管為傳爆元件,電雷管為起爆元件。
3.3.2校核安全距離
按如下公式進行計算:
R=(K/V)1/α×Qmax1/3
式中:Qmax ─── 一次起爆最大藥量(㎏),即對安全距離外建筑物無影響的起爆藥量;各施工段距天昌碼頭與中石油碼頭距離如下表所示:
R ─── 爆破地震安全距離(m);
V ─── 安全振動速度(cm/s),國家爆破安全規(guī)程規(guī)定,一般非抗震建筑物的安全震速為2cm/s,天昌碼頭和電廠碼頭時V=3cm/s。
3.3.3爆破安全距離驗算
爆破對天昌油碼頭及中石油碼頭安全的驗算
其結構為鋼筋混泥土結構,其容許安全振動速度為5cm/s,天昌油碼頭距離最近的爆破點為200m。根據(jù)地震安全振動速度公式驗算:V=KQmα/Rα式中:
V:安全振動速度(cm/s),取值見表1“主要類型建、構筑物地面質(zhì)點的安全振動速度” ;
R:起爆藥包中心至建筑物距離,(m);
K、α:與爆破點地形、地質(zhì)等條件有關的系數(shù)和衰減指數(shù)。取值見表2“有關的系數(shù)K和衰減指數(shù)α值”。
Q:最大段別起爆藥量,(Kg);
m:炸藥量指數(shù),取 m = 1/3。
表1主要類型建、構筑物地面質(zhì)點的安全振動速度
表2有關的系數(shù)K和衰減指數(shù)α值
本次爆破施工區(qū)域的地質(zhì)為中風化砂巖,屬于中等硬度,結合經(jīng)驗,取K=200,α=1.5,m=1/3,為確保絕對安全,天昌碼頭及中油沉箱的安全振動速度取3cm/s,進行測算。
本次爆破區(qū)距天昌碼頭沉箱最近距離為171.063米,距離中石油碼頭137.002米,故取最近安全距離137.002米來確定炸藥用量,充許單段起爆藥量計算結果表如下:
所以,A區(qū)域(距離2個碼頭最近距離為137.002米)采用的單段起爆藥量為60kg,一次起爆藥量為480kg;B區(qū)域(距離2個碼頭最近距離為187.077米)采用的單段起爆藥量為70kg,一次起爆藥量為560kg;C 區(qū)域(距離2個碼頭最近距離為270.296米)采用的單段起爆藥量為80kg,一次起爆藥量為640kg。
另外在實際施工中采用分段微差爆破,控制單段起爆藥量80 kg來爆破,以實現(xiàn)最大限度的控制每個爆破時間的最大起爆藥量,達到減少爆破震動及巖石向周邊建筑物方向整體擠壓的目的,更進一步確保建筑物的安全。同時開工爆破前期先進行試爆監(jiān)測,提取數(shù)據(jù)對爆破藥量進行調(diào)整、優(yōu)化參數(shù),以確保天昌油碼頭中油碼頭自身已安裝沉箱等建筑物的安全。
3.3.4藥包的加工及裝藥
藥包的加工在鋪有木板的房間內(nèi)進行,每條藥包長度控制在2m以內(nèi)。加工方法如下:用竹片把藥柱夾好、綁緊,安裝2個導爆管雷管,最后用膠帶把導爆管與炮繩綁扎在一起。裝藥時將藥包慢慢地放入套管內(nèi)并拉緊炮繩,用竹竿將藥包慢慢送入孔內(nèi)。裝好藥后,檢查藥包的頂標高應在設計標高以下(誤差范圍0∽-20cm),用碴或沙回填殘孔以防藥包浮出炮孔。
結束語
通過本文的介紹,對在不可控因素影響下的水下爆破工程施工,將有所幫助和借鑒作用。但是,水下鉆孔爆破施工受復雜多變不確定因素影響較多,對我們是大的挑戰(zhàn),需要我們工程技術人員去不斷探索求證,不斷總結提高。
參考文獻