◎ 李 剑 中国港湾工程有限责任公司
集装箱重力式码头基础基床抛石的施工质量控制技术
◎ 李剑中国港湾工程有限责任公司
在基础基床码头施工过程中,由于所处地区环境复杂,受流水和风浪的影响过大,为了保证施工安全,保证施工进度和施工质量,需要控制好施工时机,严格按照规范要求进行施工。本文以实际工程为例,对集装箱重力式码头基础基床抛石的施工技术进行了探讨,并提出了相应的质量控制措施,保证了施工质量。
集装箱重力式码头 基础基床抛石 施工质量
本工程施工项目包括2个7万吨级重力式沉箱结构集装箱泊位、码头前沿道路及护岸、挖泥吹填陆域。码头前沿和港池底标高-16.0m(SRD),基床顶标高为-16.35m,码头面高程3.0m,道路面积34832.6m2。码头设计为沉箱重力式结构,分上下2层,共需预制各类构件4157件,其中沉箱486件,卸荷板236+10件,格珊446件以及管沟盖板和轨枕等。本集装箱项目挖泥(港池及基槽)66万多m3。散粮泊位港池挖泥487694方,基槽挖泥34770方。
基床全长822m,底宽16.5~22.5m,厚度2~6.0m,设计采用10~100kg块石,总抛填量是11.3万m3夯实面积11685m2。
2.1基床抛石前的准备工作
先在岸上立好纵横向抛石标,纵向标设立前后坡脚、坡顶和需分层抛石的坡顶标志;横向每10m立一对标。然后进行基槽验收,检查基槽尺寸、深度情况,看是否有变化(如回淤、或边坡塌方等),如有显著变化,应进行处理后再抛石。当基槽底有回淤,其回淤沉淀物含水量W<150%、厚度>0.3m,应进行清淤。抛填的标高控制在比基床面标高高10~20cm左右或不低于基床顶面标高0.5m;基床顶宽>设计宽度;对吹填的岸坡要进行临时护坡,防止吹填料对基槽的再次回淤;基床顶面及分层抛石基床的上下层接触面不应有回淤沉积物。抛石预留夯沉量的确定具体由试夯后的沉降量来确定抛填超高值。现场抛石人员必须勤打水陀,严格控制好抛石标高。
基床抛石先从码头岸线中间位置开始,在其左右各75m范围(150m长)为基床第一抛石段(150m)。抛石时先进行典型施工,取20m左右作试验段,观测记录石料抛落基床后的成型情况。施工先设定定位方驳(1000t方驳),施工中开底驳借助定位船确定抛石位进行抛填作业。抛填分层分段进行,2m厚度以下的不分层,2m以上的分二层(第一层完成夯实后开始第二层的基床抛填);抛石分段长度为150m左右。当年11月~次年的4月这6个月,风浪较大,会严重影响基床抛石。预计每天最多只有半天作业时间。开底驳抛填作业,采用人工打水砣测深,动态控制抛石高程,阶段验收采用断面测量,间距10m。
2.2基床夯实
在进行基床夯实工作前,施工人员首要一步是按照基床打夯的实际宽度明确纵横向打夯标,其次对基床表面进行处理,使其处于平整状态,最后进行按照一定的顺序进行锤击夯实处理。基床部位若需进行分层夯实,则分层处的应力扩散线应增宽一定的距离,而且相邻段夯面的搭接长度应控制在2m以上为宜。
通常情况下,夯实采取纵横相向的方式进行,为了确保夯实的稳定性,可进行多次夯实。施工人员应注意在实际夯实中应及时改变夯锤下锤的具体位置,避免出现夯偏等不良现象。夯实中如果表面存在较大的高度差,则可进行补抛处理,以满足施工之所需。
第一次夯实先进行典型施工,由项目总工选择有代表性的区段。试夯宽度与基床要求夯实的宽度一致,段长不少于10m。在试夯范围内选取3个断面,每个段面上1m一个点进行夯实观测,求出平均值。观测时对夯前和第4夯各测一次,以后每2夯测一次,达到所需要求为止。在沉降观测的同时,潜水配合检查基床块石的紧密程度及破损情况。重锤夯实的质量标准:在已夯基床上的方块底面积范围内,任选不小于5m的一段复打一夯次,不压半锤相接排列,其平均夯沉量<3cm即为合格。夯实船选用1000t方驳,在船上配置3t的夯锤、配备70t履带吊。
2.3基床整平
基床顶面设置0.5%的向后倾斜度。基床整平工程量9954m2,基床整平宽度是11.5m(即沉箱底部前后各加宽0.5m为其整平范围)。整平标高为方块前趾为-16.30m,方块后趾是-16.35m。
基床整平过程中,首先需对基床进行粗平处理,其次对潜水工水下部位进行彻底地清理,避免其他杂质等影响基床的稳定性。整平作业由1000t方驳承担,设2个骨料仓分别装二片石和碎石,工作船上配有:整平用的横移小车、漏斗、下碎石的导管20m、下二片石的钢筋笼20m、整平钢轨120m(20×6)和13m长刮耙。基床整平采用潜水工水下放钢轨,钢轨上放置刮耙,刮平钢轨间碎石的方法进行整平。整平安放钢轨时,两钢轨间宽度为11.5m,每根钢轨必须设置3个支撑点(即前、中、后三点)。支撑点必须做平、做稳、做实,防止钢轨倒塌和下沉。如图1所示。
钢轨的定位测量:施工人员可借助经纬仪对测量杆的实际方位进行精确定位,以便于潜水人员将钢轨放置在恰当的位置。钢轨铺设完成后,潜水员将刮耙放置在相邻的轨面上,按照实际需求,潜水员指挥工作人员通过串筒补抛二片石将其置于特定的位置。每段基床整平后,施工人员应在第一时间安装沉箱,以避免基床出现回淤等不良现象,影响施工的实际效果。
图1 刮刀布置
3.1基床抛石质量控制措施
(1)基床抛石前施工人员需对基槽进行全面地检查,若发现基槽有尺寸不合适等问题时应采取有效的措施加以修复。
(2)基床上下层接触面不能有任何残积物存在,若有应立即进行处理,确保基床上下层地整洁。
(3)基床抛石顶面应控制在设计标高以内。
(4)在抛石阶段中,施工人员应勤检查,测量抛填面的标高情况,待抛石工作完成后,对断面部位进行测量,以使其控制在合适范围内。
3.2基床夯实质量控制措施
(1)基床应按照墙身底面额外增加100cm并采取分层夯实的方法进行处理。
(2)每层夯实前对抛石面进行整平处理,而且要控制基面高度差在300mm以内,这样可防止发生偏夯等不良现象,影响施工实际效果。
(3)基床夯实完成后对其进行全面的检查也是必不可少的环节,对不满足施工要求的部位应重新进行处理,确保各部分都达到相应地标准。3.3基床整平质量控制措施
(1)为了确保各项工作的顺利开展,可在基床整平过程中对一些关键部位设置经纬仪,工作人员可按照仪器的方位指向将钢轨进行有效输送,以保证送达的及时性与准确性。
(2)两组潜水员应同时下水并各自沿着钢轨的两侧对基层进行整平处理。对于块石间存在的不平整部位应使用二片石进行填充处理。
(3)每一区段内基床整平工作完成后应立即对墙身部位进行处理。3.4定位驳设备质量控制措施
(1)施工中严格按照相应的操作流程进行合理施工,并对施工中的各项参数指标进行如实记录,以备后期施工之所需。
(2)定位驳采取GPS定位的方式进行平面控制,可提高控制的有效化。
综上所述,在此次基床抛石施工中,并无其他影响施工进度或者对施工造成其他不良影响的事故发生。经实践证实,本文中所使用到的施工流程以及相关设备等,一方面符合实际施工之所需,另一方面也能节省一定的施工费用,为安全施工提供了可靠的保障,可供后续相类似施工加以借鉴。
[1]林进.重力式码头基床整平施工技术[J].中国新技术新产品,2010(22):187-189.
[2]邹德坤,柏彬.浅析重力式码头施工的问题和质量控制[J].经营管理者,2011(13):95-97.