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码头施工总结

时间:2022-06-19 14:00:31

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇码头施工总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

码头施工总结

第1篇

关键词:锚岩桩施工平台微膨胀砼

中图分类号: U656.1文献标识码: A 文章编号:

1. 引言

嵌岩桩是将桩端直接嵌入基岩中,它可以大大提高桩基的水平力、力矩等,特别是锚杆嵌岩桩,能显著提高桩基的上拔力。随着工程向外海岩层延伸及设计荷载的加大,越来越多的工程将采用嵌岩桩。

2. 工程概况

大连北良石化成品油装卸码头位于大连北良园区,该工程共包括4个万吨级泊位,码头由2个操作平台、9个系缆墩、5个引桥墩组成,呈一字型布置。码头结构采用高桩墩台结构,基础采用φ1m、φ1.2m两种直径的钢管桩共439根,桩长为35~40m不等,其持力层为中(微)风化板岩层。

码头结构中1.20米直径钢管桩单桩轴向向下作用效应设计值为7000KN,单桩轴向向上作用效应设计值为2700KN; 1.00米直径钢管桩单桩轴向向下作用效应设计值为5000KN。

场地上部有较厚的淤泥层、淤泥质粉质粘土层,强度低,呈流塑-软塑状,故不利于抵御水平力作用。板岩成份较复杂,见有钙质板岩、泥质板岩,局部夹有粉砂岩、砂砾岩,风化程度不均匀,基岩风化面变化较大。设计根据详勘地质资料,在码头桩基中设锚杆嵌岩桩73根,其中φ1200mm钢桩锚杆嵌岩桩为48根,φ1000mm钢桩锚杆嵌岩桩为25根,全部为斜桩(斜率4:1或5:1)。锚杆嵌岩桩主要集中在各个系缆墩内。

锚杆嵌岩桩结构形式:锚孔直径为400mm,锚杆束由8根(φ1000mm钢桩)、10根(φ1200mm钢桩)φ40mm螺纹钢筋组成,锚杆长约6~9m,锚岩深度为进入微风化岩3m(3.5m),具体结构型式见下图:

3.工程设备情况简介

3.1施工设备的选择

由于嵌岩桩全为斜桩,所以适宜采取回转钻进法成孔。工程所用主要设备如下:

①钻机:GY-2A型工程钻机

钻机主要指标:转速:65~152rad/m;反转转速:54~127rad/m;钻机质量:700kg;旋转角度0~360度;加压力25KN;卷扬机提升力:25KN。

钻头:由42mm厚的45号钢制成,钻头外径为320mm。

套管:每节长4m,外径为377mm,钢板厚度4mm。

钻杆:每节长4~5m,直径60mm。

灌浆管:每节长6m,直径38.1mm。

②循环泵:502B4544喷灌自吸泵,③挤压泵UBJ1.8挤压式灰浆泵,④净浆搅拌机,⑤空气压缩机,⑥气割设备,⑦电焊设备,⑧潜水泵,⑨发电机。

4. 施工工序

施工工艺流程:

搭设施工平台挖孔钻机就位成锚岩孔清孔下锚杆束灌注水泥净浆清孔浇注上部锚固砼

搭设施工平台

施工平台是提供给锚岩作业及灌浆的一个操作平台,它必须具有一定的强度、刚度,并保证稳定性,具有足够的作业空间(最少为5m2)。平台搭设时,钢桩最好比平台面高出10cm左右,以便加固钻机和避免水、渣回流进桩内。

在此工程中,考虑了两种平台搭设方案进行比选。其一,用型钢、螺栓吊底形成作业平台;其二,浇注系缆墩(桩帽)的第一步砼(1m高),至桩项,用它当作操作平台,它们的优、缺点如下:

型钢平台:

优点:①施工不受其它工序影响(只要沉桩保证速度);②施工平台的大小易控制;③平台易清理;

缺点:①需型钢量大,施工费用高;②对后序工序工期有较大影响;

砼平台:

优点:①不需平台材料,大大节约成本;②施工平台的强度、刚度和稳定性非常好;③对后序工序工期影响小;

缺点:①施工受第一步砼强度控制;②第二步砼浇注前,需冲洗平台及调整钢筋等工作;

经过前两个平台的对比,我们发现,砼平台能够大大的节约成本,且通过合理的施工组织,完全可以解决各工序的冲突,所以在后序的嵌岩施工中,我们采用的都是砼平台。

4.2 挖孔

挖孔我们采取人工挖掘的方法,先用潜水泵抽净桩内水,再人工下桩内清除淤泥,至岩层后用风镐挖掘至桩底。每根钢桩内人工清理完毕约需工时3~4天。

4.3钻机就位

钻机定位要准确、水平、垂直、稳固。通过方驳吊机组将钻机吊到桩顶平台上,通过微调定位。定位时,为了保证钢桩中心线,钻杆中心线重合,我们采用钢套管外加导向扶正器(每10米1个导向扶正器,具体见照片)。另外,三角架(与钻机组成整体)顶点最好也在钢桩中心线上,以利于起吊,下放钻杆、套管、锚杆束等。

4.4 成锚岩孔

采取回转钻进法。将钢砂撒在硬质合金钢钻头下,开启钻机,由钻杆向钻头施加扭力及加压力,通过钻头下的钢砂研磨岩石钻进,随钻进至不同地层,自钻芯内进行取样分析(微风化岩心见照片)。钻进效率为2~3天钻至设计深度。

在成孔过程中,我们应控制以下几个问题:

岩面开孔时,应减压钻进,避免产生斜孔、弯孔和扩孔现象。

停止钻孔作业时,严禁钻头留在孔内,以防发生坍孔卡钻等故障。

4.5 清孔

成孔实测达到设计深度后方可进行清孔。因钻头是从中风化面开钻,而基岩大部分都为板岩,工程中采取了清水气举反循环法清除钢桩内岩渣。清孔应满足下列要求:

在清孔排渣时,应保持孔内水头,防止坍孔;

不得用加深孔底深度的方法代替清孔;

清孔方法又名捞渣法。即先用3m3空压机通过输气管,向套管内输气,利用气压将套管内岩渣气举到一定高度,输气保持5~10分钟后停止,岩渣在自身重力的作用下慢慢落入捞渣筒内,然后提起捞渣筒倒渣。如此反复直到沉渣厚度不于50mm后停止。

4.6下锚杆束

锚杆制作,锚杆束由长6~9m,8或10根φ40螺纹钢筋组成。锚杆束采取箍筋(φ20圆钢)定位,箍筋外加“小耳朵筋”,以确保锚杆位置和保护层厚度。

具体形式见下图:

锚杆束安装,锚杆就位的步骤:第一步,将捞渣筒提起,检查沉渣是否低于50mm,如不低于则需继续捞渣,直至小于沉渣厚度小于50mm,才进行下一步。如沉渣低于50mm,则可直接进行下一步;第二步,固定好灌浆管,在锚杆束底部(距锚杆底约40cm)焊一根钢筋,将灌浆管的第一节固定在其上;第三步,下放锚杆束,钻机的卷扬机将锚杆束吊进钢套管,注意加接灌浆管;第四步,下放锚杆束到孔底,通过灌浆管节数校核锚杆束是否到位。

4.7水下灌浆

水下灌浆是关系到锚固是否有效的关键,所以一定要精心操作,不可出任何差错。灌浆前,挤压泵先压水,检查灌浆管的密封性,及灰浆泵是否正常工作。还要保证发电机正常工作,以备停电时急用。

水泥净浆的标号为M40,配合比为:水泥:水:膨胀剂:减水剂=1275:533:142.0:28.3。本工程单桩净浆的设计量大约为1.1m3,考虑到施工过程中净浆的损耗,净浆配制量为设计值的1.1倍(即1.2 m3)。因此,我们选择了UBJ1.8挤压式灰浆泵。其机械性能为:出灰量(m3/h):0.4/0.6/1.2/1.8;泵最大工作压力(Mpa):1.5 Mpa;最大扬程(m):30;最远水平距离(m):100;等等。以上机械性能完全能满足工程的要求。

注浆过程中,注浆管要始终保持在注浆面下方30cm左右,随水泥浆的注入逐渐提升注浆管。

工程中对部分锚岩桩的净浆质量进行了检查,结果其质量较好,表面平整,浇注高度稍微偏高。

4.8上部锚固砼

原设计上步封锚混凝土为水下不分散细石混凝土。而水下不分散混凝土中需要掺加絮凝剂,经过实验室试配,混凝土坍落度很难控制,为了保证上部封锚砼质量和节约施工成本,我们与设计、监理一起研讨,最终决定,水下浇注砼变为干地施工。其步骤为:待灌浆完成24小时后,抽净水泥浆顶积水,清孔;然后将浮浆凿除掉,并清理干净;最后用导管浇注大流动性微膨胀碎石砼。

经对部分桩进行检测,发现砼没有发生离析,且与钢桩接合紧密,完全符合设计及规范要求。具体见照片(桩基P39)。

5、结束语

5.1施工组织设计时,一是要好好研究工程桩的形式和地质资料及沉桩试桩记录,以确定所选的设备。

第2篇

关键词:重力式码头;基槽开挖;

中图分类号:U656.1+11文献标识码: A

前言

随着我国经济的发展,港口码头的作用也越来越重要,而重力式码头作为我国码头中的一种普遍存在,在建设中更应该注重施工技术的合理性,为了保证施工效率与质量的提升,必须抓住各种施工技术的要点,尤其是要关注细节问题的处理。在重力式码头工程中,还应注重施工技术的总结与积累,从而构建一套较为完善的施工技术体系。

一、港口重力式码头施工技术要点

重力式港口码头主要由墙后回填、墙身、胸墙以及抛石基床等部分组成,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[1]。

1、 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。

2、 抛石基床施工

在基槽挖泥施工完毕后我们应进行抛石处理,在抛石之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。 石块质量应确保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。

3、预制沉箱施工

在码头的构件中,沉箱是其中的一种,其预制方法主要有吊放式、挖掘式、船坞式、滑道式(纵移式、横结合纵移式)。其预制的具体工序为:钢筋工程模板工程浇筑工程养护工程。在实际施工过程中要求能够一次性完成连续浇注,当沉箱高度相对较大时可财务分层浇筑的方式。另外,在砼终凝之后实施洒水养护,直至砼强度达到一定标准后才能拆模。

4、安装预制沉箱施工

在重力式码头的施工过程中,预制沉箱的安装是一项非常重要的部分,也是整个工程的重点和难点。在安装过程中需要各个部门以及每位施工人员的密切配合,这十分考验施工队伍的智慧及耐心。所以,应做好施工部门的协调工作,并进行严格的质量管理。

5、 回填后方棱体施工

若工期允许,则应该在确认沉箱安装得牢固及稳定之后才能进行回填后方棱体施工。回填后方棱体能够起到缓解码头压力的作用,要尽量避免后方棱体之后的泥沙受到潮水的冲刷,另外还可以在后方棱体倒虑层上覆盖一层土工布,进而起到强化质量的作用。若后方棱体施工在陆地进行,还能有利于工程造价的节约以及施工进度的提高。

6、上部结构与胸墙施工

该结构形式的码头其上部结构的主要组成部分有系船柱、胸墙、电缆沟以及轨道梁等。但是由于该部分结构的施工工艺为混凝土现场浇筑,使得外露的钢筋容易被海水所腐蚀。因此,在实际施工过程中应完成钢筋骨架的现场绑扎后才能进行浇筑,而混凝土的混合料中还应添加一定的阻锈剂,按照沉箱的实际沉降量来确定胸墙的后倾量与沉降量,另外后倾及高度也应预制沉降量。

二、施工过程中存在的问题及解决办法

1、 存在的问题

在重力式码头的实际施工建设过程中,随着施工技术、施工设备以及施工工艺的改良,往往会产生一些不可预见的问题与状况,这就要求施工单位能够及时、有效、有针对性地对这些问题进行处理。

2、解决的办法

(一)、 针对基槽回淤的解决办法

(1)应该保证基槽开挖的实际深度和宽度都能达到施工及设计的要求与标准,并结合施工地点的实际情况来选择基槽开挖的船只。

(2)注重验收施工工序的严格性。在实际验收过程中应联合监理单位、设计单位、施工单位以及建设单位来共同进行。验收工作的重点在于基槽的宽度、深度、土质、边坡、平面位置等方面的情况。

(3)导致基槽回淤的主要原因在于:基槽附近的海域其浮淤泥尚未被彻底清除。一旦出现基槽回淤沉积物与施工规范及设计要求不相符时,应立即进行沉积物的清理与清除。若基床顶部出现回淤沉积物,则会在一定程度上减少基床和墙身之间的摩擦力,其造成的后果十分严重。在实际施工过程中,应该首先把上层基槽中的浮淤泥土进行彻底的清理,完成之后再实施开挖基槽作业,进而防止基槽回淤状况的出现。

(二)、针对沉降变形以及主移的解决办法

导致重力式码头填筑材料及其结构主体出现沉降变形以及位移与夯实的密实度、基床厚度是否均匀、基槽土质之间有着密切的关系;在实际建设过程中,若码头后体的回填以及吹填施工的速度过快,则会引起码头墙身出现倾偏和位移;另外,倒滤层中的级配不合理也会导致码头区域的变形及位移;当发生沉降变形以及主移时,其前沿轨道也会随之沉降与移位,进而产生积水现象。所以,在施工期间首先应在地面覆盖上一层块料面层,直至码头填筑材料及其结构主体沉降变形以及位移逐渐稳定之后,再对铺砌面层进行拆除,并实施地面的混凝土现浇。

(三)、针对沉降变形以及轨道位移的解决办法

施工期所出现的位移与沉降,算得上是一种通病,其持续的时间相对较长,而且目前仍不能杜绝该现象的发生。随着重力式码头在我国港口的广泛应用,为了使施工能够顺利、正常的进行,需要我们做好码头沉降位移的分析与观测,并在实际施工中预留主移空间。另外,还应对轨道的位移与沉降变化趋势进行合理的分析,在保证设备安全运行以及正常安装的基础上,增加后轨沉降的预留量。

(四)、 针对漏砂的解决办法

尽管重力式码头传统结构中棱体抛石反滤层的设计与施工已趋于成熟,然而其具有施工工艺复杂、施工程序较多、工程造价高等的特点,因此已不符合现代重力式码头建设“省、快、好”的原则。虽然在大部分工程中人们利用混凝土板来替代传统的棱体抛石,但是因为混凝土的面积大、质量大,所以施工难度较高,再加上其材料刚度相对较大,极易导致空心方块位移,进而引起漏砂。针对这一问题,可将挡砂板的材料换成土工织物材料来解决,土工织物能允许水通过,而阻止细粒土随水溜走,对于漏砂的防治有着十分有效的作用。总而言之,为了提高重力式码头的施工效率及施工质量,应充分了解该工程的施工技术要点,尤其要做好施工技术的细节,尽量防止工程通病的发生。

三、结束语

总而言之,为了提高重力式码头的施工效率及施工质量,应充分了解该工程的施工技术要点,尤其要做好施工技术的细节,尽量防止工程通病的发生。

参考文献

[1] 张勇于,周卫军 . 重力式码头施工技术要点研究 [J]. 科技创新导报,2009,(36).

第3篇

【关键词】高桩码头;经验;技术

1 高桩码头的结构特点

1.1 高桩码头的组成

高桩码头通常由桩基、上部结构和接岸结构三部分组成,其中桩基一般有大管桩、钢管桩、非预应力或预应力混凝土方桩、灌注桩或者是嵌岩桩。在水工建筑物中较常见的是叉桩和直桩混合的结构,在桩基施工中更为常见的柴油打桩和锤沉桩,但是也有部分工程采用的是液压锤沉桩,并且有一些工程会在沉桩后,在桩内又进行嵌岩。

所谓上部结构,一般包括:板式结构、梁板式结构和墩式结构。其中根据预应力情况,上部结构分为非预应力结构和预应力结构;根据浇注和安装工艺的不同,上部结构又可现浇结构、预制安装结构以及叠合结构;最后根据材料的不同,上部结构还可分为高性能混凝土结构和普通混凝土结构。

接岸结构中最常见的是斜坡式结构,这种结构的作用主要在于适应高桩码头地基较软,并且避免过陡边坡造成桩基损坏或者是码头位移情况发生。

1.2 高桩码头的适用范围

由于透空结构具有结构轻、适用于较软地基等优点,因此高桩码头更适合做成透空结构。尤其是对于那些对使用要求较高的集装箱码头、外海开敞的那些地质适宜的码头或者是垂直荷载较小、作业面积也比较小的化工码头而言,采用高桩结构码头会有更好的效果,并且更加突出了高桩结构码头的优点,高桩码头之所以会如此广泛的使用,其原因更多的是价格以及受力合理这两大原因上。

2 高桩码头的施工现状

近几年,国内所拥有的沉桩设备有了很大的飞跃,更多大型设备的投入使用,正不断提高着我国水运工程施工技术以及设计的整体水平。根据相关数据显示,三航局之前已经制作了直径为1.2m的大管桩,近几年又在此基础上研发出了直径为1.4m的大管桩,并且目前已经正式投入使用,除此之外,在舟山市的大陆连岛工程项目中,所采用的预应力混凝土T梁的长度已经达到了50m,这些数据充分说明了近年来我国在水运工程中的飞速发展,随着这样的发展态势,我国的水运工程将会有更大的飞跃。

3 高桩码头的施工工艺和主要施工方法

3.1 预应力混凝土方桩的龄期问题

当工期较紧,并且地质条件也较为适宜的前提下,可以通过蔡玉早强措施,使得桩身混凝土的强度满足原先的设计要求的方法,少量的预制一些养护龄期由于某些客观原因而达不到28d的桩,之后再进行相关的设计和监理研究,并且进行沉桩安排。

3.2 断桩问题

在实际的操作中,水上打桩船沉桩时,有时会碰到断桩的情况,其具体原因分析如下:一是偏心锤击;二是打桩时打桩船走锚;三则是地质原因获知是桩身本身就存在一定问题。针对这一情况,只有在进行设计以及施工的过程中都采取合适的措施,并且在那些比较密实的粉细砂层中进行预制方桩的处理,才能尽量避免事故发生。

4 高桩码头施工中的经验

高桩码头施工过程中的相关经验可以总结为以下几点:

4.1 地基处理不当是,容易造成边坡稳定性不足的问题,这会桩基造成损坏。

4.2 桩基结构长期承受水平方向的作用力,这将会制约沉桩的能力,导致桩的抗压和抗拔的承载能力严重不足,因此应该着重研究桩基的耐久性。

4.3 负摩擦同样也会影响桩基码头耐久性以及使用寿命。

4.4 需要对地质条件进行探察,对其具体情况有充分的了解,并且应该进行试桩验证,不能仅凭经验办事,这样会造成桩长设计过大,导致在施工过程中需对所用桩长进行大量的裁剪,这是一种极为严重的浪费。

4.5 假若桩基的整体质量不够稳定,那么就会造成局部混凝土强度不足以及预应力方桩胶囊发生偏离的情况;又或是沉桩设备在施工过程中工作状态不稳定,最后导致偏心锤击或者是水锤锤击的情况,以上两种情况都是导致沉桩过程中断桩以及桩基局部出现损坏的重要原因,因此需对以上两种情况进行严密的管理和控制。

4.6 在窄短的受力平台段上,尤其是结构端处,仅仅只有横向叉桩,没有纵向叉桩,这样的设置是极为不合理的,因此需要改变桩基的整体受力情况,以防止码头纵向位移过大情况的出现。

4.7 由于码头的特殊地理位置,因此也要考虑天气情况,尤其是沿海最为常见的的台风。此外,还需要对码头当地海水等情况进行一定研究,分析海水强度,涨潮退潮的相关情况,以此做到保护桩基受到海水波浪作用的损坏。

4.8 严格控制施工过程中使用的材料的质量,常常会出现由于接头混凝土质量过差、混凝土的强度密实性不足或者是钢筋的保护层过小等原因所造成的桩基在海水环境下,整体受到破坏,实际的使用年限根本没有达到最初设计时所要求的年限。

5 高桩码头设计施工的发展方向

随着我国港口工程在设计和方法等方面的不断完善,高桩码头结构的设计已趋于成熟,在结构设计时可以采用简化平面设计方法,同时也可以采用空间有限结构设计的方法,这种方法考虑的因素全面,计算的精度高,因此更有利于设计。此外,与结构设计相配套的材料、荷载、施工、水温、检验和验收、测试等规范和规程也比较完善和配套,这些方面都体现出了高桩码头设计已经很成熟了,但是尽管,假若结合近几年国内各大码头的工程实例来看,却又可以发现设计方面仍然存在着一些不足。首先是桩基和土之间的作用十分复杂,要从理论上解决这个问题十分难度,目前可以采用的方法只有试验和圆形观测这两种方法。其次由于海工混凝土和钢筋结构所处的环境恶劣,腐蚀作用强,在一些工程中,桩基结构早已受到严重损坏,但是目前可以采用的防腐措施只有混凝土涂层、环氧涂层钢筋、高性能混凝土等一些方法,但是这些防腐方法不能真正解决这个问题,如何提高混凝土和钢结构的使用寿命和耐久性才是目前设计以及科研面临的重要问题,也是根本方法。最近几年运输船舶大型化发展的趋势迅猛,推动了港口向深水化发展,如何解决码头向深水大浪区域发展也是值得研究的方向,高桩码头在施工过程中容易发生结构位移,码头的横向水平位移产生的原因、预防措施和沉降控制也是今后设计、施工中要解决的重要问题之一。

6 结语:

纵观近十年我国港口建设的发展历程,也随着港口建设的不断发展,人们对码头结构认识的提高,混凝土和钢结构的耐久性已成为码头结构设计的重要内容,并且桩基工程是高桩码头最重要的组成部分,高桩码头结构方案的选择,实际上是对码头桩基结构造型的选择,因此其重要性也是毋庸置疑的。

参考文献:

[1]廖雄华。桩―土相互作用数值方法的研究及其在高桩码头安全性分析中的应用[D]。哈尔滨:哈尔滨工业大学,2000年。

[2]魏汝龙,杨守华,王年香。桩基码头和岸坡的相互作用[J]。岩土工程学报,1992,(3):37-45

[3]魏汝龙,等。桩基码头与岸坡土体的相互作用[J]。岩土工程学报,1994,14(6):41-56.

[4]中国交通建设集团.预应力混凝土技术的新发展[M].北京:中国交通建设集团,2006

[5]大连工学院工程力学教研室。JIGFEX结构分析系统原理及程序实现[Z]。大连:大连工学院工程力学所,1981.

[6]方育平.墩式码头在长江中下游港口中的应用[J].河海科技进展,2002(2):89―92

作者简介:

第4篇

关键词:灌注桩、问题分析

1、引言

灌注桩是码头施工中常选用的桩型,下面以玖龙码头工程、江苏熔盛重工集团码头工程以及舟山液体化工品码头工程为主,结合以往工程灌注桩施工中遇到的若干问题总结、归纳一下,分析其产生原因,浅谈预防措施和处理方法。

2、工程简介

2.1、玖龙纸业(太仓)有限公司码头工程位于太仓杨林口上游约500m处,引桥Y71-Y77排架为钻孔灌注桩基础,共计30根,桩径为1200mm,桩长50m。施工场地大部分在长江水域中,少部分在原江边抛石上,根据本工程的特殊性,最位水深在 3m左右,必须使用长5m,Φ1.4m,厚6mm内用钢护筒和长6m,Φ1.8m,厚10mm的外用钢护筒,用油压泵把护筒压入江底约1.5m左右,护筒定位后,用Φ5cm钢管上下井字型扣在 护筒外面再于排架连接,确保护筒稳定。江面施工搭设施工平台,平台采用脚手圆木井字型打入江底,前后左右连接,上面用方木作机械走向连接。工程桩选用GPS-10型钻机正循环钻进成孔。(施工平面图见图(1)、施工工艺流程图见图(3))

2.2、南通熔盛造船有限公司材料码头、舾装码头工程有Ф1200钻孔灌注桩44根,Ф1000钻孔灌注桩33根、施工所在地面高低不平,坡度变化较大,灌注桩在作业时需搭设施工平台,工程桩选用GPS-20型钻机正循环钻进成孔,人造浆和原土造浆结合维护孔壁。

2.3、舟山液体化工品中转基地港作船码头工程有Φ1000mm灌注桩31根,全部在水上施工,需搭设施工平台,由于码头施工区域覆盖层非常浅薄,钢护筒采用水上浮吊结合振动锤振动沉放,抛填袋装砂石包护脚,同时尽快将相邻钢护筒连接成片,以保证稳定(嵌岩桩施工平台搭设及钢护筒埋设示意图见图(2))。选用冲击式反循环钻机成孔。(施工工艺流程图见图(4))

3、原因分析及处理方法

根据以上工程和以往灌注桩施工过程中常见的一些问题,产生原因及防护措施与处理方法,浅谈一些见解。

3.1、护筒冒水:主要是原因为埋设护筒时水下埋设深度不够或周围回填砂石不密实,起落钻头时碰动了护筒。例如:在玖龙码头工程及舟山液体化工码头工程中桩位处于水中的工程桩施工过程中因护筒在水下埋设深度不够或埋设护筒时回填砂石不密实,从而出现护筒冒水现象。根据此现象,当时采取的措施是初发现护筒冒水,用粘土在四周填实加固;在埋设护筒时,周围土分层夯实,并且选用了含水量适当的粘土填筑,起落钻头时慢提慢放,防止碰撞孔壁;护筒下沉或位移偏差较大的,则返工重埋。

3.2、钻孔漏浆:在玖龙码头工程及舟山液体化工码头工程中水上平台钻孔桩施工中因水流急,护筒不牢固,把土、砂冲走使护筒底部松动,从而出现钻孔漏浆现象。其他可能会出现的原因为护筒埋设太浅,回填砂石不密实,在护筒刃脚处漏浆;也有可能遇到透水性大或有地下水流动的土层或砂层,出现漏浆。根据此现象采取的处理方法为根据土质情况适当调整了护筒的埋设深度,将护筒外壁与孔洞间的缝隙用粘土填密实;加稠泥浆或倒入粘土慢速转动,增加护壁等措施,避免了护筒漏浆。

3.3、孔壁坍落:在玖龙码头钻孔桩施工中因成孔速度太快, 在孔壁上护壁泥浆来不及形成泥膜,也可能的原因是护壁泥浆密度和浓度不足,起不到可靠的护壁作用,出现孔壁坍塌,就此现象,在施工中严格控制成孔速度,根据地质情况采取相应措施:在松软土层中钻进时,控制进尺,放慢成孔速度,同时选用较大密实粘度,胶体率的泥浆,有效防止了孔壁坍塌。

在熔盛重工码头工程灌注桩施工过程中因安放钢筋笼时碰到孔壁都出现过孔壁坍落的现象。就这个现象,在后面的施工过程中从钢筋笼的绑扎、安放等环节均引起注意避免钢筋笼碰到孔壁而导致孔壁坍塌。

3.4、桩孔偏斜:在玖龙码头钻孔桩施工中,因原江抛石比较远,埋设护筒时没清楚干净,钻进过程中钻杆偏位,从而引起桩孔偏斜。为确保不再出现此类问题,在后面的施工前先探明地下障碍物情况,并预先清除干净;经总结, 其他会导致桩孔偏位的原因有:钻孔时遇到有倾斜度的软硬土层交界处或岩石倾斜处,钻头受力不均而偏位;钻孔时遇到较大的孤石、探头石等地下障碍物使钻杆偏位;钻杆弯曲或连接不当,使钻头、钻杆中心不同轴;地面不平或不均匀沉降使钻机底座倾斜。针对以上情况,采取的相应措施为:在有倾斜状的软硬土层处钻进时,应吊住钻杆,控制进尺速度和转速,转速应采取低速为宜;钻杆、接头应逐个检查,及时调整,弯曲的钻杆要及时更换;场地要平整,钻架就位后要调整,使钻盘与底座水平,钻架顶端的起重滑轮边缘同固定钻杆的卡孔和护筒中心应在同一轴线上,并注意经常检查和校正;在桩孔偏斜处吊住钻头上下反复扫孔,使孔校直。

3.5、缩孔:在熔盛重工码头钻孔桩施工中,因塑性土膨胀曾经出现缩孔现象,使钢筋笼安放不下去。当时在处理时采取的措施为采用中低转速、低钻压钻进,适当控制进尺,上下反复扫孔,以扩大孔径,直到满足设计桩径;另外会导致缩孔的原因有钻头磨损过快,未及时补焊。如出现此种情况应经常检查钻头,当发现磨损时要及时补焊,把磨损较多的钻头补焊后,再进行扩孔至设计桩径。

3.6、钢筋笼安放不到设计标高或上浮:在熔盛重工码头工程钻孔桩施工过程中因砼浇注太快,钢筋笼未固定好,而出现钢筋笼上浮的现象。有时也有堆放、起吊、搬运没有严格执行规程,支垫数量不够或位置不当,造成变形;钢筋笼安放入孔时不是垂直缓慢下放;清孔时孔底沉渣或泥浆没有清理干净,造成实际孔深与设计不符导致 钢筋笼安放不到设计标高;就以上问题,预防措施为在施工过程中钢筋笼起吊和安放按规范进行;清孔时应把沉渣清理干净,保证实际有效孔深;钢筋笼应垂直缓慢入孔,防止碰孔壁,对已变形的笼子修好再用;钢筋笼入孔后采取措施固定好。

3.7、沉渣厚度超标:此类问题基本是普遍现象,在每个工程钻孔桩施工过程中,都会出现一清不彻底或清孔后没及时浇注砼都出现过沉渣厚度超标的现象。针对此问题,在施工过程中通过抽、换孔内泥浆,清除钻渣和沉淀层,尽量减少孔底沉渣厚度,防止桩底存在过厚沉淀泥浆而降低桩的承载能力;清孔时注意一次清到符合设计要求或规范规定值。清孔后及时浇注砼,因特殊原因不能马上浇注砼而放置时间较长时,浇注砼前要进行再次清孔以使泥浆上翻,使沉渣厚度符合规范要求后,立即浇注砼。

3.8、断桩:在江都港码头钻孔桩施工中,因水泥库存量不足,供应出现问题,导致浇注砼时,时间间隔过长,而发生断桩现象。此根桩处理办法是:设计单位根据此次质量报告提出补桩方案,在原桩位两侧进行补桩。其他可能会导致断桩的现象有:砼塌落度太小,未及时提升导管及导管倾斜,使导管堵塞,形成桩身砼中断;搅拌系统故障,使砼中断时间延长;提升导管使碰撞钢筋笼,使孔壁土体混入砼中。就以上可能会引起断桩的预防措施为:砼塌落度按设计要求,粗骨料粒径按规范要求控制;边灌注砼边拔管,并测砼顶面高度,随时掌握导管埋入深度以避免导管脱离砼面;当导管堵塞,砼未初凝时,可吊一节钢轨在导管内冲击,把堵塞的砼冲开,使砼继续浇注,在砼开盘前,检修搅拌设备,并应有备用设备以防万一,并检查料场库存,确保水泥、砂、石料足够才能开盘;清孔后端浇注,安放钢筋笼和提升更加导管时,注意不要碰撞孔壁等以避免出现断桩。

第5篇

关键词:维修加固施工控制

中图分类号: TU7 文献标识码: A 文章编号:

一、工程概况

该维修改造工程位于深圳市蛇口港区二突堤南端,为深圳港西部港区之一。该维修改造工程泊位全长180米,共36个排架,距今已使用十几年。本维修加固工程为整个维修改造工程的一部分。由于华南沿海地区常年高温潮湿气候的影响及码头使用不当等原因,在恶劣的氯离子侵蚀环境影响下,主要的混凝土构件均存在不同程度的损坏,钢筋腐蚀严重。2009年1月业主曾委托有资质的检测单位对该泊位主体结构进行了全面检测,《检测报告》表明该泊位的部分构件损坏较为严重,板底混凝土部分胀裂,钢筋外露且锈蚀严重,已影响到泊位的安全使用。为满足新的生产和安全需要,业主决定对该泊位进行维修加固。

受业主委托,施工单位以国家和行业现行技术规范及检测报告为依据,参考施工单位成功实施的多项码头维修加固的工程实例,结合近年来国内外码头病害处治的新材料和防腐新技术的科研成果,提出维修加固方案并承担了该项目的维修施工。维修施工于2009年11月17日开工,并于2010年1月18日竣工。

二、混凝土构件主要病害

根据《检测报告》并经过施工前的的现场普查,该泊位各混凝土构件的主要病害表现为:

1、π板主要病害

π板的顶板存在的主要病害为普遍存在混凝土大面积胀裂脱落,大量钢筋外露,外露钢筋均已严重锈蚀,腐蚀程度相当高,部分板底混凝土胀裂处有锈迹,有明显的胀裂裂缝。π板肋板下边缘侧面及底部混凝土胀裂,大量锈迹外露,并有大量顺筋向胀裂裂缝,肋板侧面有大量竖向裂缝,部分肋板大量蜂窝麻面。

π板顶板缺陷病害典型照片 π板肋板缺陷病害典型照片

2、横梁及桩帽

横梁存在的主要病害为混凝土胀裂脱落并有大量锈迹外露,蜂窝麻面,混凝土缺损等,该泊位有少量桩帽边缘处有混凝土破损。

横梁缺陷病害典型照片:

3、接岸结构梁

接岸结构梁存在的主要病害为混凝土胀裂脱落并有大量锈迹外露,蜂窝麻面,混凝土缺损等。

(1)主要工程量统计

三、混凝土构件维修施工工艺

按照该泊位维修施工方案设计文件,根据混凝土构件的腐蚀程度,维修类别分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。

1、构件的Ⅰ类维修施工工艺

Ⅰ类维修:对于混凝土大面积剥落、露筋构件和顺筋锈蚀裂缝宽度大于1mm构件或裂缝宽度小于1mm有锈迹裂缝的构件,需整块凿除钢筋保护层上的混凝土,对于露筋构件和順筋锈蚀裂缝则露出锈蚀钢筋,凿除混凝土的范围延伸至钢筋未锈蚀处。对于锈蚀钢筋先除去浮锈,对钢筋锈蚀严重或钢筋锈断的构件采用补焊主筋和箍筋的方法,然后用淡水对混凝土和钢筋进行冲洗,除去表面盐分。

2、构件的Ⅱ类维修施工工艺

对于宽度小于1mm 的无锈迹裂缝,沿裂缝先凿 “V”形槽并用空压机吹干净,保证槽内无灰尘,再在“V”形槽表面涂刷一层K-801结构胶液,最后用K—801结构胶胶泥将“V”形槽压实封填,并使其与原混凝土面齐平。

3、构件的Ⅲ类维修施工工艺

对混凝土表面有破损、露筋、蜂窝、麻面等缺陷部位,人工清除缺陷区域内松散混凝土,再用淡水冲洗干净,最后用K-801结构胶泥或JVS聚合物水泥砂浆抹平。

四、施工质量控制要点

(1)混凝土构件Ⅰ类维修施工质量控制

①混凝土构件表面凿除后不得残留松散混凝土,且构件混凝土内钢筋不得有锈迹,同时严禁过度凿除而影响混凝土结构。

②钢筋除锈必须打磨掉钢筋浮锈层,对钢筋锈蚀严重或锈断的构件则采用补焊主筋和箍筋的方法,然后用淡水对混凝土和钢筋进行冲洗,除去表面盐分;

③喷涂界面处理层时,应保证界面处理剂覆盖率为100%,界面处理剂应牢固黏附于界面,不得有松散分层现象。

④分层抹压JVS聚合物水泥砂浆时每层厚度不得超过1cm,必须抹压密实以保证抹压质量。

(2)混凝土构件Ⅱ类维修施工质量控制要点

①“V”形槽的宽为2㎝、深度为3㎝;

②涂刷胶液前,应保证”V”形槽干净;

③K801胶泥的固化时间保持在1个小时左右为宜。

(3)构件表面防腐处理的施工质量控制

①对修补过的构件表面进行清理。对于油污可用溶剂抹除或角磨机进行打磨,做到混凝土表面无污迹。

②喷涂JVS聚合物水泥砂浆应保证搅拌时间充分,确保砂浆完全搅拌均匀。

③表面喷涂时,工作压力应控制在0.4~0.6MPa范围内,软管长度一般连接成10~15m。喷枪头与受喷面之间保持适当的距离,距离大小视压力而定,一般要求为60~80cm,并且喷头与受喷面一般应保持垂直以使喷射物集中,增强粘结力。

六、结语

我国码头建设至今,由于长期频繁的承载(甚至超载)作用,加上自然界乃至自然灾害的侵袭以及人为事故等各种因素影响,造成码头损伤和局部破坏的现象日渐突出,为恢复和提高码头承载能力和通行能力,延长其使用寿命,需对其维修加固,但在维修加固中有几点需要特别引起注意:

质量方面:由于目前国内缺乏针对维修加固的施工规范和事后维修加固效果的检测手段,事前和事中控制显得尤其重要。除了选择有资质有信誉的施工单位和对其施工人员加强质量教育外,充分发挥监理的隐蔽检查作用也是保证质量的一种手段。本项目中,监理对每个构件,每道工序都进行了仔细的检查验收,每道工序完成后都留下了图像、影像资料等过程资料。

进度方面:多数情况下,维修施工过程中码头都不会完全停止作业,维修施工都是在码头作业间隙进行。除了业主单位的积极协调,尽量争取更多维修时间外,因码头维修的特殊行,绝大部分工作都需赶潮水施工,施工单位积极组织、合理调配和适当延长作业时间、提高施工工艺水平和施工效率、合理改善施工条件是保证进度的关键。

投资方面:本项目是议标项目,原检测单位和施工单位为同一单位,为固定总价合同,规避了因检测资料不准确而导致索赔的风险。临近另一维修项目,采用固定单价合同,因原检测资料不准确、检测时间和施工时间之间码头作业造成了新损害等原因,在实际施工时,维修工程量有较大幅度的增加,维修类别也有较大调整,从而导致费用的较大变化。

安全方面:维修施工安全显得尤为重要。首先是与码头生产的交叉作业。进入作业区域人员严格遵守区内安全规定,以保证施工作业人员的人身安全;另外施工方派专人负责与码头使用部门联系,获取本泊位和临近泊位的船期信息,以保证安全施工和码头的结构安全。其次是码头维修施工必须赶潮施工,施工过程中要特别注意对潮位的观测,避免施工人员无法及时撤出码头下方。施工方可采取组队并分作业组的方式,避免单独作业,班前班后清点人数。

参考文献:

第6篇

关键词:码头工程;桩基;基础工程;施工技术

1 码头工程中桩基类型的选择

随着我国大规模建设工程的开展,桩基础日益成为软弱地基上的工业建筑、高层楼宇、码头桥梁等工程经常使用的一种深基础形式。码头桩基的工程是码头工程的基础工程,由于水下的地质结构复杂,因此桩基必须能够适应粘土、砂土、粉土等情况。而且在没有覆盖或者覆盖层不足的地质结构上建立稳固的基础结构。随着港口建设的不断拓展,深水和外海已经进入了开发的范围,而且停靠的船舶的吨位和装载机械的大型化,对码头基础的要求也越来越高,桩基所承载的船舶、风浪、作业机械、水流冲力等也随之提高,因此选择合适的桩基础就成为了码头工程的重要前提。从以下几个方面分析进行合理的选择:

1.1 根据工程情况选择桩基类型

(1)地质的概况,在选择桩基前首先应当对工程的总体概况进行了解,主要是地质情况的汇集和分析。其中对整个地质层的不同构成成分进行试验性检测,如:砂质粉土、细沙、中砂、砾砂等,主要是检测其密度、厚度、标贯击数等,以此为施工提供必要的基础数据。

(2)码头的载荷分析,这个指标主要是对码头的用途进行全面的分析,并且获得具体的承载数据,并以此为依据进行桩基的选择。具体需要分析的指标为:堆货载荷、船舶载荷、装载机械载荷、流动机械载荷等,其中堆货载荷为每平米压力;船舶载荷为系缆力、撞击力;装载机械载荷为前部支撑的垂直力、水平力、压力,后支撑的垂直力、水平力、倾覆力矩。流动载荷主要为车辆的类型。

(3)码头的结构类型,在选择桩基的过程中还应当了解整个码头的结构设计类型,尤其是整个码头桩位的分布和承载情况,这样就可以在桩基的选择和施工中达到事半功倍的效果,利用合理的桩型和施工方法来提高整个码头基础的施工质量。

(4)桩基类型的确定,根据前面的资料和码头桩台位置的地质结构,首先选择的是桩端的持力层,然后再根据中间地质结构的特性来选择合理的桩基类型,应当考虑到桩体在施工中穿过的岩层的质量情况,以此为依据从钢管桩、预应力桩、水冲桩等进行选择。

1.2 针对桩型的特性进行比较和选择

(1)钢管桩,这种形式主要是利用直桩和叉桩构成,利用不同直径和长度的钢管桩,结合叉桩的倾斜度,形成横向和纵向的承载利用,已到达支撑码头主体结构的目的。其主要考虑的是桩力和弯矩以及水平移动距离等参数。钢管桩一般为码头工程的主要桩基结构形式,其沉桩容易操作,但造价较高,在不需要较高承载需求的情况下可酌情采用。

(2)预应力桩,这样的桩基形势与钢管桩相似,也是采用一根直桩和两根叉桩共同构成一个承载的平面,其斜度与钢管桩相似,其桩端也深入至砾砂层,但是其承载的能力要低于钢管桩。钢筋预应力桩在施工中的难度较大,但造价低承载的能力适应一般的码头要求。

(3)水冲桩,这种桩基类型和钢筋混凝土的方案基本相同,水冲桩的使用主要在标贯击数较大的砂土地质结构,最大的缺陷是施工中沉桩的偏位比大,不易控制。尤其是在砂层较厚的地质基础上偏位问题更加的明显,需要进行后期的处理,这样就提高了其造价。

综合的看,码头桩基的施工技术的采用和控制主要是针对的是不同的桩基形式来选择不同的,而桩基的形式则取决于地质结构和码头的基本功能。

2 码头工程中桩基技术分析

桩基码头的施工是一个十分复杂的项目,而且施工的质量将关系到整个工程的使用性能。常见的码头桩基工程有以下几种:(1)预制混凝土桩或者钢管桩,这种形式一般采用的是水上打桩船来完成作业,根据具体的桩直径、桩的承载力、地质结构的情况而选择不同的锤形和控制标准,这种成桩的形式为摩擦桩为主;(2)工程设计中还会遇到灌注桩,灌注桩的施工则需要搭建施工平台,并采用机械设备进行成孔作业,主要为回旋钻或者冲击钻;(3)另外,钢管桩性锚杆嵌岩桩也是一种常见的桩基形式,主要利用打桩船进行施工,将预制的钢管打入到地层中,然后再钢管桩的中心固定在基岩上,然后植入锚杆,最后进行灌浆完成施工。下面就两种主要的桩基施工形式进行简要的介绍:

2.1 冲击钻孔桩技术

在码头工程中有一部分的工程是需要将栈桥和海堤进行连接,这里常常利用的是钻孔灌注桩,这样形成的桩基较为牢固,刚性强,可以将桩基和海堤有效的结合起来,形成一个整体性的码头基础,提高整个码头的稳定性。具体的施工步骤如下:

(1)钻孔成桩的基本步骤,采用冲击钻对黏土层以上进行多少次成孔,即在每次冲击成孔后进行必要的回填,一般经过3次冲击成孔,然后在放置刚护筒,而黏土层到桩低则采用一次钻成。流程为:钻孔平台搭建、桩位放样、埋设护筒、平整基础、钻孔、清孔、放笼、灌注。

(2)施工技术分析

第一,在埋设护筒的时,应保证护筒按照设计标准,一般为10mm 钢板制成,而且护筒的直径应大于成桩的直径,护筒的长度应按照实际的黏土层进行选择。埋设位置必须严格按照设计要求,而且在埋设时可以利用机械情理、人工挖掘、并夯实的土层,保证护筒的中心与桩心重合,误差控制在10mm 内,且保证护筒的垂直。

第二,成孔过程,可采用外加循环泥浆冲击成孔。垂头的直径按照桩径进行选择,开始钻孔时需轻拉慢放,钻进速度小于50cm,保持泥浆不溅出。当成孔到一定的深度后,才能够进行正常的钻孔。在施工中为了保证成孔质量在冲击至黏土层上面的淤泥层时应向空中回填石块冲击,一般回填的次数为3次,在冲击至黏土层,这样是为了保证成孔的稳定性,同时护筒也可随之沉进至黏土层的顶部。另外,冲孔的过程要防止钢制护筒边缘卡锤。施工中护筒如果出现破损应及时将其取出并回填硬质的黏土,对损坏的护筒进行处理后重新埋深到位方可从新施工。如冲孔的位置出现了倾斜就应当停止施工,处理的方法是将已经成孔进行回填,直至发生倾斜的位置,然后再进行重新的冲击成孔。

第三,清理成孔。清孔的过程一般分为两个阶段,第一次是在成孔后立即进行,利用排沙的管进行清理,管口距孔底的距离为 30-50mm,第一次清孔主要是清理泥块和大粒径的沉渣。第二次清孔是在钢筋笼和导管安装到位后进行,二次清孔是利用正循环进行,随着清理的时间增加而降低泥浆的密度,必要时可利用清水进行情况,直至沉渣符合设计要求。应注意的是不论是那次情况都需要保证孔壁的稳定。

第四,吊装钢筋笼。在吊放钢筋笼时应当注意的是保证垂直和速度控制,做到准确和缓慢以防止破坏孔壁。安装到位后应当利用横筋来固定,保证其位置的相对准确。

第五,混凝土灌注。灌注是钻孔桩的重点工艺技术,在这里应当保证灌注的连续性,利用各种操作技术来防止断桩的出现。因此,应保证导管埋深,混凝土供应连续,提管保持导管的上下移动3-5次,移动的幅度在50mm左右。待灌注至顶部的时候,应控制混凝土灌注量,超灌高度应小于设计的50mm,以此保证桩头的强度。

2.2 锚杆嵌岩桩技术

(1)锚杆嵌岩桩的施工流程:搭建设备平台、钻机安装、清理基础、安装套管、钻孔、岩层定位、成孔、安装槽钢清孔、灌注泥浆、灌注。

(2)施工技术分析

第一,钢管桩的成孔。施工中采用钢管桩内钻机进行成孔施工,大直径的桩孔应当尽量钻至钢管桩的底部,并保证钢管桩内部没有泥土。如施工中遇到桩靴反卷就应当立即停止钻孔,防止出现后续的事故,并及时进行处理。

第二,钢管桩清孔。钻进完成后,一般采用气举法进行清孔,该方法为反循环,施工时需注意保护孔口保护,保证清除的沉渣不能再次进入到孔中。

第三,导向架的安装。导向架是由钢管和导向盘制成,导向架应在施工前制作完成,并将其和钢管连接起来。安装时利用钻机的卷扬设备逐节放入到钢管中,直至达到孔底。

第四,锚杆孔的施工。在施工的前期应当根据地质勘测报告和工程经验来进行锚杆孔的施工,一般采用牙轮钻,其次为合金钻头。标准的基岩锚孔钻进工艺应按照基本参数进行,控制钻压、转速、泵量等。这些参数都应当按照具体的工程实践来进行选取,主要保证的是成孔的稳定。锚孔钻成后也需要进行必要的清孔,清孔的方式可以采用气举反循环进行,直至清理至设计深度,如果形成的沉渣过大,则可以利用弹簧钢丝钻头来进行直接取渣。

另外,如在成孔的过程中出现了锚孔坍塌的情况,就应当对锚孔进行水泥净浆封闭处理,待水泥和岩层结合并达到一定的黏合强度后进行二次钻孔。

第五,安装锚杆和注浆。将锚杆用卷扬机吊至导向架的孔口,并将灌注的导管逐根连接紧密安放在锚孔中,注浆的时候管口距离锚孔底部在 20cm 左右。然后采用注浆泵进行净浆注入,注浆的体积应按照钢管桩的要求来进行,注浆的深度为锚孔底部至钢管桩的底部。注浆完成后提出导管,并将锚杆放入。

第六,锚杆安装完毕,经过检查达到设计标准后,就可以按照钢管桩的后续施工工艺进行施工,安放浇注导管,进行水下混凝土的浇注。

3 总结

综上所述,码头工程中的桩基施工技术应当根据桩基的类型和施工环境来进行选择和进行。但是无论采用哪种施工技术都需要严格控制桩基的成孔、清孔、灌注等关键步骤,以此提高成桩的强度和质量。

参考文献

[1]范春红.浅谈码头桩基质量问题的控制技术[J].科技资讯,2010,(28).

第7篇

众所周知,在改革开放之后,我国的港口和码头等一些基础性设施的建设也越来越受到人们的关注,要想提高港口和码头等基础性设施的施工质量,一定要加大对码头疏浚工程质量控制的力度,掌握好码头疏浚工程施工要点以及质量控制的要点。本文综合研究了码头疏浚工程当中出现的问题,总结了提高码头疏浚工程施工质量的管理措施,并结合自己观点对当代码头疏浚工程施工要点和质量控制措施提出一些体会。

关键词:

码头疏浚工程施工要点质量控制措施探究

1施工要点

1.1基槽的挖泥作业

要按照现行部门颁发的相关要求,进行基槽的挖泥作业。为了达到严格控制基槽的深度和宽度的目的,绞吸船每一次挖出一个船大小的基槽的时候,相关的技术人员和质量检验人员就要根据实际的水位情况,把开挖的基槽质量反映到绞吸船的工作人员那里,以调整绞刀的高度,更好地控制基槽的深度以及宽度。

1.2基床的抛石作业

因为施工时期比较紧凑,要是使用传统的民用船只进行抛石作业不但不能够达到工程所期望的目标,也会给基床抛石作业的管理工序带来很多的不便。抛石的技术人员一定要综合考虑水下基床的断面方量和抛石方驳装石方量这两大因素,确定好每一个抛石断面的抛石斗数,在抛石作业之后,相关的技术人员还要对水位进行一系列精确的测量,最终根据工程的实际情况调整所有断面的抛石斗数。

1.3整平和夯实

基床的夯实使用的是65吨的履带吊机和6?35吨的夯锤进行的。因为施工区域的有限性,在施工的现场不能设立夯实的方向标牌和夯实的里程标牌,所以,要对相关的夯实作业的船只进行定位操作,在夯实作业的过程里,一定要严格控制夯锤的下落距离以及夯锤在纵向和横向上的间距,以控制机床的平均夯沉量。

1.4提前制作方块以及卸荷板

方块和卸荷板的体积比较大,用的钢筋混凝土标号也比较高,在钢筋混凝土全部凝固之后容易产生裂缝、砂线等质量问题,严重影响钢筋混凝土的外观和质量,造成永久性的工程缺陷,所以在施工的过程当中要注意以下几点:第一,要先从控制钢筋混凝土粗骨料的石粉含量比着手,为了达到降低工程成本的目的,要使用循环水来进行碎石的清洗,在夏天的时候要搭建防晒棚,防止低骨料进入是温度过高。第二,在严格规范操作和满足设计标准的基础上,试拌不用水泥用量的钢筋混凝土配合比,从当中选取最合适的钢筋混凝土混合比。第三,要对钢筋混凝土的搅拌时间,以及钢筋混凝土的坍落成都进行严格的控制。第四,在春天和秋天要使用较为坚固的水泥,在夏天的时候要在普通的水泥里掺进一定比例的缓凝剂。第五,要严格控制钢筋混凝土的振捣时间,控制振捣棒的间隔,钢筋混凝土的压面和拆模的时间。第六,在方块和卸荷板里面注入一定的淡水,间隔两到三个小时,进行一次淡水的更换,防止方块和卸荷板内部温度过高,见效钢筋混凝土内外的温度差。第七,增强拆模之后对钢筋混凝土的养护力度。

1.5胸墙的设计

胸墙的设计需要在潮水中操作。在施工操作之前要做好相关的质量保证措施,在典型施工操作之后,相关的工作人员要及时对施工的经验进行总结,调整相关的施工力度,完善施工工艺。在施工的过程当中,要严格控制施工工艺,做到实时检验、实时测量、不断进取,不放过施工过程当中出现的每一个问题,及时调整施工的进程。

1.6方块和卸荷板的安装操作

为了达到降低工程成本的目的,要与时俱进,改变以往的施工工艺。为了提高水下方块的安装成功率,相关工作人员要对水下方块的各项数据进行实时的统计、记录,运用水上吊重球的方式把方块的安装里程引导水面上方,并通过全站仪定位测距的方法对方块的安装质量进行相应的检测。

2对质量控制的措施探究

相关的施工部门一定要严格遵守相关法律法规的要求,规范作业。并且要结合实际的工程进度,实时测量水的深度。在挖泥工序的时候,要实时观测标、勤的水深,防止超挖现象,漏挖现象,以及欠挖现象的发生,提高施工质量。严格遵循交通部门的相关施工规范,具体要做到:第一,施工过程当中要保证挖槽的断面宽度和边坡的跨度符合要求,在实际操作当中,要集合具体情况“阶梯状”开挖。第二,挖泥船在作业的时候一定要按照规定的指标进行挖泥,并且还要时刻注意导标的位置。第三,要实时检查水尺的零刻度点,在实际作业的时候挖泥船要根据具体的水位变化和实际的挖深成都对下斗的深度和力度进行相应的调整,第四,挖泥船要在作业的时候做到定位准确,实时关注导标,确保准确作业,努力降低漏挖,欠挖以及超挖现象的几率。第五,在施工作业的时候,相关的质量检查人员一定要经常检查,对那些违章操作的施工人员施以相应的警告和处分,杜绝不符合规章要求的操作。对于那些规范操作的施工工人则要予以相应的表彰。第六,要经常测量水的深度,对水深不够的地段要进行及时的填补挖掘,保证浚渠的深度。

3施工文明和施工安全

3.1施工文明

在是施工的过程当中不但要确保施工环境的干净和整洁,还要确保施工的科学性。第一,要在施工之前做好相关通告的。第二,在施工的过程当中施工船只要按要求悬挂作业旗帜。

3.2施工安全

在施工过程当中确保施工安全是十分重要的。第一,要配备专门的警示船,增强对现场的观测,做好警戒措施,保证过往船只以及施工船只的安全。第二,船舶在施工的时候,要保证施工场地的安全,相关施工人员要时刻关注水位的变化情况,在实际操作的时候还要做好相应的防护措施才能够进行作业。第三,要按照相关法律法规做好预防措施,准备相应的急救设施。第四,工作人员在进行水上作业的时候必须穿好救生服。第五,要加强对相关船只和机器设备的检查和维修力度,加强船舶航行的?望。

3.3施工过程的保护措施

第一,禁止将抓斗探入桩区之内进行任何抓、挖,防止对码头的直接损害。第二,必须严格控制疏浚渠的深度和下斗的深度,适当增加对相应数据的核对次数。第三,在疏浚工程的施工过程里,要增加对码头主体的观测成都,坚持每天不低于一次观察码头主体的位移量。第四,如果桩区边缘坡离的设计和要求的数据出现较大的差距,那么,要在保证确保码头主体稳固的基础上,适当超挖码头的前沿部分,并且深度要控制在一点三到五米之间。第五,要根据具体的工程案例,适当调整疏浚工程自然边的坡度、浚渠的深度,同时还要考虑桩区的因素。第六,要加强对所测量信息的沟通和数据分析,并且要根据具体的工程案例适当调整工程强度,确保码头主体的安全.

4结语

随着我国各项事业的飞速发展,我国的港口和码头等一些基础性设施的建设也越来越受到人们的关注,要想提高港口和码头等基础性设施的施工质量,确保这些基础设施的使用寿命,一定要加大对码头疏浚工程质量控制的力度,掌握好码头疏浚工程施工以及质量控制的要点,提高施工质量。

作者:张闯 单位:厦门港务疏浚工程有限公司

参考文献

[1]冯秋元.钢框架支撑结构体系抗震性能比较分析[D].内蒙古工业大学,2015.

[2]郭珊.疏浚施工对海洋生态环境的影响及防治对策研究[D].长沙理工大学,2006.

[3]袁博.近代中国水文化的历史考察[D].山东师范大学,2014.

[4]吕建华.中国海洋倾废管理及其法律规制研究[D].中国海洋大学,2013.

第8篇

[关键字]港口码头 强夯施工法 应用

[中图分类号] TU74 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-2-251-1

1 前言

强夯施工法最早是由法国Menard 公司于1969年在滨海填土地基建设里运用的施工方法。1974年Menard公司在英国的工程师协会上对强夯施工法做了详细介绍,为此也引起了许多专业学者的兴致甚至是钻研其施工方法,从而让强夯施工法在建筑业上得到了进一步的推动,得到的价值与经济效益也是最为显著的,由此本文简单分析了强夯施工法在港口码头中的运用。

2 强夯法的应用措施

2.1施工方法的选择

一般在港口码头的建设中有两种施工方法,分别是水下爆破夯实法与重锤夯实法。重锤夯实法是利用起重机的大吨锤,按照指定的要求直接对地面进行重力施压,加紧土层之间的缝隙来达到地基的牢固性[1]。同样这种方法对设备的要求相当低,并且对土壤的要求也没有限制、加固处理的功效很明显、施工进展的速度也相当快。另外对一些废旧的材料还能循环利用,因此实现了变废为宝的效益,也这样引起了建筑业的信赖。然而,水下爆破夯实法则是引用了先进科学技术,将炸药包放到水中,利用炸药包爆炸的振动力和冲破力来达到对底层的施压,但是这一技术需要的科学技术相当复杂,加上目前我们国家条件也还不够成熟,因此这种水下夯实法对于港口码头的建设上几乎是不运用的。所以应该选择重锤夯实法。

2.2场地设备的部署

结合工地的地形概况,依据设计图将施工的场地分为七个区域,分别是停车区、横通道区、纵通道区、重箱区、空箱区、修箱区以及仓库,总共为92个小区域。按照计划预算需要的起重机为18台,运用流水线的方式进行不同班次的作业,其中每台起重机的流水作业总面积是7000平方米到10000平方米,每个片点的夯实作业时间为7到8天,已经满足了间隔的需要。港口码头施工的流程方向是顺着重箱区由东向西来前进施工的,当一线和五线完工的时候再转向由北往南渐渐完成场地的部署,而修箱区的三台起重机结束了该作业面积后就是由南往北去完成修箱区的整体作业。在安排整个施工的工作时也要注重土壤回填的进度,等待这一进度完成就可以开展整个工程的夯实法施工了。

2.3做好排水工作

源于港口码头的水位都是较高的,因此这项工程的起夯高度要在3米以上。依据以前的经验来看,这项港口码头建设工程需要与地形结合,应该采用地面排水沟来进行排水,将港口码头与排水沟合理分配,有利于港口内外的水系网有序进行。在排水沟方面要分工明确,排水的主次沟要做到纵横相连,同时还要做到次排水沟和主排水沟相联通。排水沟的建设也是很讲究的,必须要依照以下规格:主排水沟的沟深是3米到4米,宽一米;次排水沟的沟深是2.5米到3米,宽0.7米。建造排水沟的时候还要做好防沙工作,因为在受到海浪的冲击下会把海里的细沙带到排水沟里,其冲击力还会使夯实施工造成小区域坍塌,所以要及时清理,维护排水沟的畅通。再次,如果是遇上雨水天气还要做好应急防水、排水的措施。

2.4强夯技术的参数

目前,强夯实施工都是使用有履带式的吊机,并且要拥有双排圆孔平行,其重量一般都是在50T和25T之间,自动脱落式的摆锤,锤重是15/20T,摆锤底部的面积是0.5平方米。

强夯施工的加固区主要分为两遍,工艺手法就是采用两点式夯实法。第一遍是普通夯实法,夯点要用正方形的形式来布置,用跳跃式夯实法进行施工,其间距是3.5×3.5m。夯实施工的第一遍做功力量要在3000kJ,落锤次数10锤;第二遍夯实的做功力量是2000 kJ,落锤次数至少要7次以上。到了最后的两锤的做功力量就要保持在15era的标准;2区的第一次落锤做功力量要在25,00kJ,落锤的次数是7次;第二击锤的做功力量是2000 kJ,次数则要大于7次以上,到了最后面两锤又是要小于15era的标准。第一遍和第二遍的夯实施工合起来的重量是不能够超过2.0m的夯实点的,同时还需要在这一个区域上进行回填重新补充夯实施工,直至在停止之前达到标准[2]。现在我们国家一般普通的起重机夯实力量是2000Id,落锤的次数为两次,搭接的距离是锤径的三分之一。经过夯实施工后还要对地面实施平压,使用振动式的压路机进行来回两次碾压,碾压机使用的力量要在250 KN到300KN之间。完成了这第一次的碾压是不够的,还必须在即日起的五天里对地面进行两次碾压,这样才确保了土层间的缝隙达到最小值,也才能够算是完成此项碾压工作[3]。

2.5夯实施工的过程

所谓的强夯施工法是使用起重机的大吨锤起升到八至四十米左右的高度,然后运用自由落体的物理现象把大吨锤放下,就是这样给予软土地基振动能量以及强大的冲击力,还获得较高的承载能力。同时减除了软土的湿陷性,还提升了土层间的稳定性和平衡力度。强夯施工法不仅可以处理淤泥地基,同时还可以扩桩、加填、挤淤与预插排水等。由此看来强夯施工法是我国运用于深层地基处理的方法之一,也是最常用的一种施工措施,所以对于港口码头的建设也是很有帮助的但是,对这样较为大型的施工项目遇上的问题也很多,就比如在部分小区域里也会有粘黏性很高的土壤,这样的土质就很容易使得吨锤与地面分离时动弹不得,遇到此种情况应该使用开挖和换填的方式解决[4]。

在建造港口码头时还要对周围的建筑与堤岸进行精准的测量,对附近的居民也要采取合理的安排,避免对该区域的生态环境造成破坏。有必要的时候还要做好防震预测工作,采用多点式的观察模式,定期向有关部门进行总结汇报。

3 结语

总的来说夯实施工是一种较为经济又实用的方式,其带来的价值和经济利益的效果也相当好。港口码头的施工建设是一个艰巨又复杂的技术工程,不同的进度会有不一样的问题,运用的应急方法也是不同的。因此作为项目的管理者就要大胆创新地探究管理想法,保持与时俱进,全面有序地完成强夯实施工法在港口码头中的应用。

参考文献

[1]李相业,刘中.宁德核电厂填海工程及地基处理方案介绍[J].武汉大学学报(工学版).2010,8(01):86.

[2]王协群,楼杰.基于灰色系统的抛石强夯加固地基夯沉量估算[J].武汉理工大学学报.2011,9(23):47-49.

第9篇

关键词:水工建筑;存在问题;措施

Abstract: port hydraulic structures because of its multifaceted particularity, in practice there are many problems; the author introduces the possible problems and proposed measures.

Key words: water construction; existing problems; measures

中图分类号:TU71文献标识码:A

一、前言

港口水工建筑物是港口的重要组成部分和主干工程,是建于水中的建筑物。一般包括防波堤、码头、升船和修船用的船台、滑道、船坞等。港口护岸、海上灯塔和布置在水上的导标也属于港口水工建筑物。它除与一般水工建筑物有许多共同之处外,也有其特点。波浪、潮汐、水流、泥沙、冰凌等动力因素对港口水工建筑物的作用及环境水(主要是海水)、海生物对建筑物的腐蚀作用,在确定建筑物荷载、平面布置和结构设计方案时应予充分考虑,并采取相应的防冲、防淤、防冻、防腐蚀等措施。港口水工建筑物经常在水深、浪大、流急的海上或洪枯水位变幅大的河流上施工,海港有时还受台风或飓风的袭击,水上工作量大,质量要求高,施工周期短,因此要求采用装配化程度高、施工速度快的工程设计、施工方案,以尽量缩短水上作业时间,并采取切实可行的措施,保证建筑物在施工期间的稳定性。

二、港口水工建筑物的特殊性

1、水工建筑会受到地形、气象、水文、地质等自然因素的影响,从而对水工建筑的形状、施工技术、选址、枢纽布置等方面的要求也较高。

2、水工建筑的施工难度较一般建筑来讲较大,且工作条件十分复杂。

3、大型水利建筑工程的安全性要求十分高,因为水工建筑能够对周边居民造成巨大影响,因此水工建筑的质量一定能够保障。

三、常出现的问题

1、抗震问题

海港建筑中码头多为高桩梁板码头,一般结构多为透空式结构,水平力的来源主要为地震和船舶停靠岸时产生的撞击力,经过多次撞击后,振动挡土墙后的土体便会发生松动,致使挡土墙发生水平方向的移动,导致水平土压力发生变化,从而引发滑坡或是排架的位移,对海港码头产生影响,甚至破坏码头。

2、施工中可能存在的问题

目前在海港水工建筑中多为高桩梁板码头,而高桩梁板码头的灌注桩钢护筒能否按照设计时进行桩位的埋设,取决于钢平台支撑桩布设的准确性,如果钢护筒在埋设时出现了偏差,那么偏差程度一定与桩径偏差有密切的关系,因此,在施工过程中,一定要对钢平台支撑桩布设进行准确的测量、施工,以此来保证灌注桩钢护筒按照设计图纸的要求进行施工。除此之外,港口水工建筑中存在的施工质量问题还包括以下几方面。

2.1板桩预制和沉桩控制问题。

高桩梁板码头是依靠板桩下部的凹凸榫咬合子在一起并构成连续墙起挡土的作用,对整个板桩码头施工质量起到决定性作用的为板桩沉淀质量,因此,为了能够对板桩强的轴线位置进行控制,提高打桩效率,减少桩平面发生扭曲,就一定要加工好强度、刚度足额的导向架。

2.2混凝土裂缝问题。

在码头面层的混凝土经常会在施工期间发生裂缝情况,如果裂缝较多、过大,便需要花费高价来进行维修,且会对混凝土耐久性造成影响,从而影响到整个工程的美感。

2.3抛填速率问题。

抛填速率能够直接影响到施工码头的位移总量,主要表现在每一层回填厚度、每一层的固结时间、回填料的大小、级配因素等,如果回填速度过快,在岸坡上的荷载便会加大,而支承荷载基地无法在短时间之内得到固结,导致土体内的孔隙水压力在短时间内快速增加,而土压力会用较快的速度向海测进行传递,桩承受会主动受到土压力的作用,并跟随土地变形发生变形和位移。

基坑支护问题

在海港水工建筑中,码头的基坑支护能够为码头的正常运行提供保障。在港口建筑基坑支护过程中,主要出现的问题有:3.1基坑降水问题。由于在港口进行水工建筑物的建造,因此地下水位较高,需要承受的水压力也较大。3.2灌装打入问题。在打桩之前,要对打桩顺序进行合理安排,如果安排不合理,便有可能导致后续工作无法顺利实施。3.3管桩施压控制。在管桩施压完成后,便可以进行土方开挖和截桩等工作,然后再进行混凝土灌芯的工作,如果在施工期间不注意保护,便会让雨水、地下水从桩顶部的开口、桩身部位的裂缝、焊接裂缝等部位进入到管内,管芯中的水也会通过裂缝渗透到管桩外侧壁中,从而导致桩侧土软化,桩侧摩擦力降低。

针对以上问题可采用的措施

抗震设计质量控制

1.1当码头结构遇到在设计烈度范围内的地震时,梁系结构能够保持住自身的稳定性。梁板式的高桩码头上部结构中主要包括面板、纵横梁系,纵向和横向的梁希,这些都能够承受住面板传来的上部外荷载作用力,并将其转移、传送到基桩部位,在整个码头结构中,发挥着承上启下的作用,因此在梁系布置和结构选型过程中,应当遵循这样的原则:第一,纵梁要采用预制的结构,纵梁在预制完成后放置在横梁上方,主筋深入到上梁内,并和横梁整体连接,形成连续梁的结构,以此来保证码头整体性。第二,在纵梁、横梁、门机梁的预制完成后,要搁置在桩貌结点内,通过现浇节点的连接,能够使其具有整体性,横梁可以直接支撑在基桩上方,底部的负弯矩钢筋放在施工现场即可,在安装完成后,要现浇节点混凝土,并将靠船构件和横梁连成一个整体,这样能够有效的保证其稳定性。

1.2当码头结构遭遇到设计烈度内的地震时,控制承和结构便能够承受水平荷载,高桩梁板码头结构通常平面布置较为简单、规整,通过对地震灾害的调查可知,结构平面形式比较简单,规整的高桩码头抗震性能比较好。因此,当平面形式较为复杂时,应当采用分缝的方式,例如设置一些抗震缝,并将码头建筑物划分为若干个独立的单元,能够有效的减小因为情况不规整造成的地震灾害。

施工质量控制

平台支撑桩的平面控制。可以通过在钢管支撑桩埋设完成后,中心在横向上保证在一条直线上的方式,来帮助横向承重工字钢的布置。定位人员要实际进行钢管支撑桩的定位工作,或是通过岸上纵横的道标进行目测并定位,每天在埋设钢管支撑桩施工完成后,要通过岸上测站中的全站仪对于已经埋设的钢管支撑桩中心以及垂直度进行精确的测量,并要对灌注装钢护筒的埋设和横向承重工字钢的布置进行观测。

板桩预制和沉桩控制

为了能够让板桩整体都打入到地基中,并能够与各个板桩进行紧密的结合,要在板桩的两侧做好阴阳榫,一侧要从板桩顶部到桩尖,做好通常阴榫,来保证打桩的导向能够垂直,另一侧要从桩顶达到水深1m,做好阴榫,再往下一直到桩尖的部位,形成阳榫,其中要用塑料袋装的细沙石和混凝土进行填塞,防止露土、露砂等情况发生,为了保证打入的板桩能够和已经打入的板砖紧密,因此要让桩端阴榫的一侧形成斜角。

控制混凝土裂缝

应当对面层混凝土的收缩缝位置进行设置,适当的对每个分块的尺寸进行压缩。一般来讲,纵向分条缝可以设置在面板安装缝中的中间部位,横向分快线的后方承台要设置在板跨中间以及面板安装缝的中间部位,前方承台要设置在板跨中间以及横梁跌合混凝土的两侧,应当将纵横缝的间距控制在3m左右的范围内。

控制抛填速率在回填过程中,要建立起一定数量的观测点,对现场状况进行观测,一旦发现异常,要立即停止回填和其他工作,并对原因进行全面的、科学的分析,采取一些回填速率控制措施。

海港水工建筑的质量监管

在对海港水工建筑进行质量监管时,可以从事前、事中、事后三个阶段进行。1、事前监管

事前监管的主要内容即为对工程难点进行分析,对工程工序进行确定,对于存在典型问题的施工部位,要做好预防应对措施。另外,对于如港口码头等建筑物,要根据日常运输工作中发挥的作用、技术现状等来进行分类的安排,并进行规划,确定要重点项目和一般项目。

事中监管

事中监管主要为对设计技术质量标准和方法进行明确,对质量控制措施进行操作性、检验性等的论证,各个项目的监理工程师要对现场施工工序质量进行直接负责,工序完成后一定要经由建立工程师进行验收后,方可进行下道工序,一旦发现高危事故的苗头,要及时采取科学的、合理的风险控制应对措施。

事后监管

在工程竣工后,相关监理部门要对项目试运行中的各项工作进行组织和协调,并在港口水工建筑运行过程中进行实时监管,配备好各项质量保证的资料,一些隐蔽工程也要保存好隐蔽资料,对在工程中使用的原材料、配件等的合格证或是检验报告等要进行妥善保管。

第10篇

【关键词】码头;加固;改造;方法

中图分类号:[U653.5] 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

目前,国内在码头加固和改造方面的研究还不够深入,部分的加固改造技术比较落后,严重影响了码头的使用效果,因此,有必要对其进行研究和分析。

二、我国港口码头结构加固改造进程

为规范超过原设计船型靠泊码头的管理,确保港口生产安全,交通运输部2006年适时开展了码头靠泊能力核查管理,明确开展码头靠泊能力论证工作不是提升码头靠泊等级,而是对超过原设计船型靠泊码头的靠泊,在现行规范允许范围内,在不突破港口现有设施允许设计值的前提下,经过科学合理、安全的论证后,提出一定的限定条件,保证港口安全生产,促进港口健康发展。

2011年10月交通运输部在宁波组织召开了沿海港口码头结构加固改造工作座谈会,会议对前阶段工作进行了总结,针对存在问题进行了分析研究,指明了下一步工作方向,明确了相关政策和要求。随后印发了会议纪要和码头结构加固改造工程方案和竣工验收报告的编制格式。至此,该工作走向规范,检测评估、方案设计、施工都有章可循。该工作得到全面快速推进。

三、后张预应力方法加固码头的程序及技术要点

1、主要工序

裂缝修补—钻孔—穿钢铰线张拉—压灌水泥浆—封锚

2、裂缝修补

承台梁上已有裂缝需在对承台梁施加预应力前进行灌浆修补,灌浆材料采用环氧浆液,其修补过程如下:

(一)施工前先将裂缝周边附着的海洋生物和破碎、松动的砼清除,并将裂缝处砼表面清洁至砼本体暴露。

(二)沿裂缝切割V型槽(槽宽不小于2cm,槽深不小于1cm)并清洗干净。

(三)在V型槽内压抹环氧胶泥并按一定距离埋设灌浆咀。

(四)待环氧胶泥固化后,将环氧浆液压入缝内(压力不大于012MPa),直至出浆咀流出浆液,然后封闭出浆咀并持续压力10分钟后封闭灌浆咀。修补技术要点:

(1)修补材料应满足能在潮湿状态及水下粘结、固化后自身强度高于C30砼强度的要求。环氧砂浆、环氧浆液符合此要求。

(2)严格控制环氧浆液的配比及搅拌过程,及时做好试块并进行强度检测。强度检测须超过设计标准(8字模张拉试验为非粘接强度大于6MPa)115倍以上。

(3)在裂缝修补过程中,为保证作为修补材料的环氧浆液达到设计强度,对其固化时间应控制在不少于115min。

(4)在压浆过程中,严格按照从低位向高位压浆的顺序,并确保压浆量及压力,确保缝内浆液饱满。

3、孔道钻孔

预应力钢绞线孔道采用钻机成孔。孔道位于承台梁顶部区域的中心线上,钻孔直径11cm,孔道应顺直。成孔后,用环氧砂浆将张拉用锚垫板粘贴在磨平后的砼面上。

钻孔技术要点:(一)由于钻孔的顺直对张拉效果影响很大,所以在钻孔过程中对孔道的顺直度要严格控制,使最大偏差控制在设计允许的范围内;(二)确保锚垫板与孔道对中、垂直、并与砼面接触紧密。

4、钢铰线张拉

将检验合格的钢铰线穿入孔道中并两端固定,用千斤顶在孔道一端对钢铰线施加较小拉力,以检验整个加力系统的安全性、稳定性。

三、改造加固案例

现针对天津港、上海港等港口一些典型码头的加固改造方法进行分析和探讨。

1、结构粘钢技术在码头改造中的应用

粘钢加固施工工艺及操作要求:

(一)先对混凝土表面缺陷进行处理,裂缝需要进行灌浆处理;剥皮、露筋等破损情况需要进行钢筋除锈、修补材料进行修补找平等;然后将待修补混凝土表面进行凿毛,最后清除表面污垢、尘土后用丙酮擦拭干净。

(二)将钢板粘贴面打磨除锈,并用丙酮等擦拭干净。

(三)按配置说明的比例将结构胶与固化剂进行配置,并搅拌至无色差、无气泡,充分均匀的结构胶。

(四)将配置好的结构胶,分别均匀涂抹于钢板及混凝土待贴表面,然后将钢板粘贴到混凝土面上,并通过预留孔,用膨胀螺栓及角铁固定加压。例如,建于20世纪80年代初的上海港某码头加固改造工程即采用粘钢技术。经对码头横梁进行检测和加固验算,若采用粘钢技术加固横梁,其承载力可以得到恢复,码头仍能满足设计承载力和规范的要求。依照施工技术要求进行了现场加固,从目前使用情况来看,外贴钢板抑制裂缝产生和限制裂缝扩展的作用是明显的。但是,由于粘贴钢板长期处于水位变动区,所以需经常加强对钢板的维修、保养工作,后期成本较高。

2、碳纤维布加固技术在码头改造中的应用

施工工艺及操作要求:

(一)表面预处理:先以环氧树脂灌注,对裂缝封闭,使其达到强度硬化后,用磨光机把碳纤维加固面积范围内的混凝土磨平,转角粘贴处要进行倒角处理,并打磨成圆弧状,平滑过渡。对于裂缝修补区域周边混凝土表面破损的地方,凿除后用修补材料找平。

(二)粘结剂配置:粘结剂和粘结底胶的配置,须严格按使用说明和相关试验配比操作,配置器皿和工具不得沾水和油污,搅拌器应以低速搅拌,充分搅和。3)涂胶、粘贴碳纤维布:将混凝土表面灰尘清除后用丙酮擦拭干净,均匀地涂上一层底胶环氧树脂,然后粘贴第一层纤维布,要求平整顺直,满足搭接长度要求,然后用滚刷进行涂刷,使得纤维布内无气泡、无空鼓等;如果需要进行第二层碳纤维布的粘贴,则需要等先前施工的树脂具有一定硬度后方可进行,施工步骤同前。4)施工完成后,根据碳纤维布所处的环境确定是否需要进行防护。由于碳纤维布对紫外线比较敏感,如果在强紫外线照射条件下,则需要用砂浆对表面进行防护。

例如天津港南疆港区石化码头3号墩台加固工程中就采取了碳纤维布对破损基桩进行补强加固。为了科学合理的对其进行加固,特进行了维修方法的研讨会,会议针对该墩台的位置和破损特点进行了详细的研讨和分析,最终认为:如果采用传统的混凝土外包加固,则会较大程度的改变墩台和基桩的外部形态,加之墩台下方有4根基桩,基桩体积加大会超过墩台范围,从而对船舶的靠泊造成影响,因此采用外包混凝土加固是不能采纳的方法;如果采用补充新桩的方法则施工空间不足,而且需要拆除上部的钢结构,影响生产,不够经济。最终确定采用碳纤维进行加固。

五、管理方面的方法和途径

明确加固改造基本原则。加固改造的码头不得增加新的港口岸线;加固改造的码头工程必须符合港口规划;加固改造的码头工程经检测具备改造的技术条件,对检测评估等级在B级以下的码头原则上不予进行加固改造;码头结构加固改造不涉及装卸货种、运能的变化。

严格把握改造标准。码头结构加固改造后,拟靠泊的设计最大代表船型原则上按原设计最大代表船型2级控制,等级提高不得超过3级。如超过此标准,应按基建程序向原立项审批部门申报;码头结构加固改造方案中,应以拟靠泊的最大设计代表船型满载靠泊作为码头结构计算标准。

严把码头结构检测关。码头结构加固改造工程的检测评估单位应具有水运工程甲级资质;检测评估工作应对码头水工建筑物进行安全性、使用性和耐久性的评估。

关于咨询审查的要求。指定具有资质的咨询单位对工程设计方案进行技术审查,并对技术咨询审查提出如下要求:码头结构加固改造方案的审查咨询内容参照初步设计审查咨询内容,侧重对安全性、使用性和耐久性进行复核;对码头主要结构内力、岸坡稳定分析计算,审查咨询报告应列出复核计算结果;审查咨询单位应按照加固改造检测要求,对检测评估工作内容及方法做出相应的评价。

六、结束语

在今后码头的加固和改造中,一方面,我们要提高技术水平,另一方面,我们要加强改造和加固施工中的管理工作,提高管理水平,从而提高施工质量。

【参考文献】

第11篇

关键词:板桩码头;钢拉杆;结构计算;防腐设计

中图分类号:U657.3 文献标识码:A 文章编号:1006―7973(2017)05-0057-03

1 项目概况

巴基斯坦卡西姆港国际集装箱泊位二期扩建工程位于巴基斯坦最大城市卡拉奇市的QASIM港。码头前沿岸线长度727m,其中112m作为一期泊位延长段,剩余615m作为二期码头前沿线。顶高程+5.2m,港池底标高为-16.0m,前墙高度差达到21.2m。设计最大可停靠船舶为85000DWT,最小为36000DWT。码头结构设计寿命60年。

目前泊位建设已经完毕,部分岸线已经开始正常运营。根据最新的位移观测数据,码头结构整体稳定。

2 设计方案介绍

现场除了表层较薄的淤泥层,地质主要是由坚硬到非常硬的粘土和软粘土混砂层构成,但是大部分位置在-21.0m~-23.0m范围内有一坚硬夹层⑤4和⑥2间歇性和可变带状的砾岩,有超过一半的钻孔中显示存在有SPT值≥80的土层。

中交第四航务工程勘察设计院有限公司在本工程中担任码头结构设计任务。设计组针对当地特殊的地质情况,参考日本、欧洲等国的板桩设计规范和类似项目的设计经验,采用新型钢管板桩组合体系作为前板桩墙:材质Q345Bφ2016mm大直径钢管桩和材质S355 GP的AZ26高强度钢板桩交叉组合。钢管桩与钢板桩通过焊在钢管桩两边通长的C9锁口进行连接,形成封闭的前板桩墙结构。后轨道梁采用与前墙钢管桩相同间距的φ1200mm灌注桩作为基础。后板桩墙采用连续设置的预制混凝土桩。

前板桩墙结构与后板桩墙,利用φ115mm的S550级高强度钢拉杆连为一体。每根钢管桩设置有两根钢拉杆。前后板桩墙间距离为50m,拉杆长度约52m。拉杆在前板桩墙的固定点高程为+1.50m,在后锚桩布置的固定点高程为+0.0m。

码头典型设计断面图如图1所示:

钢管板桩组合体系前板桩墙结构断面如图2所示:

3 拉杆材质和结构简图

钢拉杆垫板间距为52.6m/套,此拉杆有三个单向铰接和两个紧张器。单向绞沿竖直平面可以发生转动,防止因地基沉降、砂石回填等因素使钢拉杆承受侧向弯矩,确保只承受拉力;每个紧张器都可以实现收紧或放松100mm的调节,两个紧张器可以实现收紧或放松200mm的调节。即使施工过程中造成偏差,可以进行弥补,并实现张紧。在这6段杆体中,两端与前后板桩墙固定的杆体长度较短,只有约3m,且大部分锚固在板桩墙结构中。这样的构造,不仅给实际的安装施工带来了便利,也更有利于减少结构内力。

4 设计计算

设计计算以日本海工规范OCDI第VIII章 5.4.2节所述为依据。拉杆的允许拉应力应小于等于正常状态下屈服应力的40%或者特殊情况下屈服应力的60%。

故拉杆的横断面尺寸应根据表5中的标准来确定。

拉杆参数如下:

钢材等级:StE550

抗拉强度:750Mpa

屈服点强度:550Mpa

设计直径:115mm

屈服荷载:≥ 5710 kN

弹性模量:200,000MPa

泊松比:0.30

腐蚀容许半径:3.0mm

故设计计算中考虑的拉杆直径为:

拉杆截面积:

拉杆拉力NT由WALLAP软件建模,在所要求的如下三种状态条件下,分别进行计算得出的拉杆内力值。

5 拉杆的防腐蚀设计

作为板桩码头结构构成的关键部分,钢拉杆的放锈蚀问题事关板桩码头整体结构的安全与耐久性, 同样是设计过程中受关注的焦点问题。所以针对拉杆的防腐蚀,设计组专门进行了如下的考虑:

根据英国海工规范BS-6349第一册表22中对建筑用钢的腐蚀速率代表值的描述,细节如表6:

本项目前板桩墙组合结构采用的C9型锁口的防水效果好,码头后方的海水水位不会随外部水位变化。码头建成之后,拉杆会被碎石完全掩埋,接近于表6中的第一种情况。考虑到碎石间的空隙存有海水,故此环境可以认为介于表6第一、二种状态之间。按照保守考虑,取每年的腐蚀速度为每年0.08mm。

根据上述分析,如不考虑涂层的防腐效果,拉杆设计中富余的3mm腐蚀容许半径可以抵抗38年的侵蚀。码头结构的设计寿命是60年,故拉杆仍需再提供至少22年的防腐涂层保护。根据拉杆的结构特点,涂层防腐方案采用如下两种:

(1) 拉杆杆体的防腐。拉杆杆体的防腐处理是在拉杆厂家进行,当杆件表面喷砂处理后,进行三次刷涂,每次厚度为200μm。防腐层材料为国内常规使用的环氧重防腐涂层,设计涂层厚度为600μm。此涂层设计寿命是30年。

(2)张紧器及铰接的防腐。此区域采用咨工RH推荐的denso防护方案。Denso材料普遍应用在国外项目中,在国内项目中很少见到。Denso方案包括三种材料:底漆,填充胶泥和包裹带。这样的组合可以保证此方案对异型构件的防腐效果。Denso材料全部先运输到施工现场,待拉杆安装完毕后,现场进行施工。此防腐方案的设计寿命是30年。

6 总结

随着国内外钢管板桩码头结构的涌现,钢拉杆的应用也是越发的普遍。钢拉杆作为联系前后板桩结构的纽带,在结构中起到了承前启后的作用。因此,在工程设计中需要认真计算、全面考虑,保证结构的可用性和耐久性。

参考文献:

[1] [Geotechnical Site Investigation Report] Was Published by Marine Geo Solutions Ltd. on September 2007 in Hong Kong

第12篇

1工程概况

秦皇岛港煤四期扩容、煤五期工程位于秦皇岛港煤三期码头东侧,码头轴线呈正南正北方向布置。由北向南依次为煤四期扩容工程引堤、煤四期扩容工程码头、煤五期码头,其中煤五期码头前沿线位于煤四期扩容码头前沿线东侧29.21m,码头北起点与煤四期扩容码头南端相接。码头东侧为正在修建的煤五期码头护岸工程,附近有电厂一期储灰场、丙烯腈纶码头及秦山化工码头等。

本工程为沉箱重力式结构,包括大型方沉箱160个,岸线长度约1800m。2004年8月初开工,2005年11月底主体交工验收,历时16个月。

由于工期紧、任务重,同时本工程施工跨越2个年度,因此有较多的工程项目必须进行冬季施工。

2冬季施工项目

2.1水上施工项目:基槽挖泥、基床抛石、水下基床夯实及整平、沉箱安装、沉箱内回填、安装沉箱盖板。

2.2现浇与预制混凝土构件:现浇靠船墩胸墙、现浇挑檐板、现浇沉箱盖板接缝、码头结合腔、码头面层,预制沉箱盖板、2t扭工字块、预制方块等。

2.3陆上安装工程:2t扭工字块安装、橡胶护舷等附属设施安装。

3冬季施工时间

3.1根据规范要求当室外日平均气温连续五天稳定低于5℃时,即采取冬期施工技术措施进行冬期施工;同时,在实际施工过程中,水上几个项目根据冰冻及设备正常运转情况略有调整。

3.2首次冬季施工从2004年11月19日开始,2005年3月15日结束。冬期施工初期,日平均气温0℃左右,从11月19日至12月1日只采用冬施配合比,对模板及钢筋进行围护、覆盖,未进行加温。从12月2日开始采用加温措施并进行温度测量。施工内容主要包括:煤四期扩容工程结合腔、沉箱盖板接缝、胸墙等,煤五期工程码头水工项目。

3.3第二次冬季施工开始于2005年10月15日,至11月23日结束。工作内容主要为煤五期码头上部胸墙、皮带机墩、排水沟、护轮坎以及面层等。

4主要施工工艺

4.1水上施工项目

4.1.1主要施工难点

冬季水上施工项目主要应注意的是在船舶甲板和沉箱上的防滑和机械设备的防冻,针对秦港煤五期码头工程项目部的施工特点,潜水水下基床整平冻管现象是施工中应特别注意的地方。

4.1.2在水上各施工船舶甲板四周使用管材或型钢等材料焊接围栏,围栏高度以不影响正常施工为宜;经常检查甲板表面的冰冻情况,并及时清理;储备炉渣或其它防滑材料,用于铺撒。

4.1.3船机设备换上冬季用油,备好防冻液;配置喷灯等加热工具,以便个别零部件受冻时用于烘烤。

4.2砼拌合及运输

4.2.1将怕冻的气阀、汽缸、油缸等利用保温材料封闭起来,同时留门用于操作人员检查。拌合机操作平台上安设挡风罩,并安放电暖气为操作人员提供取暖设施。

4.2.2混凝土内搀加防冻剂,采用的是高星外加剂厂 产的MRT复合防冻剂,在工程中取得了较好的效果。

4.2.3拌合机的拌合用水储存在蓄水池内,在蓄水池的顶部安设保温盖(钢桁架+5.0cm聚丙乙烯+六合板),并利用3个10KW的电热棒进行水加热。蓄水池的上水管中暗管需埋到地面80cm以下,明管利用岩棉与塑料布包裹密实,并安设泄水阀,设专人看管。

4.2.4混凝土拌合前检查砂石料,将骨料含有的冰、雪冻块等物质用专用铁筛筛除。冬季施工用的河砂需提前备足,并摊铺晒干。

4.2.5混凝土运输采用罐车运输,为减少热量损失,罐外包裹棉被。为减少混凝土出机到浇注的时间间隔,应对运输道路设专人进行经常维修,确保混凝土运输畅通;根据运输距离,合理安排罐车数量,尽量减少罐车的等待时间。

4.3钢筋工程

4.3.1钢筋进场后要按照规格与尺寸整齐有序的存放,利用枕木将钢筋垫起,雨雪天时应用蓬布进行覆盖,防止雨雪天过后积水结冰。雪后要及时将积雪清除。

4.3.2冬期施工钢筋在运输和加工过程中,必须注意防止刻痕和碰伤。闪光对焊时,采用闪光―预热―闪光焊的工艺,增加调伸长度,采用较低变压器级数,增加预热次数和间歇时间。电弧焊时,增大电流,减低焊接速度。钢筋焊接时严防烧伤、咬肉缺陷,如出现问题则切除焊头重新焊接。焊接好的钢筋放置在钢筋平台上自然冷却,严禁立即放到地上与雪团、冻块接触,防止发生冷脆现象。

4.3.3在雪天进行钢筋绑扎时,为防止雪融化后在钢筋表面结冰,需立即将雪清除。

4.4胸墙冬季施工

4.4.1胸墙为大体积混凝土,混凝土浇注分三层进行(第三层为面层,不进行冬施)第一层混凝土浇注到+4.8m,混凝土直接利用溜槽配合罐车下灰。混凝土浇注过程中详细记录混凝土的出机温度与入模温度,并在混凝土中埋放测温导线。混凝土浇注完后立即覆盖塑料布与两布一毯,并加盖电热毯用于缩短模板拆除时间。进行胸墙第二层混凝土浇筑时,利用轮胎吊吊大罐进行分灰,尽量减少从罐车中出灰到入模的时间,以减少热量损失。

4.4.2模板桁架顶部与底部利用3cm厚木板封严,桁架外利用两层土工布+一层塑料布制做棚布封严,顶、底口利用铅丝固定在桁架上。模板桁架间安放4个2KW的电暖器用于模板供热,通过实测,模板内温度可达5~10℃。

4.4.3模板支立就位后,将保温罩垂下系牢,在底层操作平台上安放4台2KW的电暖器,并均布放置。混凝土浇注前开始供热至模板拆除前为止。施工过程中要及时检查保温棚布的密封情况,禁止出现漏风现象,夜间设专人进行看守。经常检查棚布内的温度,若温度低时,采取增设电暖器或电热管的方法进行加温。

4.4.4模板拆除时间必须结合混凝土强度、混凝土内部温度与表皮温度差、混凝土表皮温度与外界温度差确定。模板拆除时混凝土强度需达到15Mpa(混凝土允许受冻强度不得低于设计强度标准值的50%),大体积混凝土内部与表皮温差不得超过20℃,混凝土表面与外界温差不得超过20℃。

若混凝土内部与表皮温差超过20℃时,采取模板桁架间提高温度的方法减少温差;混凝土表面与外界温差超过20℃时,延后拆模时间至温差小于20℃为止。

模板拆除先拆掉电暖器,后拆除模板拆除,模板拆完后立即覆盖2层土工布+1层棉毯+1层塑料布继续保温养护。

4.4.5测温

冬期施工期间,设专人进行测温并记录,需进行测温的项目有:气温、混凝土拌合用水温度、粗细骨料温度、水泥温度、外加剂温度、混凝土出机温度、混凝土入模温度、混凝土内部温度与气温。测温记录明确、详细,注明日期与时间。

QX44胸墙混凝土的测温记录见下表:

测温至砼浇筑结束时间 环境温度℃ 测温点平均温度℃ 测温至砼浇

筑结束时间 环境温度℃ 测温点平均温度

浇筑时温度 -2 12.6 48h -0.6 20

6h -2.1 15.7 54h -2 19

12h -2.2 16.6 60h -1.2 17.4

18h 3.0 18.7 66h 1.5 15.2

24h 1.8 20 72h -1 14.7

30h -2.5 21.5 78h -1.2 11.6

36h 2.6 23.2 84h 2.4 10.4

42h -0.6 23 90h 2 8

QX44胸墙混凝土的测温曲线见下表:

4.5路面层施工

4.5.1路面层施工时间为2005年10月15日至11月23日,按照规范要求,气温未完全达到冬季施工要求,单为保证质量和进度,仍采取了一定的冬季施工措施。

4.5.2技术保障措施

⑴冬季施工期间,混凝土浇筑必须留置同条件养护试块,作为面层能否通车的依据。

⑵混凝土配合比中,适当增加一定的水泥用量,增加水化热,提高强度增长速率。

⑶早期施工采用综合蓄热养护。

⑷当外界气温较低时,在混凝土浇筑过程中搭设保温暖棚,保证面层抹面质量;砼施工完毕后,选择气温较高的时段拆除暖棚,进行综合蓄热养护。

⑸混凝土强度达到10Mpa后,覆盖2层塑料布+1层土工布进行保温保湿养护,并在强度增长龄期内适当延长养护时间,以减少面层龟裂;在此期间,加强对覆盖物表面的清理。

5冬季施工期间技术保证措施

5.1选用冬施配合比,材料用量严格按照规范要求控制,原材料必需符合要求。混凝土在受冻前,抗压强度不得低于10MPa。

5.2在冬期施工期间,密切注意天气预报,掌握每天的气温情况,加强保温工作,以防气温突然下降,遭受寒流和霜冻的袭击。

5.3安排专人做好测温及保温工作。混凝土的浇筑温度,每一工作班至少测量四次。混凝土养护期间温度的测量次数每昼夜四次。对于环境温度,每昼夜四次,并做好测温记录。

5.4加强试块管理工作,除在正常条件下制作试块外,还要增加3组试块,置于构件同条件下养护。拆模时,除以试块试压强度作根据外,还应以非破损检验方法加以核对。

5.5根据实测混凝土强度情况,严格控制构件的起吊时间。

6结束语

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