淺談基床錘夯典型施工

陳仁昌 劉航

摘要：基床錘夯施工質(zhì)量決定了基床密實(shí)承載和水工主體沉降量。故該分項(xiàng)是重力式碼頭施工質(zhì)量關(guān)鍵。選擇合適的施工參數(shù)和加強(qiáng)施工過程控制，保證其施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：拋石基床;基床錘夯參數(shù)選擇;施工方法

一、工程概況

莆田興化港區(qū)涵江作業(yè)區(qū)1-3號泊位工程新建碼頭水工主體、港池疏浚、護(hù)岸工程、陸域形成及軟基處理工程。其中碼頭水工主體結(jié)構(gòu)為重力沉箱結(jié)構(gòu)，碼頭泊位總設(shè)計(jì)690m。碼頭面設(shè)計(jì)高程+10.0m，碼頭前沿設(shè)計(jì)底高程-15.61m。

工程基床拋石12.5萬m3，石料規(guī)格10～100kg，飽水抗壓強(qiáng)度≮50MPa。基床采用分層拋填，基床錘夯區(qū)域?yàn)槌料淝昂笾杭訉?m，分層錘夯范圍為分層處沉箱應(yīng)力擴(kuò)散線各加寬1m，基床錘夯面積為54240m2。

二、基床錘夯施工工藝

2.1夯錘設(shè)計(jì)

夯錘重6t，夯錘底面直徑1.2m，底面積1.13m2。

2.2船機(jī)配備

基床錘夯投入船機(jī)設(shè)備：1～2艘打夯船（600t以上方駁）、1～2臺25起重機(jī)、1艘錨艇、1艘交通船。1艘打夯船工效為：每次縱向移船按四道夯點(diǎn)間距（2.4m）控制，每天縱向5個(gè)船位共20道夯點(diǎn)，橫向根據(jù)分層基床寬度進(jìn)行分條帶施工。

2.3試驗(yàn)段基床錘夯施工控制

①夯錘重6t，采用縱橫向相鄰接壓半錘，并分初、復(fù)夯各一遍，共計(jì)兩遍八夯次進(jìn)行錘夯;

②試夯施工過程中，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范及其引用文件的要求執(zhí)行，每一斷面均采用GPS進(jìn)行精確定位，并建立良好的值班制度（每班2人），現(xiàn)場施工人員嚴(yán)格控制提錘高度及移錘距離，并詳細(xì)記錄。

③由于其他原因而暫停施工時(shí)，現(xiàn)場人員對停工時(shí)的位置作好標(biāo)記（記錄），后續(xù)施工時(shí)做好搭接，不漏夯。

④施工中嚴(yán)格要求作業(yè)人員佩戴好勞保防護(hù)用品，并每4小時(shí)要求吊機(jī)操作手將夯錘提出水面檢查夯錘各吊點(diǎn)情況，確保夯錘安全。

⑤基床夯實(shí)施工，落實(shí)質(zhì)量旁站監(jiān)督控制。

2.4試驗(yàn)段基床錘夯驗(yàn)收方法

試驗(yàn)段基床（KA0+460～KA0+380底層）錘夯驗(yàn)收方法：夯前夯后沉降量對比法。將標(biāo)記系在夯錘主繩上的適當(dāng)位置，后將夯錘緩慢放在基床上，利用夯錘自重使鋼絲繩自然繃緊。依靠全站儀控制且指導(dǎo)吊機(jī)操作員使夯錘和鋼絲繩垂直，并將棱鏡放在主鋼絲繩的標(biāo)記上，利用全站儀觀測棱鏡并記錄讀數(shù)（夯前讀數(shù)），在原位復(fù)打一夯次，按照相同辦法觀測棱鏡并記錄讀數(shù)（夯后讀數(shù)），兩次讀數(shù)差值（夯前讀書-夯后讀數(shù)）即為復(fù)打一次夯的沉降量。

三、典型施工工藝及參數(shù)的確定

3.1試驗(yàn)段錘夯施工工藝

在試夯段拋石完成后立即進(jìn)行錘夯施工，縱橫向采用一夯壓半夯的施工方法進(jìn)行兩次錘夯，基床表面每點(diǎn)夯擊次數(shù)將達(dá)到八次。施工參數(shù)按照試驗(yàn)段參數(shù)選取。

施工流程：基床拋石驗(yàn)收→打夯船定位→施打→測量驗(yàn)收→進(jìn)行下道工序。

①拋石基床驗(yàn)收

基床夯實(shí)前對該段基床拋石進(jìn)行夯前驗(yàn)收測量，基床的頂寬不小于設(shè)計(jì)寬度，且邊坡符合設(shè)計(jì)要求。

在進(jìn)行基床錘夯前應(yīng)對拋石面層進(jìn)行粗平，保證局部高差小于30cm。

②定位

打夯船定位采用RTK進(jìn)行平面位置控制。

③夯錘施打

基床錘夯按二遍八夯次要求進(jìn)行夯實(shí)施工。 采用縱橫向相鄰一夯壓半夯方式進(jìn)行錘夯（詳見下圖所示），確保基床平整和不出現(xiàn)漏夯的情況。

按相關(guān)設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，本工程將錘夯范圍做如下擴(kuò)大處理：基床頂層兩邊比沉箱底邊各寬1m、基床底面一下按應(yīng)力擴(kuò)散線兩邊各擴(kuò)1m。

基床分段夯實(shí)，其施工順序按照拋石的分段順序進(jìn)行，分段搭接長度不小于2m，現(xiàn)場負(fù)責(zé)人認(rèn)真做好分段處記錄，避免漏夯。

④質(zhì)量保證

錘夯完成后抽取不小于5m一段夯實(shí)基床復(fù)打一夯次，通過比較錘夯前后平均標(biāo)高對錘夯質(zhì)量進(jìn)行評定。我們應(yīng)保證復(fù)夯前后平均沉降量不大于30mm，否則應(yīng)繼續(xù)夯實(shí)。

3.2試驗(yàn)參數(shù)選取及效果分析

3.2.1試驗(yàn)參數(shù)選取

本工程采用對基床錘夯進(jìn)行典型試驗(yàn)段施工的方法，以達(dá)到確保施工質(zhì)量，準(zhǔn)確掌握夯實(shí)參數(shù)，并用以指導(dǎo)后續(xù)錘夯施工的目的。根據(jù)本項(xiàng)目基槽及其基床層厚分布特性，試驗(yàn)段選在拋石基床現(xiàn)場有代表性的區(qū)段：

①KA0+460～ KA0+440，碼頭前沿線往海側(cè)4.37m，往岸側(cè)21.22m（拋石基床頂標(biāo)高-16.9m，平均拋石厚度2.5m）。夯錘取6t，夯錘落距3m，夯擊能150kJ/m2。采用縱橫向相鄰接壓半夯，夯實(shí)遍數(shù)按兩遍八夯次進(jìn)行試夯。

②KA0+430～ KA0+410，碼頭前沿線往海側(cè)4.37m，往岸側(cè)21.22m（拋石基床頂標(biāo)高-16.9m，平均拋石厚度2.5m）。夯錘取6t，夯錘落距3.5m，夯擊能180kJ/m2。采用縱橫向相鄰接壓半夯，夯實(shí)遍數(shù)按兩遍八夯次進(jìn)行試夯。

③KA0+400～ KA0+380，碼頭前沿線往海側(cè)4.37m，往岸側(cè)21.22m（拋石基床頂標(biāo)高-16.4m，平均拋石厚度3m）。夯錘取6t，夯錘落距3.5m，夯擊能180kJ/m2。采用縱橫向相鄰接壓半夯，夯實(shí)遍數(shù)按兩遍八夯次進(jìn)行試夯。

3.2.2效果分析

①復(fù)夯驗(yàn)收

對試驗(yàn)段進(jìn)行復(fù)夯驗(yàn)收，并對驗(yàn)收夯沉量進(jìn)行分析：

A、平均拋石厚度2.5m，夯擊能150kJ/m2，復(fù)夯平均沉降量為22mm。

B、平均拋石厚度2.5m，夯擊能180kJ/m2，復(fù)夯平均沉降量為16mm。

C、平均拋石厚度3m，夯擊能180kJ/m2，復(fù)夯平均沉降量為25mm。

②夯沉率檢測

復(fù)夯驗(yàn)收完畢后，對試驗(yàn)段夯后進(jìn)行水深測量（測深儀器法），根據(jù)測量結(jié)果采用體積法進(jìn)行夯沉率計(jì)算，結(jié)果如下表所示：

A、平均拋石厚度2.5m，夯擊能150kJ/m2，基床夯沉率為9%。

B、平均拋石厚度2.5m，夯擊能180kJ/m2，基床夯沉率為12%。

C、平均拋石厚度3.0m，夯擊能180kJ/m2，基床夯沉率為8%。

③夯實(shí)后基床表面塊石檢查

為了能反映出基床夯實(shí)后基礎(chǔ)表面塊石密實(shí)及其破碎情況，在試夯段完成八夯次后，專門請專業(yè)潛水隊(duì)伍對試夯段基床夯實(shí)情況進(jìn)行水下探摸，通過水下探摸情況反映基床夯實(shí)效果為：

A、平均拋石厚度2.5m，夯擊能150kJ/m2的基床錘夯后頂面塊石密實(shí)度高，無明顯的破碎現(xiàn)象;

B、平均拋石厚度2.5m，夯擊能180kJ/m2的基床錘夯后頂面塊石密實(shí)度高，無明顯的破碎現(xiàn)象;

C、平均拋石厚度3.0m，夯擊能180kJ/m2的基床錘夯后頂面塊石密實(shí)度較差，無明顯的破碎現(xiàn)象。

四、典型施工結(jié)論及問題改進(jìn)

4.1試夯段基床錘夯各項(xiàng)指標(biāo)的檢驗(yàn)，通過對不同拋石厚度、不同夯擊能進(jìn)行試夯試驗(yàn)以及試夯結(jié)果從沉降量、夯沉量、密實(shí)度進(jìn)行分析可知：拋石厚度為2.5m時(shí)，分別采用夯擊能150kJ/m2、180kJ/m2的基床錘夯效果均滿足規(guī)范要求;拋石厚度為3.0m，采用夯擊能180kJ/m2的基床錘夯后頂面塊石密實(shí)度較差。綜上所述，最終確定基床拋石厚度2.5m，采用夯擊能180kJ/m2即夯錘底面直徑1.2m的6噸夯錘、落距3.5m進(jìn)行基床夯實(shí)，可以滿足質(zhì)量要求。

4.2基床夯實(shí)施工中，由于施工海況變化如大風(fēng)、大浪現(xiàn)象，有時(shí)造成水上作業(yè)船舶跑纜。今后應(yīng)及時(shí)注意施工時(shí)船舶帶緊錨纜，并盡量選擇在平潮時(shí)施工，確保錘夯夯擊點(diǎn)位準(zhǔn)確，如遇有大風(fēng)、大浪，超過船舶抗風(fēng)浪等級應(yīng)停止作業(yè)。

4.3錘夯前參考拋石驗(yàn)收數(shù)據(jù)對拋石面層進(jìn)行粗平，使局部高差小于30cm。

結(jié)束語

在重力式沉箱碼頭的建設(shè)中，基床錘夯從拋石基床質(zhì)量控制的角度來看，作為關(guān)鍵分項(xiàng)進(jìn)行控制。本文重點(diǎn)介紹基床錘夯的參數(shù)選擇和施工方法分析，僅供參考。

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