關于港口碼頭工程中拋石基床夯實施工技術(shù)與質(zhì)量保障的研究

鄭力華 北部灣港股份有限公司

1.工程概況分析

中船欽州修船資源整合項目工程位于欽州港大欖坪港區(qū)三墩作業(yè)區(qū)，西鄰10萬噸級航道，東鄰三墩公路。駁岸長為395米，使用寬度25米。駁岸面標高+7.00米，駁岸前沿泥面底標高為-8.0米。結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土圓筒重力式結(jié)構(gòu)，下部圓筒高度為11.5米（埋排水管處10.6米）。圓筒外徑為10.8米。上部為公用廊道和50噸門座起重機軌道梁，墻頂布置有1000kN、1500kN系船柱、公用接頭箱等、登船塔等。駁岸基床剖面圖見圖1。

圖1 基床典型剖面圖

2.施工工藝流程

詳見圖2。

圖2 工藝流程圖

3.施工方法

夯前對拋石基床頂面進行適當整平，局部高差不超過30cm，采用GPS定位系統(tǒng)進行平面位置定位，采用全站儀輔助定位。根據(jù)設計要求，K0+000～K0+120段拋石基床夯實寬度取圓筒前趾方向加寬2.5m，后趾方向加寬2.0m。該段拋石厚度較大，分層厚度為2.0m。K0+120～K0+420段拋石基床夯實寬度取圓筒前趾方向加寬1.25m，后趾方向不加寬，基床厚度較薄，不分層夯實。分段夯實搭接長度不小于2m。

3.1 夯實方法

選擇夯錘的底面積不小于0.8m2，底面靜壓強宜采用40～60kPa，落距可取2.0～3.5m。每夯的沖擊能不小于120kJ/m2。夯錘豎向具有泄水通道。

錘夯施工采用縱、橫向相鄰接壓半夯，每點一錘，并分初、復夯各一遍，每遍四夯次，兩遍共八夯次，或多遍夯實的方法，以防止基床局部隆起或漏夯。

為提高船艏起重機的施工效率，夯實船宜平行于基床軸線定位。每駐一次船位，吊臂與水平向夾角不變，夯點的橫向移位通過起重機旋轉(zhuǎn)吊臂來完成，縱向移位通過船舶錨纜系統(tǒng)收放來實現(xiàn)。根據(jù)幾何關系，對于水下夯點點位的控制，可采用在船艏甲板上畫弧線，標點位的工藝進行施工。當起重船吊臂在兩個相鄰標點上落夯時，即可實現(xiàn)壓半夯施工的目的。落夯點點位標記計算步驟為：①量測起重機吊臂長度R、吊臂與水平位置的角度θ，計算其水平投影的長度L；②以起重軸心為起點，以r為半徑，在船艏甲板上畫弧（亦可采用圓鋼條彎曲成型，便于焊接固定）；③量取夯錘直徑d；④計算弧長S；⑤畫（焊接）標點（桿）。

船艏甲板上畫弧線長度S計算公式如下：

錘夯施工示意圖見圖3。

為防止“倒錘”和夯塌邊坡，每遍的夯實應先中間、后周邊。

圖3 錘夯示意圖

3.2 試夯要求

本項目選兩個地段進行試夯，一段是K0+000～K0+010和K0+130～K0+140。

在試夯范圍內(nèi)選取3個斷面，每個斷面上按每米1個點進行夯沉觀測，求出平均值；觀測時對夯前和第4夯各測一次，以后每2夯測1次，至相鄰測次累計沉降值趨于接近為止；在夯沉觀測的同時，潛水檢查基床表面塊石的緊密程度和破損情況。正式施工的夯擊次數(shù)應根據(jù)觀測的結(jié)果整理分析確定，相鄰夯次的平均沉降差在30mm以內(nèi)。

4.夯實質(zhì)量保證措施

4.1 夯實前粗平要求

夯實前對拋石面作適當粗平，使其局部高差不宜大于30cm。

4.2 夯實沖擊能要求

夯錘重為5t，落距不小于3m，每錘的沖擊能力不小于150kj/m2。

4.3 夯實過程控制要求

基床夯實范圍按建筑物底面尺寸各邊加寬1m。分段打夯的搭接長度不小于2m。基床夯實采用縱橫向鄰接壓半夯并每點八夯次的方法，防止基床局部隆起和漏夯。預留夯實沉降量將根據(jù)試夯以及基床夯實的實際沉降量進行適當調(diào)整。拋填施工員在施工中要勤打水砣，勤對標，遵守先測水深后拋石再測水深的原則，嚴格控制拋填寬度、標高、平整度，不得出現(xiàn)超拋或欠拋現(xiàn)象。拋石施工員要嚴格做好拋石施工記錄，做到有據(jù)可查。

4.4 補夯處理要求

當夯實后補拋塊石的面積大于1/3構(gòu)件底面積或連續(xù)面積大于30m2，且厚度普遍大于0.5m時，宜作補夯處理。對鄰近已安裝構(gòu)件的部位，要減小夯錘落距、增加夯擊遍數(shù)。

4.5 夯實質(zhì)量標準及驗收要求

檢查夯實記錄，夯錘的重量、落距和夯實沖擊能應該滿足設計及《重力式碼頭設計與施工規(guī)范》（JTJ290）的有關規(guī)定；夯實方法和遍數(shù)是否符合《重力式碼頭設計與施工規(guī)范》（JTJ290）的有關規(guī)定，并滿足試夯所確認的施工參數(shù)。

基床夯實驗收復打一次的平均沉降量應符合：采用原夯錘、原夯擊能復打驗收時，在已夯實的基床上任選不小于5m一段復打一夯次，其平均沉降量不大于3cm，其沉降量的平均值不大于3cm。

若出現(xiàn)補拋的，檢查補夯記錄，基床頂部補拋塊石后的補夯應滿足要求。

4.6 夯后保護措施要求

基床夯實完成后，會同現(xiàn)場工程師盡快驗收并進行基床整平，防止淤泥沉積。

5.結(jié)語

在實施港口碼頭工程施工過程中，選擇強夯工藝具有重要意義。為保障施工質(zhì)量，除了根據(jù)項目實際情況制訂施工流程及方法外，還需要控制全過程施工質(zhì)量。本文通過簡要的分析，為控制水下拋石基床夯實質(zhì)量工作提供參考。