◎ 林煜藩 深圳市東鵬工程建設(shè)監(jiān)理有限公司廈門分公司

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重力式碼頭水下超厚基床重錘夯實(shí)工藝的運(yùn)用

◎ 林煜藩 深圳市東鵬工程建設(shè)監(jiān)理有限公司廈門分公司

摘 要：重力式碼頭基床錘夯作為一門成熟的施工工藝，在周邊施工環(huán)境復(fù)雜，工期緊等情況下，通過加大基床拋石分層厚度，增加夯擊能，做好施工過程中的質(zhì)量控制，施工質(zhì)量仍可到達(dá)預(yù)期效果。

關(guān)鍵詞：重力式碼頭 水下超厚基床 重錘夯實(shí) 夯沉量 沉降位移

1.前言

廈門港海滄港區(qū)20#～21#泊位工程（A標(biāo)段）施工過程中，嚴(yán)格落實(shí)中華白海豚保護(hù)措施及保護(hù)已竣工的19#泊位的結(jié)構(gòu)安全，基床夯實(shí)無(wú)法采用爆夯施工工藝，且施工區(qū)域回淤嚴(yán)重，采用傳統(tǒng)的基床重錘夯實(shí)工藝容易造成基床拋石分層間回淤，影響基床拋石質(zhì)量。于是，本工程采用水下超厚基床重錘夯實(shí)工藝進(jìn)行基床夯實(shí)，在正式施工前通過典型施工，確定各項(xiàng)施工參數(shù)，用于指導(dǎo)后續(xù)的施工。正式施工過程中按照典型施工確定的各項(xiàng)施工參數(shù)嚴(yán)格進(jìn)行控制。沉箱安裝后定期進(jìn)行沉降位移觀測(cè)，通過沉降位移數(shù)據(jù)反映，水下超厚基床重錘夯實(shí)工藝施工效果能夠滿足重力式碼頭施工要求。

2.工程概況

廈門港海滄港區(qū)20#～21#泊位工程（A標(biāo)段）采用重力式沉箱結(jié)構(gòu)，沉箱安放在拋石基床上，拋石基床坐落在強(qiáng)風(fēng)化巖層、圓礫混卵石上。沉箱內(nèi)填砂及10～50Kg塊石，沉箱頂高程為+3.0m，沉箱墻后拋填塊石棱體，棱體后按高程設(shè)置兩級(jí)倒濾層。碼頭前沿設(shè)計(jì)水深-15.3m，碼頭頂面高程為+7.5m，沉箱尺度為（長(zhǎng)×寬×高）18.69m×13.15m×18.3m，單個(gè)重量為2242t，共11件沉箱?；岔敇?biāo)高為-15.3m，基床寬18.15m，-21.3m以下部分采用10～300kg開山石進(jìn)行換填并進(jìn)行夯實(shí)處理，-21.3m以上部分采用10～100kg拋石進(jìn)行拋填、夯實(shí)，基床頂進(jìn)行整平。

本工程施工區(qū)域?yàn)榫琵埥冢琵埥菑B門西海域最主要的泥沙來源地，部分細(xì)顆粒泥沙滯留九龍江河口和口外；且本工程上游灘涂面積大、泥面標(biāo)高淺，本工程基槽開挖深度與原泥面的高差大。根據(jù)相鄰泊位的工程經(jīng)驗(yàn)，基礎(chǔ)部位施工將會(huì)有明顯的回淤。

3.重錘夯實(shí)施工參數(shù)設(shè)計(jì)

本工程基床松鋪厚度按4.5m控制，夯錘底面積按照1.8m2控制，夯擊能按照320KJ控制，落距按照4m控制，則

ε為夯擊能量

m為夯錘質(zhì)量

夯錘設(shè)計(jì)參照市場(chǎng)上鍛造的水下夯錘的外形以及盡量減少夯錘水下阻力，使夯錘盡量呈流線形，夯錘設(shè)計(jì)重量15噸，詳細(xì)尺寸見圖1：

錘重M=15噸；

底面積S=1.77平方米；

按照落距4米，理論夯擊能：

4.試驗(yàn)段施工

為了確保工程施工質(zhì)量，準(zhǔn)確的掌握夯實(shí)施工參數(shù)，并用以指導(dǎo)正式錘夯施工。取在K0+65～K0+115段基床第一層為試驗(yàn)段，試驗(yàn)段基床平均頂標(biāo)高為-23.42m，拋石層平均厚度為4.58m。

圖1 夯錘立面和俯視圖

基床夯實(shí)采用夯錘錘重15t，直徑1.77m的平底鑄鋼錘，設(shè)有泄水孔，落距4m，每錘的沖擊能不小于320KJ/m2，并采用相鄰壓半錘。夯實(shí)遍數(shù)為兩遍八夯次，每層打夯不少于兩遍（即初夯、復(fù)夯各一遍），以防止基床局部隆起和漏夯?；埠粚?shí)采取GPS控制位置，夯實(shí)過程中注意水流方向、速度及潮汐變化對(duì)夯錘正位的影響，并及時(shí)調(diào)整夯錘下錘位置。見圖2。

圖2 基床錘夯施工示意圖

圖3 夯錘落點(diǎn)平面示意圖

圖4 碼頭沉降位移觀測(cè)曲線

打夯時(shí)分段夯實(shí)，搭接長(zhǎng)度不小于2m，做好夯前、夯后標(biāo)高原始記錄。

夯實(shí)范圍按照規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行，基床頂層按照沉箱底寬各邊加寬1m、基床頂面以下各層按照應(yīng)力擴(kuò)散線各邊加寬1m的范圍進(jìn)行夯實(shí)。

夯實(shí)完成后，我部選擇了K0+80～ K0+85段進(jìn)行復(fù)夯驗(yàn)收，復(fù)夯平均夯沉量為22.1mm，小于規(guī)范規(guī)定30mm，滿足要求。

夯前、夯后均進(jìn)行水深測(cè)量，根據(jù)夯前夯后和基槽驗(yàn)收數(shù)據(jù)，采用平均標(biāo)高法計(jì)算夯沉率：

試驗(yàn)段拋石前基槽底標(biāo)高平均值為-28.0，拋石后基床平均標(biāo)高為-23.68m，夯實(shí)后基床的平均標(biāo)高為-24.33m。夯沉率為：

5.重錘夯實(shí)施工

基床夯實(shí)根據(jù)試驗(yàn)段施工確定的施工參數(shù)進(jìn)行施工，具體參數(shù)：采用15t重錘；落距4m；夯擊能326KJ/m2；拋石基床松鋪厚度為4.5m；夯實(shí)遍數(shù)為兩遍八夯次；夯實(shí)范圍按照規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行，基床頂層按照沉箱底寬各邊加寬1m、基床頂面以下各層按照應(yīng)力擴(kuò)散線各邊加寬1m的范圍進(jìn)行夯實(shí)；打夯時(shí)分段夯實(shí)，搭接長(zhǎng)度不小于2m；每層夯實(shí)后進(jìn)行復(fù)夯驗(yàn)收，復(fù)夯平均夯沉量小于30mm。施工過程中加強(qiáng)對(duì)重錘夯實(shí)夯點(diǎn)、落距進(jìn)行控制。

6.施工效果

2014年5月沉箱安裝開始后就對(duì)本工程安裝好的沉箱定期進(jìn)行沉降、位移觀測(cè)；從2014年11月后由于現(xiàn)澆+5.75以下下部胸墻開始施工，觀測(cè)點(diǎn)移到下部胸墻上進(jìn)行；從2015年3月份開始澆筑胸墻面層，觀測(cè)點(diǎn)移到碼頭面層。

截至2015年7月，碼頭最大總沉降為222mm，最大位移為73mm，并在碼頭面層施工時(shí)趨于穩(wěn)定狀態(tài)。

7.結(jié)論

廈門港海滄港區(qū)20#～21#泊位工程（A標(biāo)段）施工過程中，采用水下超厚基床重錘夯實(shí)工藝進(jìn)行基床夯實(shí)，施工質(zhì)量能夠滿足重力式碼頭施工質(zhì)量要求。

參考文獻(xiàn)：

［1］JTS167-2-2009.重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范［S］.

［2］JTS257—2008.水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)［S］.