關于港口碼頭工程中拋石基床夯實施工技術與質量保障的研究

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三墩作業區，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。結構形式為鋼筋混凝土圓筒重力式結構，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定位系統進行平面位置定位，采用全站儀輔助定位。根據設計要求，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吊臂來完成，縱向移位通過船舶錨纜系統收放來實現。根據幾何關系，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應根據觀測的結果整理分析確定，相鄰夯次的平均沉降差在30mm以內。

4.夯實質量保證措施

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試夯以及基床夯實的實際沉降量進行適當調整。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，不得出現超拋或欠拋現象。拋石施工員要嚴格做好拋石施工記錄，做到有據可查。

4.4 補夯處理要求

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

4.5 夯實質量標準及驗收要求

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范》（JTJ290）的有關規定；夯實方法和遍數是否符合《重力式碼頭設計與施工規范》（JTJ290）的有關規定，并滿足試夯所確認的施工參數。

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，會同現場工程師盡快驗收并進行基床整平，防止淤泥沉積。

5.結語

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。為保障施工質量，除了根據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量。本文通過簡要的分析，為控制水下拋石基床夯實質量工作提供參考。