常见水工建筑物及其施工方法2014剖析

常见港口水工建筑物及其施工方法潘伟一、港口水工建筑物介绍二、主要施工工艺介绍三、结语一、常见的港口水工建筑物介绍常见的港口水工建筑物按使用功能分类：码头类防波堤及护岸类修造船建筑物类常见的港口水工建筑物（一）码头工程按结构形式可划分为重力式、高桩式和板桩式等。1、重力式码头具有很多优点，如施工快、寿命长、维修简单、对使用荷载的适应性强、稳定性好等，是码头建筑物中分布较广、使用较多的一种结构型式。重力式码头又分为方块式、沉箱式、扶壁式和整体浇筑式等。沉箱重力式码头由于其整体性好、抗震性强、现场施工速度快等特点，目前已广泛应用于地基良好的深水海港。大窑湾13、18#泊位水工工程——顺岸式常见的港口水工建筑物沉箱重力式码头代表工程常见的港口水工建筑物沉箱重力式码头代表工程大连30万吨级原油码头工程——墩式常见的港口水工建筑物沉箱重力式码头代表工程大连30万吨矿石码头工程——墩式常见的港口水工建筑物沉箱重力式码头代表工程烟大铁路轮渡工程——顺岸式常见的港口水工建筑物2、高桩码头也是一种常见码头形式，它是通过桩基将码头上部荷载传递到地基深处的持力层上，适用于软土层软厚的地基。常见的港口水工建筑物高桩码头代表工程——长兴岛公共港区1-3#通用泊位工程常见的港口水工建筑物（二）防波堤及护岸工程1、按结构形式可划分为直立式、斜坡式等。2、直立式防波堤、护岸为抛石基床上安装沉箱/方块，上部现浇胸墙，其断面结构与重力式码头类似。3、斜坡式防波堤、护岸的主体为堤心石抛填，侧面安放护面块体，上部现浇混凝土胸墙/挡浪墙，必要时还要对基础进行处理。常见的港口水工建筑物防波堤、护岸代表工程三亚某护岸大连大窑湾岛堤工程大连大窑湾岛堤工程大连长兴岛北防波堤工程常见的港口水工建筑物（三）船厂水工建筑物-----干船坞、船台、滑道船坞是用于修造船舶的水工建筑物。船坞有两种：干船坞和浮船坞。干船坞的三面接陆一面临水，其基本组成部分为坞口、坞室和坞首。坞口用于进出船舶，设有挡水坞门，船坞的排灌水设备；坞室用于放置船舶；当船舶进入干船坞修理时，首先用灌泄水设施向坞内充水，待坞内与坞外水位齐平时，打开坞门，利用牵引设备将船舶慢速牵入坞内，之后将坞内水体抽干，使船舶坐落于龙骨墩上。修完或建完的船舶出坞时，首先向坞内灌水，至坞门内外水位齐平时，打开坞门，牵船出坞。常见的港口水工建筑物湿法施工代表工程——大连香炉礁新建造船坞工程常见的港口水工建筑物干法施工代表工程——中远船坞工程堵口围堰坞底板泵房坞门槛二、主要施工工艺介绍（一）沉箱重力式码头施工工艺（二）高桩码头施工工艺（三）防波堤、护岸施工工艺（四）干船坞施工工艺（五）软土地基处理方法（一）、沉箱重力式码头施工工艺沉箱重力式码头施工工艺重力式码头典型断面结构（顺岸式）原泥面回填开山石回填箱内填石沉箱胸墙护舷轨道梁面层护轮坎、系船柱、钢轨基床沉箱重力式码头施工工艺重力式码头典型断面结构（墩式）沉箱箱内填石基床护舷封仓混凝土上部块体及面层沉箱重力式码头施工工艺基槽挖泥基础施工基槽挖泥是重力式码头施工的第一步，其目的是挖除基槽内的软弱土层，保证码头整体稳定。挖泥采用专门的船舶——挖泥船，挖泥前后要勤测水深，防止回淤，防止欠挖、超挖，同时注意对土质的监控。沉箱重力式码头施工工艺基础施工基槽内有坚硬岩层，需要进行炸礁施工，炸礁采用炸礁船，在岩层内钻孔布药，连线起爆。炸礁施工中要严格控制药量，控制炸后标高，同时要注意起爆安全，防止对周边建筑物、人员造成伤害。炸礁后要进行清渣施工。基础炸礁沉箱重力式码头施工工艺基础施工基槽形成后要进行基床抛石，抛石一般采用水上进行，采用方驳+反铲、开体驳等形式，抛石要控制石料的质量、抛石船的定位、抛石量等。抛石分为粗抛、细抛，顶层以下0.5～0.8m范围内进行细抛，顶面可预留有一定的沉降量和坡度。基床抛石沉箱重力式码头施工工艺基础施工抛石后要进行基床夯实，夯实可采用重锤夯实或爆炸夯实。重锤夯实一般采用抓斗挖泥船或方驳上的起重机吊重锤的方法，锤的选择要符合设计要求，分两遍夯实，每点不少于八夯次。爆炸夯实采用布置在基础表面或悬浮在水中的药包，利用水下爆炸产生的冲击，使基床密实。基床夯实沉箱重力式码头施工工艺基础施工抛石后要进行基床夯实，夯实可采用重锤夯实或爆炸夯实。重锤夯实一般采用抓斗挖泥船或方驳上的起重机吊重锤的方法，锤的选择要符合设计要求，分两遍夯实，每点不少于八夯次。爆炸夯实采用布置在基础表面或悬浮在水中的药包，利用水下爆炸产生的冲击，使基床密实。基床夯实沉箱重力式码头施工工艺基础施工夯实后要进行基础整平，整平可采用人工方法或机械方法。人工方法指潜水员水下利用刮杠进行整平，机械方法即采用整平船进行整平。整平根据不同建筑物有不同的精度要求，分为粗平、细平和极细平，整平要注意对标高的控制。整平后要及时安装预制件。基床整平沉箱重力式码头施工工艺墙身施工沉箱是沉箱重力式码头的主体结构，要在专门的预制场进行预先制作。沉箱可以有圆形、方形、椭圆等各种形状，常见重量从几百吨到数千吨不等，目前超大型沉箱已经发展到2万多吨。沉箱预制要经过模板支立、钢筋绑扎、混凝土浇筑三道混凝土施工常规工序。施工中要注意对沉箱的尺寸、强度等预制质量的控制。沉箱预制沉箱重力式码头施工工艺墙身施工沉箱预制场的型式：1、专业沉箱预制场－－大连甘井子沉箱预制场2、干船坞－－旅顺中远船坞3、近码头、护岸沿线的临时预制场－－旅顺泛海工程等沉箱预制沉箱重力式码头施工工艺墙身施工根据沉箱预制的方式不同，沉箱出运方式如下：1、滑道下水+拖轮拖运：需要选择性能符合拖带要求的拖轮，其拖带力应大于沉箱在水中行进的水阻力。滑道式.wmv2、半潜驳出运：要选择举力、下潜深度合适的半潜驳。当水深不满足沉箱吃水要求时，可在出运时采用起重船助浮。半潜驳式.wmv3、船坞内注水沉箱起沉出运：选择的船坞注水深度应满足沉箱的最低稳定吃水要求；拖轮选择同1；船坞式.wmv4、大型超重船吊运：超重船及运输方驳的技术性能指标应满足要求；沉箱出运沉箱重力式码头施工工艺墙身施工沉箱出运沉箱重力式码头施工工艺墙身施工沉箱出运沉箱重力式码头施工工艺墙身施工沉箱安装一般采用锚缆或起重船吊装就位，陆上进行测量定位后，充水下沉。对于顺岸式码头，多由一排沉箱组成，安装时一般由一端向另一端进行，对墩式码头，以墩为单元，逐墩安装。沉箱安装时要注意沉箱的定位，安装好后及时压载，同时压载应同步进行。沉箱安装沉箱重力式码头施工工艺沉箱内填石后需要安装沉箱盖板或上部块体，这种盖板或块体一般为预制好后进行安装，也有的采用现浇施工。现浇施工往往需要乘潮作业，作业难度大，但施工后整体效果好；预制盖板现场安装需要配备起重设备，安装精度要求高。块体施工上部结构及附属设施施工沉箱重力式码头施工工艺上部结构及附属设施施工胸墙及轨道梁胸墙是码头上部最重要的结构，一般包含前轨道梁、系船柱基础、护舷基础、电缆沟等构造，结构内容多、尺寸大，混凝土一次浇筑量大，极易出现各种混凝土质量通病，同时胸墙一般处于水位变动区，对耐久性要求高，若产生沉箱重力式码头施工工艺上部结构及附属设施施工胸墙及轨道梁裂缝，对码头整体质量的影响非常大，而且胸墙位于码头前沿，其表观质量要求高，因此胸墙施工中要合理分层、分段，保证混凝土的强度，精心施工，控制裂缝等质量通病的出现，提高表观质量，做到面平、线直。沉箱重力式码头施工工艺除上述主要工序外，重力式码头一般还包括如箱内填石、墙后回填棱体、倒滤层、护舷安装、系船桩安装、护轮坎施工、码头面层等施工，墩式码头还要包括栈桥施工、钢桥安装等，在此不一一列出。其它施工上部结构及附属设施施工（二）、高桩码头施工工艺高桩码头施工工艺高桩码头典型断面图高桩码头施工工艺高桩码头的桩基可采用钢管桩、混凝土管桩、预应力高强混凝土管桩等构件，桩预先加工后运送至施工现场，由打桩船进行沉桩（离陆地较近的可采用陆上打桩）。沉桩控制包括偏位控制、承载力控制和桩的裂损控制。打桩完毕后要及时夹桩，减少桩身位移。桩基施工高桩码头施工工艺沉桩后要进行桩间抛石。抛石可采用方驳+反铲挖掘机进行抛石，对于桩的密集区域，可采用小型开体驳进行抛填。抛填前要先清除浮泥，抛填时应由水域向岸分层进行，基桩处要对称抛填，防止桩发生位移。桩间抛石高桩码头施工工艺下部结构施工完毕后要进行梁板的安装。先安装横梁，再安装纵梁、边梁等构件，然后进行节点混凝土的浇筑，接着进行面板的安装。通常情况下，这些梁为预应力梁。构件安装的过程中，要注意构件的尺寸、型号，合理设计安装顺序，逐层控制标高。梁板安装高桩码头施工工艺除上述施工外，还陆上包括轨道梁、上层面板、磨耗层、护轮坎的混凝土浇筑、后方棱体回填、现浇挡浪墙以及各种附属设施的施工，主要施工方法与重力式码头相关构造的施工类似，在此不再赘述。其它施工防波堤、护岸施工工艺直立式防波堤、护岸其断面结构与重力式码头类似，其主要施工工艺也基本相同，此处不再赘述。下面主要对斜坡式防波堤及护岸施工工艺进行介绍。防波堤、护岸施工工艺防波堤、护岸斜坡式典型断面结构回填开山石护面块石扭王字块栅栏板护面块石挡浪墙面层护底块石防波堤、护岸施工工艺堤身抛填块石分为陆上和水上两种方式，水上抛石方式主要为方驳+反铲以及开体驳两种型式，陆上抛石主要采用装载机配合自卸汽车推进。坡面采用挖掘机进行理坡。施工通常采用一端推进、中间向两边抛填的方法，施工中注意流水作业，及时护面。堤身施工防波堤、护岸施工工艺护面施工主要包括大块石护面和护面块体的施工。护面块体首先要在陆上进行预制，常见护面块体有扭王字块、扭工字块、四脚空心块等，分为水上安装和陆上安装。安装时要注意块体的定位及其安装的密度，并保证安放好的块体具有足够的稳定性。护面施工防波堤、护岸施工工艺护底施工主要包括护底块石和护底栅栏板。栅栏板采用陆上预制，水上安装，护底块石采用水上抛填工艺。护底施工防波堤、护岸施工工艺上部施工主要包括胸墙与防浪墙的施工、面层施工等，胸墙又分现浇混凝土结构和浆砌石结构。混凝土胸墙施工与之前介绍的胸墙类似。浆砌块石施工要注意块石及勾缝砂浆的质量、砌筑顺序等。上部施工（四）、干船坞施工工艺干船坞施工工艺干船坞是一种常见的修造船建筑物，其常用的施工方法可分为干法施工和湿法施工。三公司在干船坞建设上拥有丰富的经验和强大的技术实力，尤其是在湿法施工上取得了巨大的技术突破。干船坞施工工艺1、干法施工传统干船坞的施工方式称为干法施工，即首先建造一条封闭的临时止水围堰，然后将围堰内的水抽干，在围堰内进行清淤、挖泥、炸礁、基础处理、建造坞壁、坞口、泵房及底板，形成船坞主体结构。在干施工模式下，船坞工程施工包括围堰工程、基坑施工、土方工程、基础处理、混凝土工程、泵房、廊道等和设备安装及坞门制作与安装。干船坞施工工艺2、湿法施工主要形式是采用水上施工工艺来进行船坞主体的坞壁、坞口、底板及堵口围堰等结构，具备止水条件后，再进行坞室内结构的施工。船坞湿法施工的核心是压浆混凝土湿法施工工艺，主要类型有预填骨料压浆混凝土重力式结构湿法施工船坞、减压排水结构湿法施工船坞、以及用预填骨料压浆混凝土作基础的舾装码头、堵口沉箱作围堰施工的船坞。干船坞施工工艺干法施工简易流程围堰施工坞坑开挖围堰为保证船坞干法施工的最重要结构。围堰堰体通常采用土石坝填筑或沉箱两种方式：土石坝围堰需进行钢板桩/旋喷桩/地下连续墙+帷幕灌浆，沉箱围堰需进行止水带安装+基床升浆+帷幕灌浆。包括抽水、挖泥、清渣及土方开挖，开挖要注意基坑的稳定性。坞墙施工坞墙墙身为抛石基床，并应对基床进行升浆处理。干法施工的坞墙通常为扶壁式或衬砌式。坞墙应为不透水结构，因此施工时应注意防止出现混凝土裂缝。坞墙施工的同时，泵房和坞口的施工可同时进行。坞底板施工底板的基础一般为灌注桩，底板内设减压排水廊道，防止水压力对底板造成破坏。底板施工应分块进行，每块之间要设有止水带。其它结构施工包括下坞通道施工、胸墙施工、坞门安装、泵房及吊车等设备及附属设施安装。船坞放水，整体施工结束。干船坞施工工艺湿法施工简易流程坞墙施工坞坑开挖利用坞墙（沉