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1、1 / 53 一、潮汐类型 地球上的海水,受月球和太阳作用所产生的一种规律性升、降运动,称之为潮汐。 (一)半日潮 :周期为半个太阴日 (每个太阴日为 24h50min)。特征:两次高潮 (或低潮 )的潮 高相差不大,两次相邻的潮差几乎相等,两次相邻高潮(或低潮 )之间的时间间隔也几乎相等, 都是 12h25min 左右。我国大多数港口属于半日潮港,如厦门港、青岛港、天津港等。 (二)日潮 :周期为一个太阴日。日潮港湾在半个月中有多数天数在太阴日中只有一次高 潮和低潮,其余天数为不正规半日潮混合潮,如北海、八所。 (三)混合潮 1、不正规半日潮混合潮 ,其实质是不正规半日潮, 在一个太阴日中也
2、是两次高潮和两次 低潮,但两次相邻的高潮或低潮的潮高不相等,如香港。 2、不正规日潮混合潮 ,特征:在半个月中出现日潮的天数不到一半,其余天数为不正规 半日潮混合潮,如榆林。 二、潮位 (高)基准面 平均海平面是多年潮位观测资料中,取每小时潮位记录的平均值,也称平均潮位。平均 海平面是作为计算陆地海拔高度的起算面,我国规定以黄海 (青岛验潮站 )平均海平面 作为计 算中国陆地海拔高度的起算面。 海图深度基准面就是计算海图水深的起算面,一般也是潮汐表的潮高起算面,通常也称 潮高基准面。在水深测量或绘制海图时,通常采用低于平均海平面的一个面作为海图深度基 准面,此面在绝大部分时间都应在水面下,但它
3、不是最低的深度面,在某些很低的低潮时还 会露出来。 我国 1956年以后基本统一采用 理论深度基准面作为海图深度基准面。目前,我国 规定以“理论最低潮位”为海图深度基准面,亦为潮位基准面。 三、地形图高程基准面和潮高基准面的换算 地形图高程基准面: 我国采用青岛验潮站所测的黄海平均海平面作为全国地面高程的起 算面。某地面点到该平面的垂直距离称该地面点的高程。对于平均海平面即基准面以下的地 面点, 水深图基准面: 水深图 (海图或航道图 ),其计量水深用比平均海平面低的较低水位或最 低水位作为水深的起算面,称为理论深度基准面。这是因为一年内约有一半左右的时间海水 位低于平均水位,为了保证船舶航行
4、的安全,使图上标注的水深有较大的保证率。我国海港 采用的理论深度基准面,即各港口或海域理论上可能达到的最低潮位。理论深度基准面是通 过潮汐的调和分析和保证率计算,然后通过与实际观测资料对照调整后,由国家颁布。内河 2 / 53 港口则采用某一保证率的低水位作为深度基准面。 对于理论深度基准面以上,随天文、气象变化的那部分水深,则用潮汐表进行预报。所 以,某一水域某时刻的实际水深由两部分组成:一部分 是基准面以下的有保证的水深,即海 图中所标注的水深,需再加上另一部分 基准面以上的受天文、气象影响的那部分水深,即潮 汐表中给出的潮高 (或潮升)值。 四、港口与航道工程混凝土的特点 由于港口与航道
5、工程多处于海水(淡水)的环境中,遭受波浪、海 (水)流、潮汐等物理化学 作用,因此在港口与航道工程混凝土在材料、配合比设计、施工及对其性能要求都有别于一 般工程的混凝土。 主要特点: (一)港口与航道工程混凝土建筑物按不同的标高划分为不同的区域 港口与航道水工建筑物沿垂直方向分为海洋大气区、浪溅区、水位变动区、水下区、泥 下区。处于海水中的港口与航道水工建筑物沿高程受海水、潮汐、波浪、冰冻、海洋大气等 恶劣自然条件破坏作用,不同部位的性质和程度是不同的,相应应采取的防护措施也是不同 的,因此,应把港口与航道水工建筑物沿高程分区,采取有针对性的措施,保证建筑物整体 的耐久性。因此规定把港口与航道
6、水工建筑物自上而下沿高程分为海洋大气区、浪溅区、水 位变动区、水下区、泥下区。 设计高水位和设计低水位是划分这5 个区域的根本依据,具体是: 大气区: (设计高水位 1.5m)以上的区域; 浪溅区: (设计高水位 1.5m)至(设计高水位 1.0m)之间的区域; 水位变动区:(设计高水位 1.0m)至(设计低水位 1.0m)之间的区域; 水下区: (设计低水位 1.0m)至海底泥面之间的区域; 泥下区:海底泥面以下的区域。 高程 理论深度基准面 黄海平均海平面 潮位 潮高 标高 实际水深 3 / 53 淡水港口与航道工程混凝土部位分为: 水上区:设计高水位以上区域; 水下区:设计低水位以下区域
7、; 水位变动区:水上区和水下区之间。 (二)对混凝土的组成材料有相应的要求和限制 1、在港口与航道工程的混凝土中,应根据不同地区、不同部位选用适当的水泥品种。 2、有抗冻要求的混凝土,宜采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥,不宜采用火山灰质硅酸 盐水泥。 3、不受冻地区海水环境浪溅区部位混凝土,宜采用矿渣硅酸盐水泥,特别是大掺量矿渣 硅酸盐水泥。 各种环境中的港口与航道工程混凝土均不得使用烧黏土质硅酸盐水泥 。 粗细集料中杂质含量限值见P29。 海水环境中港口与航道工程混凝土严禁采用活性粗、细骨料。 (三)混凝土的配合比设计、性能、结构构造均突出耐久性的要求 1、港口与航道工程混凝土,按耐久性要求,
8、有最大水灰比 的限制。按强度要求得出的水 灰比与按耐久性要求规定的水灰比限值相比较,取其较小值作为配制混凝土的依据。 2、港口与航道工程在海水环境下,对耐久性要求的混凝土有最低水泥用量 的限值。根据 强度确定的水泥用量与最低水泥用量限值相比较,取其大者作为配制混凝土的依据。 3、港口与航道工程混凝土应根据建筑物的具体适用条件,具备所需要的耐海水冻融循环 作用的性能, 耐海水腐蚀、防止钢筋锈蚀和抵抗冰凌撞击(此非耐久性性能 )。 处于北方寒冷地区海水环境下的港口与航道工程混凝土建筑物,当低潮时,水位变动区 的混凝土暴露于寒冷的大气中,混凝土表面向内的一定深度,毛细孔中饱水结冰膨胀和存在 过冷的水
9、,使混凝土产生微细的裂缝。当高潮时,混凝土微细裂缝中的冰晶又因淹没在海水 中被融化,这样导致海水更多或更深入地渗进和进一步的膨胀破坏。如此冻融交替作用和恶 性循环,致使混凝土脱皮、露石、开裂、露筋等。冻融循环对混凝土保护层的破坏,还将进 一步加剧钢筋的锈蚀。因此港航工程混凝土必须具有足够的抗冻融破坏的能力。抗冻融等级 见 P30。 4、有抗冻性要求的混凝土,必须掺入引气剂。含气量规定了限值。怕0 5、混凝土拌合物中氯离子含量规定了最高限值。P30 6、钢筋保护层规定了最小厚度。P31 4 / 53 (四)海上混凝土浇筑的施工措施 1、港口与航道工程混凝土施工中,乘低潮位浇筑混凝土时,应采取措施
10、保证浇筑速度高 于潮水上涨的速度,并保持混凝土在水位以上进行振捣。底层混凝土初凝前不宜受水淹,浇 筑完后,应及时封顶,并宜推迟拆模时间。 2、有附着性海生物滋长的海域,对水下混凝土接茬部位,应缩短浇筑间隔时间或避开附 着性海生物的生长旺季施工。 3、无掩护海域现场浇注面层混凝土时,应有防浪溅设施。 五、配合比配制要求 (一)强度、耐久性符合设计要求 1、混凝土施工配制强度fcu,o=fcu,k+1.645 式中: fcu,o-混凝土施工配制强度 (Mpa) fcu,k- 设计要求的混凝土立方体抗压强度标准值(Mpa) -工地实际统计的混凝土立方体抗压强度标准差 按 fcu,k+1.645配制混
11、凝土,则混凝土施工生产留置试件的抗压强度满足设计要求的保 证率为 95%。 2、水灰比的选择、水泥用量的确定应同时满足混凝土强度和耐久性的要求 水灰比的选择: 根据混凝土强度 水灰比曲线, 选择水灰比。 按强度要求得出的水灰比应 与港口与航道工程海水或淡水环境按耐久性要求规定的水灰比最大允许值相比较,取其小值 作为配制港口与航道工程混凝土的依据。P33 水泥用量的确定: 根据坍落度 水泥用量关系曲线查得水泥用量。按选定的水灰比, 选择 用水量,通过试验确定最佳砂率。以选定的水灰比和最佳砂率拌制数种水泥用量不同的混凝 土拌合物,测定其坍落度,并绘制坍落度与水泥用量的关系曲线,从曲线上查出与施工要
12、求 坍落度相应的水泥用量。该水泥用量与港口与航道工程海水环境按耐久性要求的最低水泥用 量相比较,取其大值作为配制港口与航道工程混凝土水泥用量的依据。P34 3、混凝土拌合物中氯离子含量规定了最高限值。P34 4、港口与航道工程浪溅区混凝土抗氯离子渗透性不应大于2000C。 5、配制港口与航道工程混凝土宜采用优质减水剂和优质掺合料。 (二)施工可操作性要求 所配制混凝土的施工可操作性,又称为混凝土的和易性或工作性,其含义应包括混凝土 的流动性、可塑性、稳定性和易于密实的性能。至今,人们仍然普遍采用古老的坍落度值 来 5 / 53 表征混凝土的可操作性,所配置的混凝土以及坍落度损失限制应满足施工操
13、作的要求。 (三)所配制混凝土的经济、合理性 确定混凝土的配合比及坍落度,经试拌校正后,可在确定的配合比上下试拌两个与之接 近、可供比选的配合比,根据指定的要求制作试件,进行相应的物理力学性能和耐久性试验 校核,在满足前两项基本要求的前提下,选定更为经济的配合比。注意配合比的计算。案例 P35 六、大体积混凝土防裂措施 (一)浇筑大体积混凝土时,选择合适的原材料和混凝土 水泥宜选择中低热水泥;宜选用线膨胀系数较小的骨料;外加剂应选用缓凝型减水剂; 采用微膨胀水泥或掺用微膨胀剂,作为结构闭合块的混凝土;掺用纤维(钢纤维或有机合成纤 维)提高混凝土的抗拉强度;采用低热高性能混凝土。 (二)有针对性
14、地进行混凝土的配合比设计 1、在满足设计、施工要求的情况下,宜减少混凝土的单位水泥用量。 2、在综合考虑混凝土耐久性的情况下,可适当增加粉煤灰或磨细矿渣的掺量。 (三)混凝土施工中应采取的相应的措施 1、施工中应降低混凝土的浇筑温度 (1)充分利用低温季节,避免夏季浇筑混凝土。若夏季施工,应在骨料堆场搭设通风良好 的遮阳棚,并使骨料在遮棚内存放23天后再用,应尽量利用温度稍低的夜间施工。 (2)水泥要降到自然温度后方能使用。 (3)宜使用低温拌合水,如自来水、合格的地下水等。 (4)混凝土在运输和浇筑过程中,应设法遮阳,防止暴晒。 (5)混凝土内可设冷却管,用冷却水降低混凝土的温升。 (6)冷
15、天施工时,大体积混凝土的入模温度应控制在25,浇筑后应采取保温措施,注 意防止冷击。 2、无筋或少筋大体积混凝土中宜埋放块石。 (1)块石应质地优良,基本呈方形,长短边之比2。 (2)块石应以长边立放于新浇筑的混凝土层上,块石间的净距 100mm 或混凝土粗骨料粒 径的 2 倍。 (3)所埋块石与混凝土结构表面的距离,有抗冻要求时300mm;无抗冻要求时 100mm 或混凝土粗骨料粒径的2 倍。 (4)受拉区的混凝土中不得埋放块石。 6 / 53 3、在混凝土早期升温阶段采取散热降温措施:采用钢模板、分层浇筑混凝土、顶面洒水 或用流动水散热。 4、在混凝土降温阶段应采取保温措施。 (1)在寒冷
16、季节可推迟拆模时间,拆模时防止混凝土受冷击,拆模后应采取草袋、帆布、 土工布、塑料薄膜覆盖等措施保温。 (2)在已浇筑的混凝土块上浇筑新混凝土时,间隔时间应尽量缩短,不宜超过10d。 (3)对于地下结构,应尽早进行回填保温,减少干缩。 5、合理设置施工缝 (1)在岩基或老混凝土上浇筑混凝土结构时,纵向分段长度应在15m 以内。 (2)在底板上连续浇筑墙体结构,墙体上的水平施工缝应设置在墙体距底板顶面1m 的 位置。 (3)对不宜设置施工缝的结构, 可采取跳仓浇筑和设置闭合块的方法,减小一次浇筑长度。 (4)上下两层相邻混凝土应避免错缝浇筑。 6、岩石地基表面宜处理平整,防止因应力集中而产生裂缝
17、。在地基与结构之间可设置缓 冲层,减小约束。 7、养护时间的规定: (1)加强混凝土的潮湿、滞水养护,养护期在1015d以上。 (2)在构件内设置测温系统, 采取保温或降温措施, 保证结构内部与表面温差不超过25 (或设计要求值 )。 (四)进行温度应力计算对薄弱部位采取加强措施 在对材料、配合比、混凝土性能等进行充分试验的基础上,结合现场温度观测数据进行 结构的温度场和温度应力计算,根据计算结果,对结构的薄弱部位采取相应的措施,如加设 细而密的钢筋网片、设置闭合块,在合适的情况下施加预应力等。 总之,港口与航道工程大体积混凝土的抗裂和控制是一个十分复杂的涉及到材料、工艺、 环境、结构设计等的
18、综合性的问题,因此也必须采取设计、施工的综合性措施,才能获得比 较满意的效果。 七、沉箱施工工艺P91 (一)沉箱构件的预制 1、按沉箱的下水方式不同,预制场的类型有: (1)在场地上台座制造,利用修造船或专修的滑道下水的预制场;(2)利用修造船用的干船 7 / 53 坞、浮船坞或专建的土坞制造和下水的沉箱预制场;(3)在场地上台座制造,利用座底浮坞下 水的沉箱预制场; (4)在码头岸边台座预制,用大吨位起重船吊运下水和其他特殊下水方式的 沉箱预制场; (5)利用半潜驳出运下水; (6)气囊出运沉箱。 2、沉箱的接高 (1)因受预制平台承载能力或出运设施载重量的限制而不能浇至设计高度,则需在预
19、制一 定高度后,运出场外进行接高。接高方式一般有底座接高和漂浮接高两种。底座接高需建抛 石基床,所需费用高,一般适用于所需接高沉箱数量多、风浪大、地基好和水深适当的情况。 漂浮接高需抛锚,缆绳系住沉箱占用水域面积大,受风浪影响大,工作条件差,一般适用于 所需接高沉箱数量少,风浪小和水深较大的情况。 (2)当沉箱浮在水上接高时,必须及时调整压载以保证沉箱的浮运稳定。 (二)沉箱的运输及安装 1、沉箱的海上运输 沉箱的海上运输,可用浮运拖带法或半潜驳干运法。采用浮运拖带法时,拖带前应进行 吃水、压载、浮游稳定的验算。 采用浮运拖带法时,沉箱浮运前应做好拖运的准备工作。沉箱用拖轮拖运,应在不超过 1
20、2 级风浪的情况下进行。其他拖运方法有跨拖法、曳拖法和混合拖运法三种。 跨拖法阻力大、进行速度慢、功率消耗大、易起浪花,在风浪情况下易发生危险,但对 沉箱就位有利。该法一般在运距不远、水域面积较为狭窄的条件下采用。当运距较远,水域 面积有较大时,可采用曳拖法。在运距短、水域面积又较狭窄的地点,通常采用跨、曳混合 的拖运方法。 拖运沉箱时,其曳引作用点在定倾中心以下10cm 左右时最为稳定 (正常航速条件下 )。沉 箱的浮游稳定,在设计时必须进行核算。为了增加沉箱浮运过程中的稳定,常常采取临时压 载措施,以降低重心。沉箱压载时宜用砂、石和混凝土等固体物,如用水压载,应精确计算 自由液面对稳定的影
21、响。在编制施工组织设计时,应根据具体情况对沉箱的浮游稳定进行验 算。 远程拖带沉箱,宜采取密封舱措施;近程拖带,一般可用简易封舱。 采用半潜驳干运法,当无资料和类似条件下运输的实例时,对下潜装载、航运、下潜卸 载的各个作业阶段应验算;半潜驳的吃水、稳性、总体强度、甲板强度和局部承载力;在风、 浪、流作用下的船舶运动响应以及沉箱自身的强度、稳性等。 2、沉箱的安放 8 / 53 (1)沉箱的安放一般采用锚缆或起重船吊装就位,经纬仪陆上定位充水下沉。 (2)对顺岸式和突堤式码头,多由一排沉箱组成,一般即由一端开始向另一端安装,安装 时,于陆上设经纬仪直接观察其顶部。对墩式码头,以墩为单元,逐墩安装
22、,如一个墩有数 个沉箱,每个墩由一角开始依次逐个沉箱进行安装,安装时,由陆上设经纬仪,采用前方交 会法先安装一个墩的沉箱,然后在已安墩上用测距仪定线、测距,逐个安下一个墩。 (三)施工要点 1、如工程所在地波浪、水流条件复杂时,沉箱安放后,应立即将箱内灌水,待经历12 个低潮后,复测位置,确认符合质量标准后,及时填充箱内填料。 2、沉箱内抽水或回填时, 同一沉箱的各舱宜同步进行, 其舱面高差限值, 通过验算确定。 八、高桩码头施工技术P95-102 P233 P316 高桩码头建筑物是一种常用的码头结构形式,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,适用于软土层较厚的地基。 高桩码
23、头主要由下列几部分组成:基桩、上部结构、接岸结构、岸坡和码头设备。 施工顺序:水下挖泥 -基桩施工 -节点施工 -上部结构施工 -附属设施施工 码头下面抛填 -挡土墙施工 -码头后面回填 -场地面层施工 (一)沉桩 1、沉桩方式:沉桩有 陆上沉桩及水上沉桩 两种方式。对于临近岸边较远的陆上桩基,采 用陆上打桩;对于临近岸边的桩基工程,可以采用搭设栈桥由陆上打桩架打桩或者在水深足 够时用打桩船进行水上打桩;对于远离岸边的水上沉桩作业,一般情况下采用打桩船沉桩的 方式,若施工地点风浪大,打桩船有效工作时间少,工期将会拖得很长。有条件时,可以考 虑采用海上自升式施工平台上设置打桩架或起重机进行沉桩作
24、业,完全避免气候不利影响。 2、沉桩前应进行下列工作:(1)结合桩基允许偏差,校核各桩是否相碰;(2)根据选用船 机性能、桩长和施工时水位变化情况,检查沉桩区泥面标高和水深是否符合沉桩要求;(3)检 查沉桩区有无障碍物; (4)沉桩区附近建筑物和沉桩施工互相有无影响。 3、沉桩定位: 沉桩平面定位: (1)定位前,根据设计的桩位布置图,布置好施工基线,计算出基线上控 制点与桩连线的方位角; (2)直桩的平面定位通过23台经纬仪,用前方任意角或直角交会法 进行; (3)斜桩定位需 23台经纬仪和一台水准仪配合;(4)沉桩时桩的坡度由打桩架来保证。 沉桩高程控制: 桩尖应落在设计规定的标高上,以保
25、证基桩承载力满足设计要求,桩尖 标高是通过桩顶的标高测量实现的,沉桩时,在岸上用水准仪高程测量法对桩顶标高进行控 9 / 53 制。 除上述传统的方法外, 在港口与航道工程中已广泛应用GPS进行沉桩的平面定位和高程 控制。 4、沉桩控制 沉桩控制包括 偏位控制、承载力控制和桩的裂损控制。 (1)偏位控制:沉桩时要保证桩偏位不超过规定,偏位过大,给上部结构预制件的安装带 了困难,也会使结构受到有害的偏心力。为了减少偏位,采取以下措施: A、在安装工程进度时,避开在强风盛行季节沉桩,当风、浪、水流超过规定时停止沉 桩作业; B、要防止因施工活动造成定位基线走动,采用足够定位精度的定位方法,要及时开
26、动 平衡装置和松紧锚缆,以维持打桩架坡度、防止打桩船走动; C、掌握斜坡上打桩和打斜桩的规律,拟定合理的打桩顺序,采取恰当的偏离桩位下沉, 以保证沉桩完毕后的最终位置符合设计规定,并采取削坡和分区跳打桩的方法,防止岸坡滑 动。 (2)桩的极限承载力控制:桩沉完以后,应保证满足设计承载力的要求。一般是控制桩尖 标高和打桩最后贯入度 (最后一阵,即最后的连续10 击,平均每击下沉量 ),即“双控”。另 外在沉桩过程中还要仔细掌握贯入度的变化和及时掌握桩下沉的标高情况。 锤击沉桩控制应根据地质情况、设计承载力、锤型、桩型和桩长综合考虑。 在黏性土中沉桩,以标高控制为主,贯入度可作校核,桩尖在砂性土层
27、或风化岩层时, 以贯入度控制为主,标高作校核。当出现桩尖已达到并低于设计标高贯入度仍偏大,或沉桩 已达到并小于规定贯入度而桩尖标高仍高出设计标高较多时,宜采用高应变检验(动测 )桩的 极限承载力并同设计研究解决。 (3)桩的裂损控制:锤击沉桩时,预应力混凝土桩不得出现裂缝,如出现裂缝应根据具体 情况研究处理。 桩裂损的产生,除了制造和起吊运输上的原因以外,主要是由于沉桩过程打桩应力超过 了桩的允许应力所造成。裂损控制就是要采取措施控制打桩应力,消除产生超允许拉应力的 条件。在沉桩以前,要检查所用的桩是否符合规范规定的质量标准。在沉桩过程中,选用合 适的桩锤、合适的冲程、合适的桩垫材料,要随时查
28、看沉桩情况,如锤、替打、桩三者是否 在同一轴线上,贯入度是否有异常变化,桩顶碎裂情况等等。桩下沉结束后,要检查桩身完 好情况。 10 / 53 (二)夹桩 1、沉桩结束后应及时夹桩,加强基桩之间的连接,以减少桩身位移,改善施工期受力状 态。 2、应根据受力情况进行夹桩设计,必要时应作现场加载试验。 3、当有台风、大浪和洪峰等预报时,必须检查夹桩设施是否牢固可靠,并采取必要的加 固措施。 4、当施工荷载较大,可采用吊挂式夹桩,桩距较大且桩项标定距施工水位较小时,可采 用钢梁或上承式批架结构。并应根据施工荷载,对钢梁、行架、吊筋螺栓及其部件进行设计。 (三)构件预制 1、预制场地 (1)选择临时性
29、预制场地时,应满足下列要求: 宜靠近施工现场,有贮存场地,周围道路畅通,临近水域,便于出运构件;岸坡稳 定,地基有足够承载力,且不宜产生有害的不均匀沉降,必要时应对地基加以处理;不宜 受水位变化和风浪的影响,并利于排水;利用原有码头面作预制场地时,构件及施工机械 的荷载不应超过码头的设计荷载。 (2)港口与航道工程中,高桩码头的构件多为预应力构件,一般都在基地预制场中利用预 应力张拉台座进行预制。对于非领应力钢筋混凝土构件大部分在工地附近的预制场预制。 2、预制混凝土桩的质量要求 (1)桩身表面由于干缩产生细微裂隆,其裂缝宽度不得超过0.2mm;深度不得超过 20mm, 裂缝长度不得超过12
30、桩宽。 (2)破身缺陷的允许值应符合下列要求: 在桩表面上的蜂窝、麻面和气孔的深度不超过5mm,且在每个面上所占面积的总和不 超过该面面积的 0.5;沿边缘棱角破损的深度不超过5mm,且每 10m 长的边棱角上只有 一处破损,在一根桩上边棱破损总长度不超500mm。 3、后张法预应力混凝土管桩管节质量要求 (1)管节的外壁面不应产生裂缝,内壁面由于干缩产生的微细裂缝,其缝宽不得超过 0.2mm,深度不宜大于10mm,长度不宜超过 60mm; (2)管节混凝土表面应密实,不得出现露筋、空洞和缝隙夹碴等缺陷; (3)管节表面的蜂窝、麻面、砂斑面积、砂线长度和构件尺寸应控制在允许偏差范围内。 (四)
31、构件的吊运 11 / 53 1、构件的吊运 (1)预制构件吊运时的混凝土强度应符合设计要求。如需提前吊运,应经验算。 (2)预制构件采用绳扣吊运时,其吊点位置偏差不应超过设计规定位置200mm。如用钢 丝绳捆绑时,为避免钢丝绳损坏构件棱角,吊运时宜用麻袋或木块等衬垫。 (3)预制构件吊运时应使各吊点同时受力,并应注意防止构件产生扭曲。吊绳与构件水平 面所成夹角不应小于45。 (4)预制构件吊运时应徐徐起落,以免损坏。 (5)吊运桥架时应有足够的刚度,必要时采用夹木加固。 (6)对有特殊吊运要求的构件,应根据设计要求,结合施工情况采用必要的特制工具或其 他吊运及加固措施,以保证施工质量。 2、构
32、件存放 (1)预制构件存放符合下列规定: 存放场地宜平整;按两点吊设计的预制构件,可用两点支垫存放,但应避免长时间 两点堆置,致使构件发生挠曲变形。必要时可采用多点势或其他方式存放。按三点以上设计 的预制构件,宜采用多点支垫存放。垫木应均匀铺设,并应注意场地不均匀沉降对构件的影 响;不同规格的预制构件,宜分别存放。 (2)多层堆放预制构件时,其堆放层数应根据构件强度、地基承载力、垫木强度和存放稳 定性确定。各层垫木应位于同一垂直面上,其位置偏差不应超过上200mm。 混凝土构件堆放层数应符合下列规定:桩不超过三层;叠合板不超过五层;空心 板和无梁板不超过三层;桁架不超过两层。 (3)在岸坡顶部
33、堆放预制构件时,应加强观测,必要时应采取措施,防止岸坡滑坡位移或 发生有害沉降。 (4)预制构件存人储存场后,仍应按规定进行养护,以保证混凝土质量。 (5)用驳船装运预制构件时,符合下列规定:驳船甲板上均匀铺设垫木,并适当布置通 楞。垫木项面应保持在同一平面上,并用木楔调整垫实,预制构件宜均匀对称地摆置在势木 上,保持驳船本身平稳;按支点位置布置垫水时,其位置偏差不得超过土200mm;装运 多层预制构件时,各层垫木应在同一垂直面上。 (6)驳船装运预制构件时,应注意甲板的强度和船体的稳定性,宜采用宝塔式和对称的间 隔方法装驳。吊运构件时,应使船体保持平稳。 (7)驳船装预制构件长途运输时,应采
34、取下列措施: 12 / 53 对船体进行严格检查,采取必要的加固措施;如有风浪影响,应水密封舱;预制 构件装驳后应采取加撑、加焊和系绑等措施,防止因风浪影响,造成构件倾倒或坠落。 (8)在陆上运输预制构件时,各支点位置应符合设计要求,并防止过猛的振动。在斜坡上 运送时,滑道应平整以保持构件的平稳。 (五)构件安装 1、预制构件安装前,应进行下列工作: (1)测设预制构件的安装位置线和标高控制点; (2)对预制构件的类型编号、外形尺寸、质量、数量、混凝土强度、预留孔、预埋件及吊 点等进行复查; (3)检查支承结构的可靠性以及周围钢筋和模板是否妨碍安装; (4)为使安装顺利进行,应结合施工情况,选
35、择安装船机和吊索点,编制预制构件装驳和 安装顺序图,按顺序图装驳及安装。 2、预制构件安装时,应满足下列要求: (1)搁置面要平整,预制构件与搁置面间应接触紧密; (2)应逐层控制标高; (3)当露出的钢筋影响安装时,不得随意割除,并应及时与设计单位研究解决; (4)对安装后不易稳定及可能遭受风浪、水流和船舶碰撞等影响的构件,应在安装后及时 采取夹木、加撑、加焊和系缆等加固措施,防止构件倾倒或坠落。 3、用水泥砂浆找平预制构件搁面时,应符合下列规定: (1)不得在砂浆硬化后安装构件; (2)水泥砂浆找平厚度直取1020mm,超过 20mm 应采取措施; (3)应做到坐浆饱满,安装后略有余浆挤出
36、缝口为准,缝口处不得有空隙,并在接缝处应 用砂浆嵌塞密实及勾缝。 4、构件的稳固 构件就位后,要立即采取措施予以稳固。 (1)纵梁及吊车梁,安装就位搁置在横梁上以后,立即在节点将两根相接的梁底部伸出的 钢筋焊接起来; (2)叠合板在安装就位以后,要将接缝处伸出的钢筋焊接起来; (3)靠船构件安装时,重心向外,上部外倾,常用两根带张紧器(花篮螺丝)的临时拉条 稳住,并加以调整,使之符合设计位置保持其垂直度,然后将伸出的钢筋与横梁的钢筋焊接 13 / 53 起来; 5、节点、接缝和接合面混凝土浇筑 预制构件安装就位稳固以后,可用陆上或水上浇筑法,在节点或接缝处浇筑混凝土,将 构件连接成整体。 (六
37、)接岸结构和岸坡施工 施工工艺和施工程序应符合码头岸坡稳定的设计要求,如不符合, 应进行岸坡稳定验算。 1、码头施工区挖泥 应按下列要求进行: (1)挖泥前,测量挖泥区水深断面。(2)应按设计或施工的开挖要求进 行阶梯形分层挖泥。 (3)挖泥完毕后,复测开挖范围的水深断面是否符合要求。 2、岸坡施工 沉桩后进行回填或抛石前,先清除回淤浮泥和塌坡泥土。抛填过程中,宜定时施测回淤 量。如遇异常情况,如大风暴、特大潮等过后,必须及时施测回淤,必要时,应再次清淤。 清淤后应及时进行抛填,应做到随清随抛。 抛填时,应由水域向岸分层进行, 在基桩处,沿桩周对称抛填, 桩两侧高差不得大于lm。 如设计另有规
38、定,应满足设计要求。 3、接岸结构施工 (1)在接岸结构岸坡回填土和抛石时,不宜由岸向水域方向倾倒推进的施工方法。 (2)采用挡土墙时,其基础回填土或抛石均应分层夯实或辗压密实。 (3)采用板桩时回填顺序应符合设计要求。回填时首先应回填锚碇结构前的区域,待拉 杆拉紧后再回填板桩墙后区域。锚碇结构前回填时,应按设计要求分层夯实。板桩墙后 回填前应清除回淤后的淤泥。水下回填宜从板桩墙向陆域方法进行。 (4)采用深层水泥搅拌加固地基时应逐层做标准贯入等试验,查明加固区土层分布和软 土层厚度、拟加固深度范围内有无硬夹层。尽量查明妨碍搅拌施工的孤石及异物等。经上述 调查后,若施工中仍遇有异常或发现异物,
39、应由有关方面另行商定解决。对现场水质进行 调查。查明PH 值、易溶盐、海水污染程度和原因以及对水泥搅拌体的侵蚀性等。对海底 土特性进行调查分析,应进行逐层土的化学分析和矿物组成分析。查明拟加固土的腐殖质含 量、土的 PH 值,有机质含量及活化反应特性,以判定在该地区实施深层水泥搅拌法的有效 程度,供选择水泥品种和确定掺量。 4、沉降、位移观测点的要求 施工过程中,根据设计要求,结合现场施工条件设置沉降和位移观测点,并应符合下列 14 / 53 要求: (1)施工期间,对正在施工部位以及附近受影响的建筑物或岸坡定期进行沉降及位移观 测,并作好记录。 (2)在浇筑码头面层时,埋置固定的沉降、位移观
40、测点,定期进行观测,并作好记录。 (3)固定的沉降、位移观测点,应在竣工平面图上注明,交工验收时一并交付使用单位。 【工程建设标准强制性条文】中高桩码头设计与施工规范 (JTJ 29198)对施工期 验算岸坡稳定的要求、对预制构件安装的要求3.49.1、12.0.2条。 一、对施工期验算岸坡稳定的要求 3.49.1 施工时期应验算岸玻由于挖泥、回填土、抛填块石和吹填等对稳定性的影响,并 考虑打桩振动所带来的不利因素。施工时期按可能出现的各种受荷情况,与设计低水位组合, 进行岸坡稳定性计算。 二、对预制构件安装的要求 12.0.2 预制构件安装时,应满足下列要求:对安装后不易稳定及可能遭受风浪、
41、水流或 船舶碰撞等影响的构件,应在安装后及时采取加固措施。 15 / 53 九、板桩码头施工技术P103-106 16 / 53 板桩码头建筑物主要是由连续的打入地基一定深度的板形桩构成的直立墙体,墙体上部 一般由锚碇结构加以锚碇。 板桩码头建筑物的优点是结构简单、用料省、工程造价低、施工方便等,而且可以先打 板桩后挖墙前港池,能大量减少挖填土方量。其缺点是耐久性较差。 板桩结构对复杂的地质条件适应性强。但由于板桩是薄壁结构,抗弯能力有限,所以多 只用在中小型码头。 板桩码头的结构形式应根据自然条件、使用要求、施工条件和工期等因素,通过技术经 济比较选定。 当有设置锚碇结构条件时,宜采用有锚板
42、桩结构;当墙较矮、地面荷载不大且对变形要 求不高时,可采用无锚板桩结构。对于码头后方场地狭窄,设置锚碇结构有困难或施工期会 遭受波浪作用的情况时,可采用斜拉桩式板桩结构。对于具有干地施工条件,需要保护邻近 建筑物的安全,或缺乏打桩设备时,可采用地下墙式板桩结构。 板桩码头建筑物主要组成部分有:板桩墙、拉杆、锚碇结构、导梁、帽梁和码头设备等。 板桩码头建筑物的施工程序包括:预制和施工板桩;预制和安设锚碇结构;制作和安装 导梁;加工和安装拉杆;现场浇筑帽梁;墙后回填土和墙前港地挖泥等。 【板桩的沉桩】 一、一般规定 1施工基线、桩位控制点及现场水准点均应按勘测基线(点)及水准点测设,其精度符 合有
43、关规定,并应定期检查和校核。 2对板桩墙轴线上的障碍物应进行探模和清除。 3在岸坡上沉桩时, 应控制沉桩速率, 对邻近岸坡和建筑物进行监控, 如发现异常现象, 及时研究处理。 4在沉桩过程中, 应及时做好桩位固定措施。 台风季节,应按防台措施对桩位进行加固。 5地下墙式板桩码头的施工,有水上和陆上两种。 二、板桩的沉桩 ()沉桩设备 板桩的沉桩设备一般采用打桩船或打桩机,打桩船或打桩机应有足够的起重能力和起 吊高度。施工水域或场地条件应满足船舶吃水深度或打桩机的接地压力的要求。根据地质条 件、桩的品种规格、打入深度选择桩锤。 (二)沉桩工艺 17 / 53 1施打板桩墙时,为了控制墙的轴线位置
44、,保证桩的垂直度,减小桩的平面扭曲和提高 打桩的效率需设置导向梁或导向架,导向装置应具有足够的强度和刚度。 按导向梁和导向架移设的难易程度、夹持已打桩的所须长度和打桩效率的高低,选择适 宜的设置长度。 为使导向梁和导向架具有足够的刚度,要适当选择材料和断面,以及导桩的材料、断面、 间距和入士深度。 导向梁距板墙顶的距离应大于替打套入桩的长度。 2沉桩可采用一次沉桩或多次往复沉桩方法 往复沉桩方法:是以若干根桩为一批,预先插立在导向架内,打时,先打两端头的12 根桩,并一直打至设计标高(或其一半) ,后打中间其余的板桩,一次(或分若干次)按顺序 打至设计标高。 一次沉桩方法:是每12 根桩一次打
45、设至设计标高。 3对沉桩过程中出现的异常情况,应采取以下有效措施: (1)沿板桩墙纵轴线方向的垂直度偏差超过规定时,对于钢筋混凝土板桩,可采用修凿 桩尖斜度的方法逐渐调整或用加楔形板桩进行调整;对于钢板桩,可用加楔形钢板桩的方法 进行调整; (2)板桩偏移轴线产生平面扭转时,可在后沉的板桩中逐根纠正,使墙面平滑过渡; (3)下沉的板桩将邻近已沉的板桩“带下”或“上浮”时可根据“带下”的情况重新确 定后沉板桩的桩项标高,对“上浮”的板桩,应复打至设计标高; (4)发生脱榫或不联锁等现象时,应与设计单位研究处理。 (三)沉桩控制 沉桩应以桩尖设计标高作为控制标准。当桩尖沉至设计标局有困难时,应会同
46、设计单位 研究处理。当有承载力要求时,要求沉桩双控。沉桩的允许偏差应符合现行行业标准的有关 规定。 (四)板桩的防腐 钢板桩应采取防腐蚀措施, 目前工程上采用的有以下几种:对于水下部位采用阴极保护; 对于水位变化部位,一般采用涂防锈漆,如环氧煤沥青等;与钢板桩接触的金属构件(如导 梁、拉杆等)应采用与钢板桩相同的材质,以免产生局部电位差,引起腐蚀作用;也可采用 耐腐蚀强的钢材制作钢板桩。 (五)施工注意事项 18 / 53 1打桩船(架)的架高要满足插立板桩的要求。 2钢板桩的施工要特别要注意榫口,在沉桩前通常用不短于2m 的钢板桩作通过检查。 为了减少锁口的阻力和填塞锁口缝隙,可在锁口内涂以
47、润滑油。 3转角桩的加工,为避免焊接变形,最好采用铆接。如采用焊接,则必须从结构到焊接 工艺等方面采取措施,以减小和避免焊接变形。 4打桩方法一般采用锤击法,如遇砂土地基可改用振动法。为了提高打桩效率和避免打 坏桩头,宜采用大锤“重锤轻打” 。 5打钢筋混凝土板桩用的替打管用铸钢或钢板焊成,其内、外壁:外伸长度以 1020cm 为宜;间隙量一般为钢板壁厚的2 倍。 6当钢板桩的锁口为环型、套型,或为阴阳型,而且阴榫朝着打桩前进方向时,为防止 泥砂进人阴样内口,要用塞子堵塞榫口的下端部。 7对板桩墙开始施打的几根桩应特别重视,施工时要严格控制。 8当土层变化较大,且需分区确定桩长时,为避免在现场
48、接桩,影响施工进度,钢筋混 凝土板桩“宜长勿短”,即宁可截拉,不要接桩。 9应在已沉入的桩位处设置明显标志,夜间应挂警示灯。严禁在已沉入的桩上系缆。应 防止锚缆碰桩。 【锚碇系统施工】 一、锚碇结构形式 常用的锚碇结构有三种形式:锚碇板(墙) 、锚碇桩(板桩)和锚碇叉桩。选择锚碇结构 的形式,应根据码头后方的场地条件和拉杆力大小等因素综合考虑。 ()锚碇板(墙) 锚碇板一般是预制的钢筋混凝土板块。当板块为连续设置形成一堵墙体时,称为锚碇墙; 当板块为间隔设置时, 称为锚碇板。 锚碇板的断面形状主要有平板形、双向梯形和 T 形三种。 锚碇板(墙)是靠墙前面的立抗力来平衡拉杆拉力。在施工条件允许的
49、情况下,锚碇板 (墙)的设置高程应尽量放低,以提高其承载能力。 (二)锚碇桩(板桩) 锚碇桩(板桩)是依靠其在土中的弹性嵌固作用来承受拉杆的拉力。通常是一根拉杆设 一锚碇桩。锚碇桩可以用单根桩,当拉力大时,可由一组桩(23 根)组成。 (三)锚碇叉桩 锚碇叉桩是由一对叉桩和其上端现浇桩帽组成。叉桩中前面一根是压桩,后面一根为拉 19 / 53 桩。它是靠两根斜桩轴向力的水平分力之和来承受拉杆的拉力。 二、拉杆 (一)拉杆材料的选择 拉杆要承受拉力, 所以一般是采用钢拉杆。 拉杆及其配件的规格和材质应符合设计要求。 材料应具有出厂合格证书,并按有关规定抽样对其机械性能和化学成分进行检验。 (二)拉杆的防护 1拉杆防护层的包敷涂料的品种和质量应符合设计要求。 2采用钢拉杆时应采取以下防锈措施:钢拉杆及其附件在其安装前,应除锈并涂上两道 防锈漆。安装后,拉杆、紧张器和铰应用两层沥青纤维布缠裹,垫板和螺母用沥青或其他防 腐蚀材料。在拉杆周围严禁使用具有腐蚀性的材料回填。 3拉杆在堆存和吊运过程中应避免产生永久变形和保护层及
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