重力式沉箱码头基础施工技术 一、工程概况     湄洲湾东吴港区东吴作业区东1#、东2#泊位工程位于湄洲湾北岸东吴村门峡岸段。 一、工程概况     码头建设规模为建设5万吨级通用泊位2个，其中东1#泊位结构可兼靠20万吨级散货船，东2#泊位可兼靠10万吨级散货船。 一、工程概况       本工程码头结构根据自然条件、使用要求和施工技术“三要素”选用重力式沉箱结构形式。其优点是整体性好、结构坚固耐久、用钢量少、造价较低、适应性强、施工较简单。        以东1#泊位为例，岸线长372m，码头高程+9.0m，码头前沿设计底高程-19.5m。码头平台采用大型沉箱重力式结构，基础为10~100kg抛石基床，地基持力层为强风化混合岩，抛石基床顶高程-19.5m。基床上安放钢筋混凝土大沉箱，沉箱长×宽×高=14.22m ×20.75m ×22.0m（宽度不含前、后趾各长1.5m），单个沉箱重3498吨。 一、工程概况       胸墙为现浇C40钢筋混凝土结构，标准段高7.0m，宽5.5m。胸墙上有系船柱、橡胶护舷、供电照明、给排水、消防以及装卸设备轨道、锚碇、防风系缆、顶升等设施。   二、码头工程地质和持力层选择       拟建场地位于湄洲湾北岸滨海浅滩地带，上部土层为海陆交互相沉积物及陆相沉积为主，基底为上侏罗统条痕状、片麻状混合岩。各岩土层自上而下分布如下： 二、码头工程地质和持力层选择 二、码头工程地质和持力层选择       根据码头主体水工结构主要计算结果，基床顶面应力经过基床扩散后传到地基上的应力可满足地基允许承载力。本码头沉箱基础持力层的选择以满足设计水深、抛石基床构造厚度、抛石基床底面承载力和减少沉降为原则，并尽量减少基槽开挖和抛石基床回填，选择强风化混合岩为抛石基床持力层是经济合理的。 三、码头基槽挖泥和炸清礁工艺 三、码头基槽挖泥和炸清礁工艺        挖泥船选择：施工船舶主要有抓斗式挖泥船和 绞吸式、耙吸式挖泥船。本项目对表层Ⅰ类、Ⅱ类土质采用6方抓斗挖泥船，对基槽底层较硬土层采用13方抓斗式挖泥船进行清除。       施工方法：沿码头岸线方向从1#泊位西向东分段、分层、分条施工并形成流水作业。分段长约80m，分层厚2m，分条宽约15m。边坡控制按“下超上欠、超欠平衡”原则进行台阶式开挖操作。超宽控制在2.2mm以内，超深控制在0.8m内。       三、码头基槽挖泥和炸清礁工艺 2、基槽炸清礁  三、码头基槽挖泥和炸清礁工艺 2、基槽炸清礁       炸礁船：选用广西“新港湾3号”专用水下炸礁船，功率达1788.1kw，安装6台150型钻机，配备先进的阿特拉斯高风压空压机，采用精密的GPS卫星定位系统，施工效率高，钻孔每进尺1m仅需6~7分钟，每天炸礁量可达1200~1500方。 施工方法              钻孔：炮孔按三角形或梅花形布置，孔深一次性钻到设计高程，孔位偏差不大于400mm。               三、码头基槽挖泥和炸清礁工艺 装药：单孔药量计算 			Q=q0abH0 	式中Q——单孔装药量（kg)； 		    q0 ——水下钻孔爆破单位炸药消耗量(kg/m3 )； 		      a——炮孔间距(m)，本工程取2.4m； 		    b——炮孔排距(m)，本工程取2m； 		    H0——爆破层厚(m)，即开挖岩层厚度和计算计算超深值之和。       		    将药包放入套管内并拉紧炮绳，用竹竿将药包推进孔内。网络连接采用孔内毫秒微差爆破减震。     三、码头基槽挖泥和炸清礁工艺 爆破安全距离验算： 			R=(k/v)1/aQ1/3 	式中R：爆破震动安全允许距离(m)； 		    V:保护对象质点振动安全允许速度(cm/s)； 		    k、a：与爆破点地形，地质有关系数。 	经计算：爆破点与水中游泳人员安全距离2000m； 			 与非施工船舶安全距离1500m； 			 与施工船舶安全距离250m； 			 爆破飞散物对人员安全距离：水深1.5m~6m,最小		安全距离200m~70m；水深 6m，不考虑飞石对人		员影响。 四、基床抛石与爆夯工艺       抛石船经测量定位，须垂直于基床方向，待运石船靠泊于抛石船边平稳后，即可指挥反铲开始抛填。抛填过程采用水砣测深控制，抛石基床顶宽不小于设计宽度，顶面高程不超过施工规定，且不宜低于0.5m。基床顶面经补抛和锤夯后，采用定位船及水砣按5m一个断面，2m一个点进行验收测量。 四、基床抛石与爆夯工艺       基床爆夯：当基床抛石厚度在4m以上采用爆夯工艺，其主要施工方法是：       1、爆夯机理：将设计的药包按一定的网格参数布置或悬浮在基床上部，在一定的复盖水深情况下，药包起爆后产生的爆炸有效动荷载（爆破震动和爆炸冲击波）作用于基床的骨架上，使骨架体（块石）发生挤压与错位而重新排列，块石间隙减小，接触紧密，减小基床在承受上部荷载过程中的后期沉降量，达到夯实的目的。      2、爆夯参数的选择： 	（1）、单药包药量计算 		Q=q0·a·b·H·η/n 		η=△H/H×100% 四、基床抛石与爆夯工艺 		Q=q0·a·b·H·η/n 		η=△H/H×100% 式中Q——单药包药量(kg); 	q0——爆破夯实单耗，4.0~5.5kg/m3，取4.8kg/m3； 	a、b——药包间距、排距 (m)，取3.7m×5m; 	H——爆破夯实前石层平均厚度(M); 	 △ H——爆破夯实后石层顶面平均沉降量(m); 	 η——夯实率(%)，取15%； 	n——爆夯遍数，取3遍。 （2）、药包平面布置：方格状网络布置，取间距a= 3.7m， 排距b=5.0m。  四、基床抛石与爆夯工艺 （3）、起爆时药包中心至水面的垂直距离h1: 		h1≥2.32Q1/3  （4）、起爆时药包悬高h2: 		h2≤(0.35~0.50)Q1/3       四、基床抛石与爆夯工艺      3、施工工艺    	 （1）爆夯前水深测量：进行全断面测量，间距为5.0一个断面，2.0m一个点。             （3）布药工艺：药包按方格式布置，间距3.7m，排距5m，第二遍爆夯药包与第一、三遍错开，呈梅花状布置。布药船（平板方驳）垂直基槽方向驻位，采用全站仪定位，在作业平台边缘按要求位置向下依次投放药包。 		药包投放前先测定水流的方向和流速，来确定投放药包的提前量。多选择低平潮进行。在船上用导爆索将药包连接在一起，每个药包由1人负责，由专人指挥投放，一次投放一排。然后移动布药船投放第二排药包，以此循环作业，直至完成布药。  四、基床抛石与爆夯工艺            （4）联线起爆：采用双根导爆索将各药包的导爆索串联，起爆电雷管绑在导爆索的端部，                    在四周设警戒船只警戒，将布药船撤至安全地点，发出起爆信号和视觉信号，起爆。     四、基床抛石与爆夯工艺           （5）爆夯后水深测量：三遍爆夯完成后，采用水砣或回声测量仪对爆夯区进行水深测量，测点间距为5m一个断面，2m一个点，把测量结果绘制成水深图。根据爆夯前后两次水深测量资料进行平均夯沉率计算。按设计要求平均夯沉率15%为合格。           （6）顶面锤夯处理：夯后水深测量如发现基床坡肩

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