由于码头、防波堤等主要水工建筑物的性质、功能、规模、造型及其建设地点的自然条件有很大差异,所以在施工中需要采用不同的技术措施,以科学的手段和方法取得质量优、造价低、工期短、施工安全的效果。
水工建筑物施工技术
按照设计提出的工程结构、数量、质量、进度、造价等要求,修建水工建筑物的手段和方法。
- 英文名称
- construction technology of port hydraulic buildings
- 所属学科
- 交通运输工程 水路运输
按结构型式分类,码头主要分为重力式码头、高桩码头和板桩码头。由于码头结构类型不同,适应的地质等自然条件不同,所以采用的施工技术有所差别,有其自身的技术特点。
施工方法有干地施工和水上施工两种。前者是在基坑内干地现浇混凝土或浆砌块石,一般在建造小型内河港口时采用。后者是采用大型混凝土方块、沉箱、扶壁等大型预制构件作为建筑物的墙身,用大型水上起重运输船舶在水下将墙身安装在平整的抛石基床上。墙身安装完成后,墙后需进行回填并设置倒滤层,材料通常采用砂、块石、开山石或炉渣等,施工工艺一般采用水上抛填或从陆上运料到沉箱上抛填。码头胸墙一般为现浇混凝土,少数采用浆砌块石和预制构件安装。
重力式码头的基础、墙身安装、倒滤层的施工,技术要求高,作业时间长,工作间相互衔接,相互制约,是决定建设工期的关键环节。
主要包括:水下挖泥、桩基施工、上部结构施工、面层及接岸结构施工等,大多在水上进行。
水下挖泥通常在桩基施工前进行,有时为了岸坡稳定问题,分期挖泥,余下部分在桩基施工完后进行。
桩基施工方法有两大类:一类是预制桩的施工方法,桩在工厂预先制好,然后运到工地现场,用打桩机械将桩沉放在桩位上;另一类是现场浇筑桩的施工方法,在桩位先钻好孔,然后在钻孔中放入钢筋笼,浇筑混凝土成桩。桩基施工是高桩码头的基础,是码头施工的控制性项目。
上部结构施工多采用预制结构构件,现场主要依靠起重船、起重机、运输车等大型施工船机进行安装作业。
面层施工主要采用现浇混凝土。为提高面层质量,很多码头面层浇筑采用掺聚丙烯纤维混凝土的措施,可有效提高混凝土的抗裂、耐磨和抗冲击性能。如上海外高桥集装箱码头工程、洋山深水港等。
接岸结构施工多采用抛石棱体加挡土墙结构和后板桩斜顶桩结构,施工时需进行水上或陆域抛石回填。
主要包括:板桩墙施工、锚碇施工和墙后回填。板桩墙施工通常采用预制沉桩法。预制沉桩又分为陆上沉桩和水上沉桩,打桩方法采用锤击法,如遇到砂土地基,则需要用震动法。在施打板桩时,应设置打桩导向梁或导向架,确保精确控制墙的轴线位置和垂直度。锚碇施工时,先设置锚碇体,再安装拉杆。墙后回填应先填被动土压力区的土,后再填墙后土。
根据结构特征防波堤主要分斜坡堤和直立堤。直立堤施工与重力式码头施工基本相同,施工技术见重力式码头施工技术。
斜坡堤施工有陆上推进施工和水上推进施工两种方法。①陆上推进施工时,由堤根开始,用运输工具抛填堤心石,逐步向前推进。在浅水区,可一次将堤心石抛填到顶。在深水区,堤心石抛填分两步进行:第一步是粗抛,在水上进行,抛至±0.00左右;第二步在陆上继续推进,一次到顶。堤心石抛完后,进行外坡垫层、护底、支承棱体及护面块体施工,有胸墙时,接着做胸墙,然后进行内坡成型工作。②水上推进施工时,用驳船运石料,从堤的一端开始,分段先抛棱体下部基础,接着抛棱体和护底,然后抛堤心石。堤心石抛填分两步进行:第一步是粗抛,标高控制在±0.00左右;第二步选择较好非大风大浪天气,一次抛填到顶。每段堤心石抛填完毕后,由外坡开始,及时进行垫层、支承棱体和护面块体施工。
斜坡堤未形成设计断面前,其抗风浪能力较差,施工时须分段分层进行,避免浪击损失或被浪打落到设计轮廓线以外。同时,施工时要充分考虑风浪的影响,尽可能选用抗风浪能力强的作业船。