重力式码头水下超厚基床重锤夯实工艺的运用

摘 要：重力式码头基床锤夯作为一门成熟的施工工艺，在周边施工环境复杂，工期紧等情况下，通过加大基床抛石分层厚度，增加夯击能，做好施工过程中的质量控制，施工质量仍可到达预期效果。

关键词：重力式码头 水下超厚基床 重锤夯实 夯沉量 沉降位移

1.前言

厦门港海沧港区20#～21#泊位工程（A标段）施工过程中，严格落实中华白海豚保护措施及保护已竣工的19#泊位的结构安全，基床夯实无法采用爆夯施工工艺，且施工区域回淤严重，采用传统的基床重锤夯实工艺容易造成基床抛石分层间回淤，影响基床抛石质量。于是，本工程采用水下超厚基床重锤夯实工艺进行基床夯实，在正式施工前通过典型施工，确定各项施工参数，用于指导后续的施工。正式施工过程中按照典型施工确定的各项施工参数严格进行控制。沉箱安装后定期进行沉降位移观测，通过沉降位移数据反映，水下超厚基床重锤夯实工艺施工效果能够满足重力式码头施工要求。

2.工程概况

厦门港海沧港区20#～21#泊位工程（A标段）采用重力式沉箱结构，沉箱安放在抛石基床上，抛石基床坐落在强风化岩层、圆砾混卵石上。沉箱内填砂及10～50Kg块石，沉箱顶高程为+3.0m，沉箱墙后抛填块石棱体，棱体后按高程设置两级倒滤层。码头前沿设计水深-15.3m，码头顶面高程为+7.5m，沉箱尺度为（长×宽×高）18.69m×13.15m×18.3m，单个重量为2242t，共11件沉箱。基床顶标高为-15.3m，基床宽18.15m，-21.3m以下部分采用10～300kg开山石进行换填并进行夯实处理，-21.3m以上部分采用10～100kg抛石进行抛填、夯实，基床顶进行整平。

本工程施工区域为九龙江口，九龙江是厦门西海域最主要的泥沙来源地，部分细颗粒泥沙滞留九龙江河口和口外；且本工程上游滩涂面积大、泥面标高浅，本工程基槽开挖深度与原泥面的高差大。根据相邻泊位的工程经验，基础部位施工将会有明显的回淤。

3.重锤夯实施工参数设计

本工程基床松铺厚度按4.5m控制，夯锤底面积按照1.8m2控制，夯击能按照320KJ控制，落距按照4m控制，则

夯锤设计参照市场上锻造的水下夯锤的外形以及尽量减少夯锤水下阻力，使夯锤尽量呈流线形，夯锤设计重量15吨，详细尺寸见图1：

锤重M=15吨；

底面积S=1.77平方米；

按照落距4米，理论夯击能：

4.试验段施工

为了确保工程施工质量，准确的掌握夯实施工参数，并用以指导正式锤夯施工。取在K0+65～K0+115段基床第一层为试验段，试验段基床平均顶标高为-23.42m，抛石层平均厚度为4.58m。

基床夯实采用夯锤锤重15t，直径1.77m的平底铸钢锤，设有泄水孔，落距4m，每锤的冲击能不小于320KJ/m2，并采用相邻压半锤。夯实遍数为两遍八夯次，每层打夯不少于两遍（即初夯、复夯各一遍），以防止基床局部隆起和漏夯。基床夯实采取GPS控制位置，夯实过程中注意水流方向、速度及潮汐变化对夯锤正位的影响，并及时调整夯锤下锤位置。见图2。

打夯时分段夯实，搭接长度不小于2m，做好夯前、夯后标高原始记录。

夯实范围按照规范的规定进行，基床顶层按照沉箱底宽各边加宽1m、基床顶面以下各层按照应力扩散线各边加宽1m的范围进行夯实。

夯实完成后，我部选择了K0+80～ K0+85段进行复夯验收，复夯平均夯沉量为22.1mm，小于规范规定30mm，满足要求。

夯前、夯后均进行水深测量，根据夯前夯后和基槽验收数据，采用平均标高法计算夯沉率：

试验段抛石前基槽底标高平均值为-28.0，抛石后基床平均标高为-23.68m，夯实后基床的平均标高为-24.33m。夯沉率为：

5.重锤夯实施工

基床夯实根据试验段施工确定的施工参数进行施工，具体参数：采用15t重锤；落距4m；夯击能326KJ/m2；抛石基床松铺厚度为4.5m；夯实遍数为两遍八夯次；夯实范围按照规范的规定进行，基床顶层按照沉箱底宽各边加宽1m、基床顶面以下各层按照应力扩散线各边加宽1m的范围进行夯实；打夯时分段夯实，搭接长度不小于2m；每层夯实后进行复夯验收，复夯平均夯沉量小于30mm。施工过程中加强对重锤夯实夯点、落距进行控制。

6.施工效果

2014年5月沉箱安装开始后就对本工程安装好的沉箱定期进行沉降、位移观测；从2014年11月后由于现浇+5.75以下下部胸墙开始施工，观测点移到下部胸墙上进行；从2015年3月份开始浇筑胸墙面层，观测点移到码头面层。

截至2015年7月，码头最大总沉降为222mm，最大位移为73mm，并在码头面层施工时趋于稳定状态。

7.结论

厦门港海沧港区20#～21#泊位工程（A标段）施工过程中，采用水下超厚基床重锤夯实工艺进行基床夯实，施工质量能够满足重力式码头施工质量要求。

参考文献：

[1]JTS167-2-2009.重力式码头设计与施工规范[S].

[2]JTS257―2008.水运工程质量检验标准[S].