港航实务 皮丹丹 教材精讲班教案 55-第2章-2.7.1-围堰施工

2.7干船坞和船台滑道施工技术船坞是一种用于修造船舶的水工建筑物，主要用于船舶修理、建造和大修。船坞可以分为干船坞和浮船坞等类型，其中干船坞较为常见。干船坞的三面接陆一面临水，干船坞配有各种动力管道及起重、除锈、油漆和牵船等附属设备。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。干船坞结构组成包含坞室、坞口、翼墙、水泵房、减压排水设施及附属设施等。坞口用于进出船舶，设有挡水坞门，船坞的排灌水设备常建在坞口两侧的坞墩中；坞室用于放置船舶，在坞室的底板上设有支承船舶的龙骨墩和边墩；坞首是与坞口相对的一端，其平面形状可以是矩形、半圆形和菱形，坞首的空间是坞室的一部分，在这里拆装螺旋桨和尾轴。（1）干船坞的结构型式分类（按克服地下水浮托力方式分）：排水减压式、锚拉式、重力式和浮箱式。1）重力式坞室：是利用结构本身和回填料的重力来抵消浮托力。2）锚定式坞室：就是利用锚桩、锚杆及锚块等将坞底板锚固在地基上抵消浮托力。3）排水减压式:采用地下排水设施部分或全部消除地下水浮托力。4）浮箱式结构:是采用预制安装浮箱建造船坞，从而可不必建造围堰。（2）适用情况：排水减压式适用于原地基或经防渗处理后地基的渗水量较小的情况;锚拉式适用于地基具有良好锚碇条件的情况;重力式适用于采用排水减压式或锚拉式结构均有困难和地基较好的情况;浮箱式适用于干施工有困难或造价较其他结构型式低的情况。滑道，修船厂和造船厂中连接船台和水域供船舶上船台和下水用的斜坡道。船台滑道的主要形式可分为纵向斜船台滑道、横向机械化船台滑道和纵向机械化船台滑道。2.7.1围堰施工1.土石围堰施工土石围堰抛填施工时，应对围堰的轴线、坡肩线、坡脚线和防渗心墙的位置进行控制。抛填的顺序和方法应根据堰体结构特点、现场地质和水文条件等因素综合确定，并符合下列规定:（1）陆上围堰应分层填筑、分层压实。分层厚度应满足设计要求或由现场试验确定，堰体的密实度应满足设计要求。（2）水中围堰可采取陆上推进或水上拋填的方法。围堰出水部分应按设计要求进行密实处理。（3）设有黏土芯墙的土石围堰，水下部分宜先抛筑芯墙两侧棱体、再抛筑芯墙部位的袋装黏土。水中围堰合龙，宜选择在堰内外水头差较小和水流流速较小的时段进行。合龙施工过程中，应根据龙口水流流速的变化适时调整填料种类、填料强度和拋填方法。截流后应及时进行前后戗台加固、龙口加固、围堰闭气和堰体培高增厚。土石围堰堰顶宽度除应满足通行、构造和施王要求外，尚应满足防汛抢险要求，且不应小于4.0m。2.钢板桩围堰施工（1）钢板桩围堰施工前，应清除现场地下和水下影响钢板桩沉桩的障碍物。钢板桩的沉桩施工除应符合《码头结构施工规范》J工S215-2018的有关规定外，尚应符合下列规定:①沉桩前宜在钢板桩锁扣内抹防渗油膏。②钢板桩的沉桩标准应通过试沉桩确定，并应根据地质情况随时调整，避免钢板桩底端产生严重卷边变形。（2）双排钢板桩围堰的围囹与拉杆安装和堰中回填应符合下列规定:①围囹与拉杆的安装，应按施工方案规定的施工步距紧跟钢板桩的沉设对称进行。②采用成对背靠槽钢作为围囹时，围囹分段长度不宜小于4倍拉杆间距。围囹应与钢板桩凸面贴合，间隙大于10mm应垫钢垫板。③拉杆安装应施加初始应力，并根据回填情况对拉杆张力进行调整。长度大于12m的拉杆中部宜装设紧张器。④双排钢板桩围堰堰体的回填，应在围囹与拉杆安装后分层、均匀进行，填料应选用中砂、粗砂或其他非粘性材料。（4）格形钢板桩围堰的施工应符合下列规定:①格形钢板桩围堰的施工，宜按先主格体沉桩、后副格体沉桩、再格内回填的顺序进行;②主格体的沉桩，可采用水上拼插沉桩或陆上拼组成型、整体吊装沉柱方法。③副格体的尺度和位置，应根据主格体实际位置和偏差确定，并按先迎水面、后背水面的顺序，且至少滞后一个格体的施工步距进行施工。3.沉箱围堰施工（1）沉箱围堰抛石基床的施工除应符合《码头结构施工规范》J工S215—2018的有关规定外，尚应符合下列规定:①基槽槽底存在的含水率小于150%或重力密度大于12.6kN/m3的回淤沉积物厚度不宜大于100mm。②基床块石的粒径及堆积体孔隙率应满足下列要求，并宜通过现场试验确定:a.升浆过程中，砂浆在升浆压力作用下能够充满基床块石的孔隙。b.对升浆管沉设不造成过大困难。③基床抛石应按施工方案所确定的水下升浆段分段进行，段与段之间应采取防止漏浆的隔离或反滤措施。④采用水下升浆的抛石基床不应夯实。基床顶部应进行整平，沉箱两侧的基床表面应抛填倒滤层。对于使用后需拆除的沉箱,应在其基床顶面铺设不影响沉箱起浮的土工合成材料隔离层。（2）沉箱预制和安装除应符合《码头结构施工规范》J工S215—2018的有关规定外，尚应符合下列规定:①预制沉箱时，应按水下升浆施工方案要求在沉箱底板中预埋压浆管套管和观测管套管。在沉箱出运、浮运和安装过程中，应对套管进行保护。③沉箱安装的前沿线、相邻沉箱错台和缝宽的允许偏差分别为:30mm、30mm和±30mm。（3）沉箱内回填应符合下列规定:①需拆移的临时围堰沉箱，箱内的回填材料宜采用砂砾或碎石等易挖除的材料。②回填时应采取防止回填料落入沉箱接缝腔的措施。（4）抛石基床的水下升浆施工应符合下列规定:①水泥砂浆的配合比应经系统试验确定。砂浆的流动度、泌水率、膨胀率、初凝时间和终凝时间等指标，应满足水下升浆的要求，并应通过现场试验或典型施工确定。②基床水下升浆应设压浆管和观测管。压浆管宜梅花形布置，观测管宜布置在两排压浆管之间。压浆管的排距和孔距均不宜大于3m。⑤灌浆管路应保证浆液流动畅通，并应能承受1.5倍的最大灌浆压力。灌浆泵和灌浆孔口处均应安设压力表，压力表与管路之间应设隔浆装置。水下升浆宜以沉箱为单元进行施工。在同一施工段中宜采用多管平升升浆的工艺。采用按排接力升浆工艺时，压浆应从沉箱围堰外侧第一排管开始，并应遵循先低、后高的顺序进行。浆面高出沉箱底高程200~300mm后，再进行下一排管的压浆，直至整个沉箱底部基床压浆饱满。⑧水下升浆施工，砂浆灌入量大于计算注入量且浆面上升高度超过沉箱底面以上200~300mm时应结束升浆;对于浆面上升高度难以达到沉箱底面以上的施工段，可利用观测管进行补允压浆，在设计压力下，注入率不大于1L/min时，继续灌注30min,可结束补充压浆。临时围堰沉箱的接缝应做防渗止水处理。对于沉箱与基床的接触面、基床与岩石的接触面和岩基存在裂隙，宜采用帷幕灌浆的方法进行处理。4.围堰维护与拆除1）围堰在施工期和使用期间的观测和监测应符合的规定（1）施工观测应编制观测方案并纳入施工组织设计。观测方案中应明确观测项目、观测点设置、观测方法、观测频率、观测记录及数据整理分析等要求。（2）施工监测应编制专项监测方案。监测方案中应明确监测项目、测点布置、测试方法、围堰的稳定标准、警报数值、数据与报告传递及对施工配合的要求。2）围堰的使用维护应符合的规定（1）施工期围堰顶部的荷载不得超过设计荷载。利用围堰作为施工道路时，应进行相应处理。（2）使用期应对围堰的完整性和渗水情况进行巡视、定期检查和