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重力式码头施工设计

矩
形
沉
箱
方
案

制作成员：
指导老师：
编制时间： 2013-11-16

重力式码头设计书

本港拟选在青岛某海区，根据其海区地形、地质和水文、气象等自然条件及外部条件对工程的影响，确定该码头设为重力式矩形沉箱结构。
矩形沉箱制作比较简单，浮游稳定性好并采用了开孔沉箱以减少码头前波浪反射作用从而提高船舶泊稳性。
该码头主要从事集装箱、煤炭、原油、铁矿、粮食等进出口货物的装卸服务和国际国内客运服务并与多个国家和地区的港口进行贸易往来。
一、工程勘察设计：
青岛市地处山东半岛的咽喉部位，濒临黄海，环绕胶州湾，山海形胜，腹地广阔与日本东京处于相同纬度，气候相似，属于北温带季风区域，具有海洋性气候特征——空气湿润，温度适中，四季分明，日温差小，气温升降平缓。根据1898年以来的资料，青岛年平均气温12.7℃。最高气温高于30℃的天数，年平均为11.4天；最低气温低于-5℃的天数，年平均为22天。年平均无霜期251天，比相邻地区长一个月。青岛春季持续时间较长，气温回升缓慢；夏季较内陆推迟1个月到来，湿润多雨，但无酷暑。青岛属正规半日潮港，潮差为1.9～3.5米，大潮差发生于朔或望（上弦或下弦）日后2～3天。

二、工程设计内容：
根据工程区域的地质结构条件码头结构形式为沉箱重力式结构。沉箱为钢筋混凝土矩形沉箱。沉箱尺度为12*8*8m（长、宽、高）。单个沉箱重约1800t。沉箱内抛填乱石和石渣，沉箱顶标高为-6m。沉箱上部为预制空心方块，沉箱后设抛石棱体，其后回填石渣。沉箱以下为抛石基床结构，采用10~100kg块石。泊位设1000KN系船柱，共16套，码头防冲设备选取为TD—A1450H橡胶护舷，共计16套。（具体图纸及尺寸见后页附录）
所用材料见下表：

序号
材料名称
规格
单位
备注
1
基床乱石
10-100kg
M^3

2
沉箱砼
C30250
M^3

3
沉箱钢筋

吨

4
沉箱石渣

M^3

5
沉箱块石
10-100kg
M^3

6
胸墙砼
C25f250
M^3

7
胸墙钢筋

M^3

8
棱体块石
10-100kg
M^3

9
二片石倒滤层

M^3

10
碎石倒滤层
0.5-8cm

11
码头后方石渣

M^3

12
系船柱
100T
M^3

13
橡胶护舷
TD-A1450H

14
钢轨
QU120
M^3

三、工程的施工流程：
1.施工准备 ：
施工前先修复预制场、加工预制构件模板，准备沉箱。
2.基槽挖泥：
施工前，抓斗式挖泥船应对船带GPS定位系统进行点校正，校正点应与本工程整体测量控制网相一致。挖泥船施工通过GPS进行定位，通过陆地上设立的导标作为校核。挖泥船弃泥需要泥驳拖带至业主指定地点进行弃泥。
抓斗船进行基槽挖泥时，施工船舶上需配有专门的技术人员及测量人员以便随时控制挖泥的深度。严格控制挖泥的深度、宽度，以减少超挖抛石量。
挖好后即刻进行质量检验和基床清淤，以保证要求。
3. 基床抛石：
码头基床形式设为抛石暗基床，基床前肩放坡为1:1.5，后肩放坡为1：1.5，基床顶标高为-14.00米，并预留道坡。块石规格为10~100Kg，要求其饱水抗压强度满足规范规定和设计要求。
主要工艺有基槽验收、测量放线立标、方驳驻位 抛石。
施工中采用陆上传统测量标志进行定位。准确控制抛石位置。基床抛石采用400t方驳定位，100~200t自航铁驳运输。
4.基床夯实：
码头沉箱抛石基床标高为-14.0，抛石厚度为2.0米，夯实度不大于2米，分段夯实的搭接长度不小于2米。
按照与基床抛石相同的施工顺序，与基床抛石穿插进行。主要步骤：基床粗平、夯实方驳定位夯实、复夯验收。
5.基床整平：
工艺流程：整平前对基床检测、测量定位铺设导轨、铺二片石、刮平、检查验收。

基床整平施工顺序同基床夯实顺序，分段进行整平。
水下基床整平允许偏差、检验数量和方法

检测项目
允许偏差（mm）
检验单元和数量
单元测点
检验方法
细平顶面标高
+-50
每个断面
4
全站仪、水准仪与测深导尺
7.沉箱安装：
施工工艺流程：潜水员检查回淤情况、沉箱抽水起浮、拖至安放地点、通过进水阀门压水、沉箱距基床30~40cm时关上进水阀门、测量人员校核位置、安装人员调整位置、打开阀门继续压水、再次检测位置、合格后离开、第二天测量验收合格、拆除阀门封死进水孔。
8. 沉箱内填料(沉箱背后回填)：
本工程沉箱后回填包括10~100Kg块石棱体、回填石渣的范围为倒滤层向后10米。采用水抛和陆上推进想结合的施工工艺进行施工。
主要施工方法:棱体抛填、二片石混合倒滤层回填、回填石渣、质量验收。
9. 现浇胸墙混凝土：
第一层施工工艺流程：施工准备、模板支力、安装护舷预埋件、钢筋制作与运输、钢筋绑扎与装设、混凝土搅拌运输、混凝土浇筑、模板拆除、养护。
第二层施工工艺流程:模板支力、钢筋制作与绑扎、安装系船柱定位板、混凝土搅拌运输、混凝土浇筑、模板拆除、养护、栽埋轨道螺栓 。
10.现浇胸墙与轨道梁基础间回填：
回填料为石渣，含泥量小于10%,采用自卸汽车运料，装载机摊铺，人工整平。第一次回填石块至+2.5米，待门机前、后轨道梁施工完后再进行二次回填，回填顶标高为+3.0米。施工中严格控制填料顶标高和填料厚度。
11.系船柱安装
在胸墙模板支立过程中，在模板内放置系船柱定位支架(型钢结构)，定位支架内部与垫层中的预埋铁件相焊接固定，支架上部在水准仪和经纬仪的控制下焊接定位钢板。
系船柱安装完毕后，螺栓孔在螺帽拧紧后，用沥青砂填塞，并且壳内浇筑砼，系船柱壳内使用角磨机将表面磨光，然后涂刷红丹和防锈漆两遍，柱头颜色用红白漆间涂
码头建设成功能够充分开发青岛深水岸线的资源，打通华北通往世界的深水运输自然航线，带动青岛整个山东半岛地区的经济发展，实现西部区煤炭下水的分流渠道，保证华北地区的能源供应。极大的促进当地经济的发展，促进第三产业和旅游业的发展，加强与国际之间的贸易往来，使我国与周边国家的联系加强增强我国的国际影响力。
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