浅谈基床夯实的施工优化

浅谈基床夯实的施工优化
摘要：针对工期较紧的基床夯实进行优化，通过增加夯锤重量，调整抛石分层厚度，充
分发挥重锤的能力，提高作业效率，节省工程工期，以达到减少施工成本的目的。

以浏五店
岸壁整治工程基床夯实施工为例，具体分析和检验优化施工参数的效果，大幅度提高作业效率。

关键词：港口工程抛石基床施工优化
1前言
浏五店岸壁整治工程位于厦门市翔安区南部，北依环湾路，南侧面向同安湾
海域，西侧为浏五店码头，东与翔安隧道出口紧邻，隔环东海域与厦门岛相距仅
约4km。

项目所在地具有得天独厚的区位优势，地处海峡西岸经济区最前沿，水
路距大、小金门仅12km左右，地理位置十分优越。

工程中使用的海岸线长度2811.24m，包含直立式岸壁约1990m，沙滩838m，C75、C76造地工程南侧临时围
堰斜坡护面227m，形成场地面积约30.5万m2（含沙滩区7.75万m2）。

2基床夯实施工优化
通过查找规范《码头结构施工规范》(JTS 215-2018)第7章，规范中提到：
基床锤夯时应分层、分段夯实，每夯的夯击能不宜小于120 kJ/m2，对无掩护水
域的深水码头，夯击能宜采用150～200 kJ/m2[1]。

每层夯实后的厚度不宜大于2m，夯击能量较大时，分层厚度可适当加大[1]。

为发挥大锤的功能，考虑根据情况加大抛石分层厚度。

抛石分层厚度、夯击
能与夯沉量关系需通过试夯确定，并通过基床夯实前扫海数据与夯实后数据对比，分析出在该参数施工下的沉降量，确定后续抛石预留量。

2.1夯锤、基床厚度选择
工程前期采用夯锤重量为12t，按基床抛石厚度按2m分层，目前已完成
AK0+468~AK0+482.3段基床抛石（h=-8.5m），AK0+336~AK0+450段的基床抛石（h=-14m）；AK0+468~AK0+482.3段基床夯实（h=-8.5m），AK0+340~AK0+442段基床夯实（h=-16m）。

按原施工方案施工工期较长，无法满足节点工期，导致下一道工序滞后，为确保施工进度，提高工作效率，在不影响质量的前提下，考虑将抛石厚度调整为2m、2.7m、3.1m、3.2m、3.5m、3.6m六种情况（根据不同断面分层划分、其中2m、3.5m为二级基床分层厚度），基床夯实采用的夯锤重量调整为：14.86t。

2.2典型施工区确定
根据现场施工进度需求，选取该段（AK0+400～AK0+466第三层）基床抛石，该里程段大小为66m×20.2m，夯实面积为1332m2。

根据设计图纸要求，该段（AK0+400～AK0+466第三层）基床为混合基床，基床底标高为-14m，基床顶标高为-10.5m，层厚为3.5m。

工程中所用的夯锤外形设计参照了目前市场上常用水下夯锤外形，尽量使夯锤呈流线形，夯锤的重量为14.86吨，锤重M=14.86t，半径为0.81m，底面积S=2.06m2，按照落距h=4m，理论夯击能=14.86×9.8×4/2.06=282.77kJ/m2 >120 kJ/m2。

2.3工艺实施
基床锤夯设备选用782t平板驳装备一台85t履带吊作为起重设备，一个14.82吨重锤。

基床夯实班组进场后，立即组织基床夯实的前期工作，对班组进行安全技术交底，对施工机具、设备、人员进行核查。

夯实施工过程中，采用纵、横双向都相邻接压半夯的行驶。

施工过程中分为两遍夯实，分别是初夯、复夯各一遍，以防止基床有局部隆起或者漏夯的情况。

开始施工前，平板驳采用GPS卫星定位系统进行定位，确定驳船初始位置。

在振冲船上标记位置，横向间距为0.81米，通过标记进行控制。

再通过RTK与打夯船上的位置标记相结合，让重锤对准RTK与平板驳船上标记位置为桩位点。

由于海上风浪较大，每次移船只施打一排，根据驳船实际情况，可施打25夯次。

图一夯实顺序及控制图
（1）锤夯施工开始前，将会同现场工程师对各层抛石面的平整情况进
行核查，若出现基床局部高差大于0.3m的情况时，要重新进行平整。

夯实时采
用相邻压半夯，并分初夯、复夯各一遍的方法（根据夯锤重量、夯锤半径、吊机
的吊臂长度等参数通过计算确定每次吊机水平旋转角度控制施打的宽度和变换吊
臂垂直角度来控制每个船位前进的距离）。

（2）现场分段夯实施工的搭接长度不得小于2m。

重锤夯实施工开始之前，
应对各层的抛石面平整情况进行核查，若出现基床局部高差大于0.3m的情况时，要组织人工进行补抛，再平整后才能进行夯实。

为了防止基床局部隆起和漏夯的
情况，基床顶层的夯实宽度按方块尺寸的前、后边各增加1m控制。

有分层夯实
的情况时，其夯实宽度要按分层处的应力扩散线范围各边加宽1m进行控制。

（4）夯实施工过程中，采用纵、横双向都相邻接压半夯的行驶。

施工过程
中分为两遍夯实，分别是初夯、复夯各一遍，以防止基床有局部隆起或者漏夯的
情况。

基床夯实宽度根据规范，按沉箱底面前后沿两边各加宽1m确定。

（5）打夯船用GPS进行精确定位，施工时在夯锤的钢丝绳上作明显的标记，操作司机在作业时根据标记和潮水的变化情况把握起锤高度，保证每夯一锤都能
满足夯锤的落距要求，施工班组要按要求作好详细的夯实施工记录。

（6）夯实施工后补抛的块石面积要大于1/3沉箱的底面面积，且补抛的块
石厚度普遍大于0.5m时，将采取补夯处理。

基床的顶面在补抛之后，要用夯锤
进行夯实。

（7）在基床夯实施工完成后，要尽快组织验收，并进行基床的整平，防止时间过长导致淤泥的沉积，影响后续施工。

（8）锤夯完成后，在已夯的基床上任选不少于5m一段进行复夯，以检验夯实效果是否达到设计和规范要求。

2.4施工注意事项
（1）为防止“倒锤”和夯坍边坡，每遍的夯实先中间、后周边。

（2）基床夯实过程中，经常复核打夯船的位置，确保夯实范围准确。

（3）试夯的宽度应按基床夯实的范围要求宽度来确定，试夯段的长度不小于10m。

（4）试夯所用的船机、夯锤设备和操作方法与正式施工相同。

（5）在夯实施工后补抛的块石面积大于1/3倍沉箱的底面面积或者连续面积大于30m²且厚度普遍大于0.5m的情况时，要作补夯处理。

（6）基床夯实施工完成后，要组织监理工程师对基床夯实尽快验收，并组织进行基床的整平，防止时间过长导致淤泥的沉积。

2.5复夯验收
根据《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）及《码头结构施工规范》（JTS215-2018）对该试验区随机选取5米施工段，做了复夯验收。

在该试验区随机选取5米施工段30个点，采用原夯锤、原夯击能复打，通过全站仪测量记录沉降量，要求沉降量平均值≤30mm[2]。

在该施工段区域内随机抽取30个点，并将前后标高差计算出来，该组数据如下21、12、16、19、27、13、7、16、24、19、21、13、33、9、9、23、23、12、18、23、11、21、32、24、16、18、25、18、27、18，计算出的沉降量平均值为18.93mm<30mm，满足相关的规范要求。

2.6夯前及夯后数据对比
本次施工通过对夯前、夯后的扫海数据对比，计算出相关的沉夯量以及沉夯率。

夯前平均标高-10.755m，夯后平均标高-11.223m，计算出平均沉夯量为
468mm，沉夯率为13.37%，以此作为标准，控制后续施工抛石预留沉降量。

3结论
通过典型施工区的基床夯实及复夯验收结果分析，得到以下结论：
该试验区经过夯实后，复夯后沉夯量=18.93mm>30mm，平均夯沉量为468mm，夯沉率=13.37%，满足相关设计要求，所以该施工方案可行，以此确定的施工参数为作为后续基床夯实的施工参数。

基床夯实施工参数：
锤重M=14.86t，
半径R=0.81m，
底面积S=2.06m2，
落距h=4m，
理论夯击能=14.86×9.8×4/2.06=282.77kJ/m2
面对工期较紧的重力式码头建设，经过上述实践，可将基床夯实施工进行优化，增加夯锤重量，调整抛石分层厚度，不仅减少施工工期，减少施工成本，提高施工进度，同时为后续类似重力式码头工程提供借鉴。

参考文献
[1] 码头结构施工规范（JTS 215-2018）.北京：人民交通出版社，2018.
[2] 水运工程质量检验标准（JTS 257—2008）. 北京：人民交通出版社，2008.。