基床抛石、夯实、整平施工方案

基床抛石、夯实、整平试验段

施工方案

2016 年 3月

目录

一、编制依据 (3)

二、工程概述 (3)

（一）工程地点 (3)

（二）主要施工内容 (3)

（三）设计水位（秀英潮高基面起算） (3)

三、主要工序施工方法及质量保证措施 (5)

（一）多功能土工垫铺设 (5)

（二）基床抛石 (11)

（三）基床夯实 (14)

（四）基床整平 (19)

四、安全保证措施 (24)

五、环境保护措施 (25)

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一、编制依据

1、《海口市东海岸如意岛项目填海工程西标段施工合同》。

2、《海口市东海岸如意岛项目填海工程西标段施工图设计》。

3、《水运工程质量检验标准》(JTS257-2008）

4、《水运工程测量规范》(JTJ203-2001)

5、《水运工程施工安全防护技术规范》（JTS205-1-2008）；

6、《港口工程地基规范》（JTS-147-1-2010）

7、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002)

8、《港口及航道护岸工程设计与施工规范》（JTJ300-2000)

二、工程概述

（一）工程地点

海口市东海岸如意岛填海工程位于海口市东部铺前湾西侧湾口白沙浅滩，即南渡江出海口东北侧白沙浅滩。距江东海岸线约4.4km，距美兰机场约17km，距海口市中心约12km。

（二）主要施工内容

主要施工内容包括：多功能土工垫铺设、基床抛石、夯实、整平。（三）设计水位（秀英潮高基面起算）

设计高水位：2.69m

设计低水位：0.55m

极端高水位：4.13m

极端低水位：-0.18m

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图2-1 典型断面示意图

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表2-2 主要工程量统计表

本工程码头沉箱基床为10～100kg块石，护底为150～200kg块石，基床及护底抛石总方量约13270.8m3,多功能土工垫铺设约4323.6m2。

三、主要工序施工方法及质量保证措施

（一）多功能土工垫铺设

根据设计要求，尽量选用宽幅，多功能土工垫由专业厂家按设计指标及要求，专业机械一次加工成型生产，横向陆上搭接采用鸡眼扣搭接，搭接宽度应满足设计要求。

按各断面实际尺寸把土工垫搭接好后，在预定潮位运至现场，采用专业铺排船进行铺设施工。要求多功能土工垫的纵向(长度向)沿沉箱横断面方向铺设，全长铺放。现场铺设时要求符合设计要求，不出现松弛、无皱折现象。

图3-1 多功能土工垫铺设工艺流程图

1、施工准备工作

（1）材料准备

多功能土工垫按不同断面（尺寸=断面长度×6m宽），共需约35块；（备注：材料实际进场数量根据实际损耗量进行调整）（2）人员、设备准备

机械设备：多功能土工垫（土工格栅）专用铺排船一艘、锚艇和交通船各一艘、GPS移动站 2台。

工具：1根29.2m卷筒、配重碎石袋、绑扎锁扣、铁丝若干等。

人员：潜水组2组，每组4人，测量队1组，普通工人2组，每组5人，现场管理人员3人。

（3）测量准备

建立GPS差分基准站，按每块多功能土工垫铺设宽度及铺设张数等数据输入铺排船的GPS移动站，在笔记本电脑上标明逐块铺放的位置并以此作为铺设土布的定位依据。

多功能土工垫铺设船抛锚定位，锚位按铺设4张抛放。

2、铺设方法

（1）将多功能土工垫铺设辅助用抛石船提前装足石料（或袋装碎石）待命，以便压牢多功能土工垫。

（2）将已缝好的多功能土工垫运至铺布船上，并在起始边穿入钢管、上好抛锚用的固定吊环。把以上处理好的多功能土工垫卷在滚筒上。在多功能土工垫铺设船上松开多功能土工垫卷的起始边，在起始边的吊环上结好绳索，联结在船上准备好的4只小锚上。

（3）铺设船绞锚定位至抛放起始边的位置，定位后等候抛填指令。

3、铺设施工

（1）多功能土工垫铺设由多功能土工垫铺设船船长统一安排时间抛小锚、铺设时滚筒的上下等各项细节工作，以及在铺设过程中由船长操作移动杆来控制多功能土工垫铺设的方向。另配一名船上技术员统一指挥抛投碎石袋以及GPS系统的操作。其余船员听从船长安排各负其职。抛石船的投抛时间﹑位置统一由多功能土工垫铺设船船长指挥，在整个过程中由项目部质检人员及技术人员负责各种检验等工作，在监理认可下才进行各项程序操作施工。

（2）铺设时要注意充分考虑到铺设的方向，铺设施工垂直于沉箱轴线进行，并据此进行翻卷多功能土工垫，在把多功能土工垫装入滚筒前也应充分考虑到这一方面，以防装错方向。

（3）在铺设船上用吊机将整筒多功能土工垫从吊臂上垂直下沉（注意调整好多功能土工垫筒的方向位置）直至基槽和护底开挖面

上。用卷扬机将滚筒吊索拉紧，以利碎石包抛压。

（4）铺设时的多功能土工垫定位下锚的方法：船定在起始边后，再把滚筒放到水面用小木船把小锚沿滚筒垂直方向拉紧小绳子后抛入海里，然后下滚筒开始铺设多功能土工垫，这时的起始边基本在规定范围内。铺设方向：基槽→护底。（一张多功能土工垫起始边系4个小锚，每个小锚重为40公斤。四个小锚可以满足多功能土工垫的拉力。）

（5）多功能土工垫一边展开，一边就将船上准备好的碎石包抛向多功能土工垫上，横向每排抛10包左右（间隔2m），纵向每隔2m 抛下一排，四角适当加密，依靠这些压载将多功能土工垫暂时固定，在抛投过程中统一指挥统一管理，铺设时监理旁站，及时验收。

（6）铺设船在多功能土工垫全部展开完毕后吊起滚轴，移船至下一位置继续铺设。

图3-2 多功能土工垫铺设方案图

4、质量保障措施

（1）进场材料要求

原材料产品进场需提供的出厂鉴定书或合格证明以及抽样试验检验报告，使用前需经抽样试验，对土工垫的质量、力学指标进行检验，各项技术指标应符合设计要求；

施工现场临时堆放选择库房或良好保护条件的场地，严禁随意堆放。

（2）施工质量检测

多功能土工垫（土工格栅，下同）铺设时安排专人负责铺放过程的描述记录和每块铺放的位置尺寸记录。记录者负责签名并有人员负责校核。

多功能土工垫铺设方向应按设计要求铺设，确保相邻土工垫搭接，水下搭接宽度应≥1m控制，以满足防冲刷要求；土工垫宽幅6m,每次铺设可根据铺排船大小来进行搭接，每副土工垫搭接宽度应≥10cm。

确保工程质量，沉入水中后每张土工垫的搭接宽度，在沉排结束后需进行搭接检测。检测方法采用GPS铺排轨迹监测。

检查多功能土工垫铺设的位置是否符合要求，船铺设多功能土工垫时，利用船上检测系统反映多功能土工垫铺设轨迹，发现有偏差，立即进行调整。

（3）搭接实际平面位置的检测

A、多功能土工垫实际平面位置的检测

对于平面位置的检测，采用GPS铺排轨迹检测，在每次铺设多功能土工垫铺设过程中，通过GPS接计算机系统检测土工垫铺设控制点的实际铺设坐标，与控制坐标对比保证轴线偏移小于规范和设计要求。

B、相邻多功能土工垫间搭接宽度的检测

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检测方法采用GPS铺排轨迹监测，通过GPS接计算机系统监测铺设土工垫铺设位置与上一土工垫铺设位置的搭接宽度≥1m。

（二）基床抛石

基床石料抛填采用平板驳进行抛填，抛到一定标高后顶层二片石料找平采用平板驳配勾机的施工工艺。

本段基床抛石标高分为K4+800～K4+872.3段是-9.0～-6.5m（包含二片石垫层厚2.5m）、K4+872.3～K4+972.1段是-10.0～-8.0m(包含二片石垫层厚2m)、K4+972.1～K5+000段是-9.0～-7.0m(包含二片石垫层厚2m)三种情况，因此拟先施工K4+872.3～K4+972.1段，然后再进行K4+800～K4+872.3段和K4+972.1～K5+000段的施工。

图3-3 基床抛石工艺流程图

1、施工准备工作

（1）材料准备

开工提前半个月到石场取样送检，质量必须满足设计要求，未风化、不成片状、无明显裂缝，且饱和抗压强度不低于50MPa的要求。

（2）人员、设备配置

（3）测量准备

A、在抛石前须提前测量检查基槽尺寸有无变动，有无回淤，如有显著变动或回淤应进行处理。

B、在施工前根据抛填或补抛的不同厚度，合理分条分段。把基床的平面位置、基床坡顶坡脚线输入到RTK手簿上，并编制控制网络，在手簿上显示定位船的实时动态坐标，使定位船能够精确地进行施工定位。

C、根据设计图纸或施工要求进行施工导标、水尺或水文站的设置。

2、抛石方法

（1）本段基床抛石厚度有2～2.5米。基床抛石首先采用平板驳装运块石至现场进行抛填，在基槽底全面覆盖一层30cm厚二片石层，再抛填10~100kg石料至设计高度，在达到高度时进行夯实施工。然

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后进行二片石粗平，厚度为40cm至50cm，直到基床设计顶标高。

（2）基床抛石进行试验段（50m）试验，确定相关参数（如水流方向及速度、分条宽度、石料漂移距离等），初步预留沉降量为20cm。

3、抛石施工

（1）在抛填前定位方驳预先抛锚定位，定位船和抛石船以平行基床纵轴线定位为主进行作业。平板驳装石到现场后靠在定位驳一边，观测定位是否有改变，如没发生变化即可进行抛石，否则需重新进行定位。

（2）抛填过程进行水砣打水测量控制，随时掌握抛石面的变化情况。抛石过程中，抛石工要密切注意水流方向及速度，顺流抛石，预留提前量，并注意潮汐变化，及时调整定位方驳的船位。

（3）抛石过程中，每抛完一个断面或层，技术员应要做好抛石记录。

（4）在完成基床石料抛填后，用测量船进行测量，根据测量资料再进行补抛找平顶面和整理边坡成型。

（5）基床经补抛和锤夯后成型验收，将采用测量船及测深仪进行验收测量。

4、质量保障措施

（1）要顺流抛填，抛石和移船的方向应与水流方向一致，以免块石漂流到已抛部位而产生超高。

（2）抛石工要常对标、勤打水砣，防止漏抛或高差过大。控制好坡脚和边坡坡度。

（3）在接茬处，应在临近接茬2-3m的已抛部位开始测水深，并采取先测水深、后抛石、再测水深的方法进行抛填，以免漏抛或抛高。

（4）每段抛完后立即测量断面，按每5～10m一个断面，每1～2m一个测点进行测量，若不合格立即补抛。抛石基床顶层顶面以下0.5-0.8m范围内应细抛，控制高差0-30cm，细抛应趁平潮时进行，

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细抛以下区域可粗抛，控制高差为±30cm。基床顶面标高不得高于施工控制标高，且不宜低于0.5m。基床顶宽不得小于设计宽度。

（5）抛石基床应预留夯沉量，夯沉量由试夯资料确定。

（6）水下基床抛石允许偏差。

（三）基床夯实

本工程抛石基床采用重锤夯实工艺，即改装抓斗船或方驳装载履带吊，通过起吊一定重量的夯锤，自由下落到基床面，从而达到夯实的方法。每锤的冲击能量须大于150Kj/㎡（不计浮阻力等影响）。基床夯实应分段进行，按照分层分条分段夯实进行施工，分层情况与基床抛石等同，分条宽度根据打夯船吊机的作业半径确定，分段长度100～150m，分段分条打夯的搭接长度不小于2m。相邻段同层面夯实搭接长度按不小于2m控制。采用重锤分层夯实，按照设计及规范要求进行夯实施工，采用纵横向相邻压半夯，每点一锤，并分初夯、复夯各一遍，夯击次数由试夯确定。

本工程沉箱基础为抛石暗基床，基槽通过验收后，先抛一层30cm 后的二片石，然后再抛10～100Kg的基床块石，然后再在上面抛填一层40cm厚的二片石找平层。基床XK4+800～XK4+872.3段底标高为-9.0m，顶标高为-6.5m；基床XK4+872.3～XK4+972.1段底标高为-10.0m，顶标高为-8.0m基床XK4+972.1～XK5+000段底标高为-9.0m，

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顶标高为-7.0m；各段夯实宽度均为17.85m。夯实的工程量如下表：

夯实工程数量表

1、施工准备工作

（1）开工前按设计要求夯击能量进行组织打夯船、夯锤进场；打夯船拟采用挖泥船将抓斗改装为夯锤进行夯实，锤重6t，落距3m 左右，经计算每锤的冲击能量大于150Kj/㎡（不计浮阻力等影响），满足设计要求。

（2）夯实前应对抛石基床进行粗平，局部高差不得大于30cm。

2、夯实方法

（1）采用重锤分层夯实，按照设计及规范要求进行夯实施工，采用纵横向相邻压半夯，每点一锤，并分初夯、复夯各一遍，夯击次数由试夯确定。

（2）为满足设计对基床夯沉量的要求，在抛石基床上选择有代表性的区段试夯，并选择一断面1m一个点进行夯实沉降值测量，同时进行块石的紧密程度和破损情况的检查。

（3）根据试夯结果，取相邻夯次平均沉降差在3cm内的次数为正式施工的夯击次数。

3、试验段试夯

根据设计要求，在正式夯实前，在现场有代表性的区段进行试夯，试夯段长度不小于10米。在试夯范围内选取三个断面，每个断面每

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1m一个点进行夯沉量观测，求出平均值。观测时对夯前和夯第4次时各测一次，以后每两夯测一次，至相邻测次的累计沉降值趋于接近为止。观测沉降的同时，潜水员下水检查基床表面块石的紧密程度及破损情况。根据试夯和观测结果，在平均沉降量为30mm以内时的次数即为正式施工的夯击次数，原则上确定夯击次数不少于8次。同时正式施工时应使用与试夯相同的船机、夯锤设备和操作方法。

4、夯实施工

（1）基床夯实一般采用分段、分层、纵横向断面均接压半锤的方法进行，分段打夯的搭接长度大于2m；基床夯实厚度大于2m要分层。

（2）夯实宽度按设计要求，一般为建筑物底面尺寸各加宽1m。

（3）测量工应做好夯前、夯后标高原始记录。

（4）本工程拟选用重6t，底面直径1.2m，高0.8m的夯锤，根据下式：

P=mg/s=mg/（πr2）=6×9.8/（π×0.6×0.6）=52KPa

E p=mgh=6×9.8×3=176 kj/m2

不计浮力、阻力的影响，当夯锤落距为3m时，夯锤底面压强52KPa,夯击能为176kj/m2，可满足设计及规范要求的底面压强40～60KPa,夯击能大于150kj/m2的标准。

（5）夯实施工时首先沿基床纵向中心线抛锚移船，使打夯船平行于基床中心线定位，然后从抛石基床端部开始夯实，沿基床纵向一边后退一边逐断面夯实。

（6）按照分层分条分段夯实进行施工，分层情况与基床抛石等同，分条宽度根据打夯船吊机的作业半径确定，分段长度100～150m，分段分条打夯的搭接长度不小于2m。

（7）基床夯实过程中严格控制夯锤吊高，夯实边线及范围，不得漏夯。最顶一层基床夯实范围按沉箱底宽尺寸海侧加宽1m、陆侧

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加宽1m。

（8）基床夯实施工过程中做好施工记录，包括夯前、夯后标高原始记录，日施工长度、位置等，以便控制施工质量和进度。

（9）一段基床夯实后通知业主、监理验收，由监理部门确定抽查不少于5m段基床，用原夯锤，原夯击能复打一夯次（夯锤相邻排列，不压半夯），用水准仪测其沉降量，每1m取一个断面，1m取一个点，取其平均值。验收合格方可进行下道工序。顶层基床验收合格后尽快进行基床整平工序，防止回淤。

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5、质量保障措施

抛石基床夯实施工技术要求如下：

（1）基床采用重锤夯实工艺，并按（JTS 167-2-2009）的规范规定。

（2）夯锤的重量、落距和夯实冲击能量必须符合规范（JTS 167-2-2009）规定；

（3）夯实的方法符合规范（JTS 167-2-2009）规定。夯实遍数不得少于试夯所确定的遍数；

（4）基床夯实验收复打一夯次的平均沉降量，不大于30mm：

（5）夯实前对抛石基床顶面进行适当整平，局部高差不宜大于300mm；

（6）夯实后基床顶部补抛块石的面积大于1／3构件底面积或连续面积大于30m2，且厚度普遍大于0.5m时，作补夯处理。

（四）基床整平

基床整平采用常规工艺，即整平船、潜水组的导轨刮道法进行水下基床整平。在整平开始前根据基床夯实竣工断面预先估算整平所需的片石、碎石用量，先做备料工作，基床整平采用水上工人协助水下潜水员人工整平的施工方法。

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图3-5 基床整平工艺流程图

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