46船坞施工技术总结

柔性结构干船坞施工技术

中交二航局江门银星船坞工程项目经理部

【摘要】本文主要介绍广东江门银星船坞工程施工中的基坑土方开挖、坞室、船坞止水防渗、桩基施工等施工工艺及南洋船坞坞口支护体系拆除施工技术。两船坞均为建在软土地基上的大型造船坞，干法施工，设计上突破传统的设计模式，针对该地区的地质条件，采用了锚拉式与减压排水相结合的方式，既解决了工期紧的问题，又为业主降低了工程造价，该设计结构形式新颖，结构轻盈，但增加了施工难度。 【关键词】柔性结构 干船坞 施工 技术 总结

一、前言：

船坞是建在水域岸边供修船和造船用的水工建筑物。干船坞坞底低于水面，三面是坞墙，与岸相连，一面有坞口通向水域，并设有坞门。

船坞由坞室、坞口、坞门、灌排水系统和附属设施组成。坞口是将坞室同水域隔开的挡水建筑物,其上设有坞门。坞室是由坞首和坞墙围成的空间,是修造船的场所。坞首和坞室多为钢筋混凝土结构，分重力式、锚碇式和减压排水式等类型。结构和类型的选择，主要是根据地基条件，考虑如何处理地下水作用在坞底板上的浮托力问题；本文主要介绍在结构上采用锚拉式与减压排水相结合的江门银星船坞工程施工技术，其结构新颖，工序复杂，施工难度大，为建在软土地基上的大型造船坞工程。

二、工程概况：

2.1船坞规模：江门银星3.5万吨造船坞工程位于广东省江门市新会区沙堆镇，干船坞有效尺寸320 (长)×41.8 (宽)×10.3(深)米，坞墙顶标高+3.20m，坞底板顶标高-7.10m，坞口门坎顶标高-6.30m。陆域设有吊车道共4组，包括2组500t门式起重机吊，2组32t门座起重机吊，500t起重机吊车道轨距93m，32t起重机吊车道轨距12m。

2.2船坞结构特点：该船坞属软基上大型船坞，结构型式为减压排水式。坞室采用分离式，坞口为现浇钢筋混凝土“U”形整体式结构，桩基基础，坞墙为钻孔灌注排桩加衬砌轻型拉锚式结构，坞墙与坞口止水采用高喷水泥止水帷幕，形成全封闭的止水墙。底板为现浇钢筋混凝土结构，桩基基础。底板下设置混合式减压排水系统，由排水层(土工布、碎石层)及排水管组成（见船坞一般剖面图）。

1）坞墙

坞墙分为廊道和墙体两部分，廊道顶面高程为+3.20m，底板顶部高程均为-7.1m。坞室东西两侧为坞墙，轴线编号为○4~○20，长度309m，共分16段，分段长一般为20m，端部坞墙长41.8m，共分4段。坞墙结构型式为低桩承台排桩墙加衬砌结构。排桩为Φ900钻孔灌注桩，衬砌厚度为0.30m钢筋砼。衬砌在底板处前趾伸入坞室1.4m。排桩后缘采用连续的高压旋喷，旋喷桩与钻孔桩一起构成船坞坞室永久止水帷幕，并且与坞口连成一体。低桩承台板与公用廊道底板合而为一，厚度为0.8m。承台后缘为拉杆锚碇结构，拉杆直径为Ф70mm，间距为1.45m，锚碇墙前回填块石。承台板分块与底板分块相对应，承台板底标高为-0.40m。

坞墙顶标高+3.20m，承台板上部为砼双孔公用廊道。东西坞墙顶布置有引船小车轨道、350KN系船柱、接电箱、公用接头箱、楼梯口等，东坞墙顶设有500T门式起重机轨道一根。 2）坞底板

坞室底板纵向长309.0m，轴线编号③～（20），纵向分缝同坞墙。根据工艺荷载底板横向分为中板和边板，共3块。其宽度分别为8.0m和15.5m米。中板厚0.8m，边板厚0.6m，边板与坞墙连接位置和底板与坞口连接处底板厚1.0m。中板桩基一般为?600PHC管桩，边板桩基一般为?500PHC管桩。各板带纵向宽度和坞墙分段协调，即大部分宽20m。底板伸缩缝宽20mm，板块间设置Z9-30型水平橡胶止水带，纵横向接头采用凹凸槽。 3）减压排水层

减压排水是将渗过截水系统的水通过底板下的排水管道排出，并进入坞室两侧的排水明沟，防止底板承受过大的浮托力。排水系统主要由坞室底板下的排水层﹑排水管﹑单向阀和检修井组成。排水层自底板垫层下由土工布﹑级配碎石层和土工布组成。土工布在坞室下满堂铺设。排水管为带孔管，沿船坞纵向埋设3根，横向埋设11根，直径为300毫米。横向排水管两端通过检修井内的单向阀，流入坞室两侧的排水明沟。

4）止水帷幕

止水帷幕是船坞工程的重要部分，它设置在坞口底板和坞墙底板下部，形成全封闭止水系统。本工程止水帷幕采用高压喷射水泥浆止水帷幕，喷射方式为高喷。根据土层条件，高压定喷孔距为0.6米。每1平方米防渗墙的水泥用量不少于500Kg，注浆压力为36Mpa，提升速度为10cm/min，混凝土无侧限抗压强度≥1.5Mpa，渗透系数为10-6~10-7cm/s。注浆的孔距﹑水泥用量﹑注浆压力﹑提升速度均应做试验，满足设计要求后再确定。坞口止水帷幕布置在坞口四周，帷幕墙顶嵌入底板150mm。帷幕墙底标高为-25.0m。 5）吊车道

本工程坞区设有32t门座式起重机吊车道和500t门式起重机吊车道。32吨门座式起重机吊车道2座，共4条轨道，吊车梁为多跨连续梁结构；500t门式起重机吊车道2座，共4条轨道，吊车梁为多跨连续梁结构。

4座轨道梁共8条轨道，分段长度一般为30m。32吨门座式起重机吊车道长度493m，500t门式起重机吊车道坞区范围501m。吊车道桩基采用φ600PHC管桩，梁采用多跨现浇连续梁结构。32t门吊采用P50钢轨，轨道梁梁高1650mm，截面600mm，异形；500t门吊采用QU120钢轨，轨道梁梁高1950mm，截面700mm。轨道压板均为非标件，定制加工而成。轨道采用间距500mm “U”型螺栓与钢垫板连接。 6）坞口

坞口为“U”型整体钢筋混凝土结构，轴线编号为2-4轴，有效结构宽度41.8m，结构宽度60.4m。沿船坞轴线方向总长19.0m。坞口南门墩为实体式结构，东侧为门墩结合水泵房，坞墩顶标高为+3.2m，底板标高-7.10，门坎顶标高为-6.3m，底板厚2.7m，局部1.7m。门墩结合水泵房平面尺寸19x10.6m，自上而下分三层，-1.7m标高以上为电机层，-7.1m标高以上水泵层，-9.7m标高以上为流道层。底板垫层为200毫米C20混凝土。坞口施工采用深基坑支护的设计方案进行施工，施工中要求充分考虑在施工期间的坑内稳定，以信息化施工方式指导施工，确保施工安全。 7）驳岸

坞口驳岸是本工程的重要水工结构，施工时应和坞口结构同步进行，并且在驳岸结构未完成时，坞室④轴线至⑤轴线土方不得开挖。坞口驳岸分为东西驳岸，每侧驳岸分为二段，长度分别为均20m，结构形式均采用单锚钻孔排桩结构形式

8）突堤码头

船坞工程500t门式起重机轨道水上段位于船坞坞口江侧，由西侧水上段、东侧水上段组成，长65.0m，宽10.0m，顶面标高均为3.20m。为兼顾工厂生产需要，500t门式起重机轨道水上段同时可作为供工厂小型工作船停泊使用的突堤码头。突堤码头长65.0m，宽10.0m，前沿设计泥面标高-6.60m，

码头面标高3.20m。

三、施工总体部署及施工组织

1、总体指导思路：○1船坞施工总体由（20）轴向（2）轴线循序推进，东西锚碇墙同步进行。坞口在开工后立即组织施工，先围护桩施工、PHC管桩，紧接着坞口流水临时止水、永久止水工程施工。○2坞室部分结构施工在坞室桩基本完成，搅拌桩加固完成2/3工作量时开始锚拉系统施工，坞室土方开挖在锚拉系统开工后1个月进行，避免工序间交叉干扰少。故在施工中，要求钻孔设备布置和陆地打桩机打桩顺序、地基加固处理等基础工作满足施工总体顺序要求。○3坞口施工复杂，且为船坞施工的重点环节，施工难度大，需周期长。施工周期需8个月左右，故开工后立即组织施工，形成坞口流水施工。坞口施工中影响的后续工序为4-5轴线土方开挖问题，4轴线钻孔桩的破除时间取决于坞口施工的进度。○4吊车道施工要求分阶段进行，先坞尾100m范围吊车道的施工，为业主安装门机设备提供前提条件，另L1-4吊车道桩基施工管桩先行，同步坞底板管桩，为坞室锚拉系统基坑创造条件；L5-8轴线吊车道管桩基础待锚碇基坑土方开挖后，完成拉杆安装，回填平衡土方后进行，同时先于坞室基坑土方开挖前进行，掌握时间，避免打桩对坞室基坑开挖产生不利稳定性问题；○5驳岸施工根据总体施工安排考虑，要求作为出泥码头转运之用，在安排工期时，完成时间在坞室土方开挖前。○6突堤码头施工工期安排主要考虑拆除坞口支护体系，同时考虑突堤施工沉桩需水上挖泥，为不影响坞口止水帷幕，安排工期时考虑坞口.

2、施工总体部署

1）、总体施工组织：首先对施工区域回填，回填原则可以施工陆地钻孔桩和PHC管桩沉桩，前期主要工作安排施工桩基部分，桩基部分主要含坞墙钻孔桩，坞口围护钻孔桩、坞口驳岸钻孔灌注桩、坞室底板管桩、高压定喷止水桩、水泥土搅拌加固桩、吊车道管桩；水上突堤码头预应力管桩桩。考虑结构安全和工期要求，对于PHC管桩桩基部分施工主要分阶段进行，在桩基施工前需对场地内原回填土进行探摸清理。中期主要进行土方开挖和结构施工，期间主要把握土方施工的季节，因土方施工的跨越雨季，期间做好坑内坑外排水工作，本阶段亦是本工程工期的关键所在。在其施工期间，水上突堤码头结构、坞口驳岸施工紧随进行。坞口施工需周期长，在施工期间，作为一重点任务来抓。后期主要进行附属工程的施工，进行收尾和竣工验收前的准备。

2）、关键工序施工：开工后抓住影响工期的主要关键工序，船坞坞口施工和坞室施工，对此关键工序施工同步进行，展开施工工作面。

3）、工期合理安排：根据当地气候条件，6-9月份为多雨季节，伴随台风刮过，将桩基部分计划工期安排3个月，上部结构廊道、承台、锚碇系统施工3个月、施工土方开挖和坞室结构施工3个月，附属吊车轨道施工等工期2个月。

4）、合理配备施工设备：因船坞桩基础部分工作量之大，钻孔桩达910根，PHC管桩共2830根，钻机配备20台、陆地PHC管桩打桩机5台，坞室土方淤泥呈流塑状，PC200型挖机6台，采取链接开挖方式。

5）、工序合理衔接：坞室部分施工坞墙排桩钻孔和管桩沉桩划分2个区域施工，先坞尾向坞口进行钻孔桩施工，管桩由坞口向坞尾施工，两工序施工避免相互干扰，间隔20m，在钻孔桩完成一节段后，两工序互换施工区域，达到整体协调统一部署。坞口施工由于工作面有限，各分项施工相互干扰较大，总体安排以施工不影响坞口深基坑止水墙为原则，PHC管桩沉桩完成后进行钻孔桩再进行高压止水桩施工。坞口施工总工期在8个月左右，按照工序由下而下开挖和安装支撑，再由下而上施工结构并同时拆除部分临时支撑。在坞室施工中，由于结构纵轴线方向长达320米，在合理安排施工时，在坞室桩基完成50%时，进行上部结构承台、锚拉系统施工，为坞室开挖和结构施工逐步提供条件。附属工程吊车轨道、装焊场地等施工穿插坞底板施工时进行。

6）、主要劳动力分配：根据船坞施工的阶段性，对船坞施工在劳动力方面要合理安排人员进场，避免劳动力过剩和不足现象。船坞施工前期筹备阶段几乎无须混凝土工和木工，前2-3个月内主要施工桩基部分，在施工上部结构廊道、承台时钢筋量相对木工班组少，而在施工坞室底板时，钢筋工量大，木

工量小，需要劳动力方面相对较少，劳动力安排压力困难的阶段属坞室底板施工期，此时要考虑展开附属工程施工，将劳动力合理错开，每工种均有可施工工作面，避免窝工现象。因本船坞属柔性结构，坞室土方开挖施工阶段存在设计允许位移量，正常情况下可达100-150mm，所以坞墙衬砌施工和廊道顶板二次浇注不能进，该工序恰为模板量大的施工部位。正常情况劳动力峰值钢筋工50人，木工60人，杂工和混凝土工20人。 3、总施工工艺流程

四、主要分项施工工艺 4.1、桩基施工

4.1.1、钻孔灌注桩施工：本工程钻孔灌注桩共910根，除突堤码头钻孔桩基，其余均呈单线排桩布置，桩间净距100~150毫米。根据总体施工顺序安排，在排桩坞室侧形成环行块石基床施工道路。总的施工顺序由坞尾向坞口分段施工，20台钻机分坞口、坞墙两施工区全面施工，钻孔间隔1根桩钻孔成桩。

D900(950)mm 钻孔灌注桩 高压旋喷止水帷幕D800mm坞口部分钻孔桩、高压旋喷止水平面布孔示意图 单位： 成孔施工：因设计钻孔桩均嵌入中等风化花岗岩1.5米，钻孔桩成孔机械设备采用SPJ-300轻型回循水井钻机，嵌岩部分采用冲锤成孔，采用此法有效的保证了成孔的质量又保证了施工总体进度，施工方法是在由回旋钻头成孔至岩面时，回旋钻无法进尺后，拆除钻机钻杆和回旋笼式钻头，更换重量达2.5吨左右的冲击钻头，冲至设计孔底标高，此法施工成孔快、效率高、成孔质量好，比常规冲孔成孔扩孔系数小的多。

钢筋笼制作与安装：钢筋笼在现场钢筋场地加工，钢筋笼长度在25米左右， 钢筋笼采取现场整笼制作，钢筋笼由两台25吨汽车吊直接起吊下放，四点吊装入孔。此法可以成倍提高成孔效率，比分节下放钢筋笼效率高，无分节安装钢筋笼的钢筋接头焊接，既节约钢筋又提高效率。在该区域的淤泥、沙层分布比较厚的情况下，成孔后容易缩颈、扩孔、容易沉积，导致钢筋笼难以下放、成孔质量难以得到保证。在整笼下放起重设备上，主要考虑起重设备的起重性能满足工艺要求即可，可以采用履带吊也可以采用轮胎式汽车吊，通过江门南洋船坞和江门银星船坞钻孔桩成孔安放钢筋对以上两种设备的比较，采用汽车吊效率高，但其对施工临时道路的要求比履带吊高。

浇注水下混凝土：浇注水下砼采用刚性导管，砼在现场搅拌站生产，水下混凝土灌注主要采用输送车从搅拌站运输至浇注桩位，直接喂料料至灌注料斗灌注而成。

4.1.2、 PHC管桩陆地沉桩：银星船坞共有陆地PHC管桩2830根，桩长达6万延米，采用5台打桩机施工。机械布署分配情况，先坞室部分、再坞口，后吊车道。PHC管桩直接从生产厂家购买，其中坞室底板1300根管桩、坞口底板163根PHC管桩、廊道底板230根φ600PHC管桩、吊车道1137根φ600PHC管桩。

打桩控制：设计在一般只提供打桩控制参数，桩长仅供参考，沉桩控制标准以贯入度控制为主，标高控制为辅。对于该区域岩面起伏加大，沉桩桩长的控制是沉桩控制的重点和难点。打桩采用BDH3.5/4.5柴油锤打桩机进行陆地沉桩，沉桩考虑结构安全和工期因素，采用送桩方式，最大送桩深度达14米左右，φ600PHC管桩采用D62柴油锤，φ500PHC管桩采用D50柴油锤。打桩时，采取重锤轻击方式，实际沉桩时以贯入度控制为主，标高控制为辅，贯入度控制在最后10击平均贯入度3~5mm/击。

打桩注意事项：陆地打桩要求保证地面平坦坚实，在桩架移动线路上，地面坡度不宜大于1%，打桩区周围运输道路畅通，排水设施齐全。在打桩区附近需设置水准点，不少于两个，用于检查桩的入土深度。打桩机的安装必须按有关程序或说明书进行，桩锤使用的油料以及起重设备须达到要求。打桩机就位时应对准桩位，校正桩机底盘处于水平状态。桩机就位后，起吊尖桩至设计桩位，戴好桩帽，锤与桩帽和桩身的中心线应重合，打桩下沉约500mm,纵横两轴线方向检查垂直度及调整机身水平、垂直度容许偏差（0.5％），桩位容许偏差，然后陆续将桩打下。一般可用吊锤检测桩身的垂直度，当管桩接长时，其未入土部分桩段的桩头宜高出地面0.5-1.0m，在接桩过程中保证上、下节桩紧密叠合，桩中心有相互吻合，外边对齐。然后进行接中，要求焊缝饱满，焊工完后自然冷却后方继续施打，接桩时，在桩的两侧分别设置垂直控制架，吊锤球控制垂直度。

送桩桩长控制：本工程坞室底板送桩从地面向下深度达12米，坞口底板达14米，如何确保在送桩后桩的平面位置、垂直度、有效桩长至关重要。该区域地质条件复杂，在地貌上属于珠江水系潭江冲积平原，地质构造以断裂控制为主，地下花岗岩层起伏较大，相邻桩位岩面标高相差很大，可以在间隔2米范围相差4米左右范围，给单桩桩长控制带来极大的难度，控制不好，造成送桩后达不到收锤标准，需要补桩，另一方面可能造成达到收锤标准，但配桩长度过度，配桩超出有效桩顶标高，造成浪费。在实际施工中，采用区域试桩的方式，结合地质勘察资料，通过相邻桩的桩底标高数据推算，细化地质勘察资料，基本推算整体岩层走向和局部岩面变化状况，该项工作需要精心细致，需要每天统计沉桩数据，绘制实际岩面走向，通过与设计岩面的走向比较、分析，及时调整，可以有效控制桩长，使其在最大限度范围内节约成本。

送桩器的加工制作：送桩器的加工主要考虑其刚度和送桩桩入土后提拔问题，对于送桩器的刚度问题比较容易解决，但是对于送桩就位后提拔送桩器需要慎重考虑。通过试桩，最终确定送桩器分两节进行加工，分7米和5米节段，一节送桩器难以上拔，与土体之间的摩阻力加大。送桩器在加工制作过程中需要对其顶低封板进行开孔，其可以有效解决打桩过程中的空气压力，造成管桩管壁涨裂问题。

4.1.3．止水帷幕施工

止水帷幕是船坞工程的重要部分，它设置在坞口和坞墙部分，形成全封闭止水系统。本工程止水帷幕采用高压喷射水泥浆止水帷幕，喷射方式为高喷。根据土层条件，高压定喷孔距为0.6米。每1平方米防渗墙的水泥用量不少于500Kg，注浆压力为36Mpa，提升速度为10cm/min，混凝土无侧限抗压强度≥1.5Mpa，渗透系数为10-6~10-7cm/s。注浆的孔距﹑水泥用量﹑注浆压力﹑提升速度均应做试验确定。墙体垂直度偏差≤1/150，孔位偏差≤20毫米。

工艺选择：坞口止水帷幕布置在坞口四周，帷幕墙底标高为-25.0m。坞室止水帷幕布置在坞墙钻孔灌注桩后侧，旋喷桩桩顶标高为-0.4m，旋喷底标高为④～⑤轴为-25.0m，⑤轴之后为-14.0m，按照技术工艺先进、成墙质量可靠的原则，采用新二管法高压旋喷灌浆建造防渗墙，即同时输送高压水泥浆及压缩空气，进行旋喷切割土体成桩，胶结成为止水帷幕防渗墙，剔除常规的三重管法施工。

参数确定：通过现场围井抽水试验计算，取得试验参数，以此为依据指导施工生产，参数如下。

指 标 压力（MPa） 高压水泥浆 流量（L/min） 喷嘴孔径 压缩空气 压力（MPa） 喷浆提升速度V（cm/min） 喷浆管旋转速度（r/min） 浆液比重(g/cm3) 工艺流程图：如下图所示

高压旋喷 数 值 26～30MPa 55～75 Φ2.0～2.4mm 0.5～0.7 12~15 13 ≥1.5（1：1水灰比）

设备选择：主要设备数量表如下表所示 设备名称 高喷台车 高压泥浆泵 空压机 搅拌系统 地质钻机 设备型号 GP-1800 XPB-90 W3/7 JB400/43 XY-1 设备数量 2台 2台 2台 4台 2台 设备用途 提升旋转喷具 输送高压水泥浆液 输送压缩空气 拌制水泥浆液 地质钻孔 用电功率 15KW 90KW 18KW 6KW 15KW 施工工艺：采用分二序孔施工，先施工Ⅰ序孔成桩，后施工Ⅱ序孔切割咬合成为止水帷幕墙。其平面布孔示意图见下图。（隔桩跳打，先为Ⅰ后为Ⅱ,见下图示意），高压旋喷帷幕墙施工主要分为引孔、浆液配制、高喷作业三个步骤。

4.2土方开挖

土方开挖是本工程的重点难点之一，坞口开挖为深基坑支护垂直开挖，开挖深度深，坞口内三层钢支撑也增加了开挖难度；坞室土方开挖量大，开挖方量达30万立方，施工设备多，工效低，坞室土方开挖主要采用反铲挖掘机阶梯方式开挖，通过水域水运到指定抛弃区，坞口土方开挖选用一台PC500垂直伸缩挖机和SK400型小挖机配合开挖。

1）、基坑开挖范围：船坞基坑开挖主要为坞室桩基支护垂直开挖基坑和锚定墙基坑土方开挖、吊车道土方开挖、坞口深基坑土方开挖。坞室区现有地面标高普遍在+3.50m左右。开挖范围内表层覆盖主要为回填的山皮泥，夹杂块石，块石大小不一。船坞坞宽41.8m，有效长度长度309m，锚碇墙距离坞壁宽30400mm。坞口平面尺寸60.4X19m，开挖面底标高-10.0m，局部-12.0m。 2）、土方施工顺序：根据现场条件和施工安排，坞室土方开挖要求由（20）轴向（4轴）方向进行，节段开挖分层、分台阶开挖，多台挖机连接开挖。过渡段（4）-（6）轴土方垂直挖运，通过西侧4-5承台预留通道外运。坞口土方总体分层开挖，开挖一层，安装一层支撑，一层内由一侧向另一侧开挖，边挖边安装支撑。 3）、坞室土方开挖方案：根据江门南洋船坞土方开挖经验，银星船坞土方开挖同样借鉴该方法进行施工。坞室土方分两大部分开挖，第一部分开挖（20）-（6）轴线部分；坞室土方开挖前需在该开挖段锚碇系统完成超前20米左右，一期土方回填结束后进行(见坞室墙后回填示意图)。根据坞室宽度和挖机工作半径，坞室横断面方向按2个流水面开挖，每板块分层、阶梯开挖后，立即转入另一板块进行开挖，旋环进行(见土方开挖图)。土方开挖采用3部挖机分阶梯一字摆开，每台挖机坐位高差2.5m左右。一台挖机装车，布置在装车位置，另两部PC-200型挖机布置在开挖台阶上，主要作用链接转运设计开挖面以上土方，供给装车挖机运走。

钻孔灌注桩IIIIIIIIIIIIIIII高压旋喷止水帷幕D800mm

nn+2轴线轴承台线钻孔桩4）、坞口开挖：为深基坑支护垂直开挖，坞口平面尺寸60.4X19m，开挖面底标高-10.0m，局部-12.0m。基坑顶部2层土方采用PC200型挖机施工，开挖到支撑的安装标高。顶层土方开挖待圈梁强度达到设计强度后进行，一次开挖到支撑安装标高，开挖后立即进行支撑安装。第二层土方开挖待第一层支撑安装后立即进行开挖，开挖道路沿着圈梁周圈，挖机两边分层对称开挖。开挖时注意支撑PHC管桩的保护工作，由于支撑桩的的抗侧向稳定性差，故在开挖时注意分层对称，每层开挖高差不大于1m，保证开挖深度不大于1m。开挖时，密切观察PHC管桩的稳定性。3、4、5层土方开挖施工：考虑到第2道支撑系统安装后，支撑密集，采用垂直开挖，选用垂直伸缩挖机。垂直开挖时，利用SK400型挖机配合施工，倒土到伸缩挖机工作范围。同时边挖边进行支撑体系安装，并同步观测钢支撑的轴力计和基坑变形。 4.3、船坞锚碇系统施工

1）锚碇系统组成：银星船坞采用锚拉式与减压排水相结合的结构方式，坞墙排桩采用锚碇系统结构稳定（见锚碇装置平面布置图）。锚碇系统由φ70锚碇钢拉杆、钢筋混凝土锚碇墙、墙前被动块石棱体等组成（见锚碇系统平面图）。拉杆间距 1.45m，中心标高+3.90m，长28m。其一端伸入钢筋混凝土锚碇墙 ，一端嵌入坞墙承台底板，从而形成了本船坞的锚碇体系，为坞施工及使用期间起到稳定坞墙的重要作用。

2）施工工艺流程：（见图）

拉杆上被动棱体抛石 锚碇墙砼施工 锚碇钢拉杆安装 承台与锚碇墙间整平、垫石安装 锚碇墙砼施工 锚碇墙基坑开挖 拉杆下被动棱体抛石 坞墙承台砼施工 预埋锚拉杆连接件 锚碇墙砼施工 钢拉杆张拉 拉杆连接件防腐 回填土覆盖压实 3）锚碇基坑开挖

锚锭基坑采用开机械开挖至-2.0m标 高 ，然后再人工整平浇注厚100mm的C10垫层。 4）锚碇墙施工

锚碇墙厚度为400mm， 墙高为4400mm，分段长度同船坞结构分缝长度20m。锚碇墙一次绑扎钢筋，支模分三次阶段 ，分层浇筑砼 。支模时在-0.20m 位置按设计要求埋设φ10OmmPVC管作为拉杆穿孔。管子预埋时先做好检查 、校正工作，以确保其位置 、标高、方向正确，并且与承台预埋件相互对应 。

5）干砌块石体施工

锚碇墙施工完毕即进行被动棱体的第一层干砌块石施工 ，墙前棱体砌至-0．30m 标高，墙后对称回填夯实土。干砌块石采用外形规则，切面较为平整的未风化块石 ，用挖机配合人工堆砌 ，并使块石长边竖直堆砌，大块石之间空隙用小块石塞填 ，以确保块石大小搭配 、砌放密实 。

钢拉杆安装 、张紧后 ，为了防止砌石碰坏钢拉杆及其外面包裹的防腐层 ，先由人工用块石在拉

杆两侧及上部垒出“Ⅱ”型抛填体。然后进行上部第二层大范围整体砌石。 6）锚碇钢拉杆制安

本船坞拉杆共532根。加工时要求连接螺栓与拉杆采用坡口焊，焊接时须满足设计要求，并确保拉杆同心度与焊接质量（见钢拉杆加工图）。拉杆的丝扣、紧张器和螺母应逐个进行试拧检查。拉杆运至现场后及时进行防腐处理 ，先用钢丝刷人工除锈 ，然后涂刷环氧富锌漆二度，再包裹玻璃纤维布二层，每层外面涂刷水沥青二层。包裹时不得出现“空鼓”。丝杆与丝扣涂抹黄油保护。待承台底板 、锚锭墙混凝土达到强度后即可安装钢拉杆。安装前先在拉杆轴线处每 3～4m设一个素砼垫块，并用水准仪找平。然后安装拉杆、连接件、紧张器及墙后螺母等。拉杆安装要求轴线水平 、顺直 ，无明显折角。经检查无误后，对已安装到位的锚拉杆用自制简易张拉装置预加 100kN 的预加应力进行张紧处理（见锚碇墙后张拉钢拉杆断面图）。施加初始应力采用墙后张拉方式进行张拉 ，具体方法是在锚碇墙后布置千斤顶 ，千斤顶前后均有螺帽．千斤顶依靠其后面的螺帽张拉拉杆，然后拧紧其前面的螺帽。一个结构分段的拉杆施加应力保持分次分批逐根进行，确保该分段内拉杆受力均匀。拉杆安装后，对紧张器、连接件等同样进行防腐处理。

焊接组装图 3、拉杆头2、拉杆体1、拉杆螺杆头90、L4（、L3）

8钢拉杆 液压千斤顶 M80螺母

7） 回填土

在锚拉杆安装及棱体砌石结束后 ，在拉杆及棱体上部回填粘土并碾压密实。回填土分二次进行，回填分期见《锚碇系统剖面图》。用推土机或挖机推土整平，并用小型振动平碾进行压实，先静压 ，再振压 ，直至设计要求的土方密实度。土方回填过程中，注意施工机械不得碰撞结构砼及拉杆，在机械回填不能到位的死角，需要人工进行平整，用蛙式打夯机夯实。 4.4、坞墙结构施工

坞室两侧为坞墙结构，轴线编号为（4）—（20），长度309m，共分16段，分段长20m，端部坞墙长41.8m，共分4段。坞室墙体为排架桩加混凝土衬砌结构形式，坞墙排架桩采用锚锭墙稳定结构；坞墙为双孔共用廊道顶设有引船小车轨道、系船柱、接电箱等等附属设施。本节主要介绍坞墙结构的镶面混凝土施工及公用廊道施工。 4.4.1坞室墙体

L3为左旋)

（1）坞墙分为廊道和0.3m厚衬砌两部分，廊道顶标高+3.20m，廊道承台底板标高-0.4m，衬砌施工为坞墙排架桩前的镶面，施工时加入0.9kg/m3的聚炳烯纤维。

（2）廊道分廊道墙和廊道承台板两部分，浇注时分两阶段浇注，先浇筑廊道承台板，形成锚碇系统，后浇注廊道墙，在廊道墙位移基本稳定后进行，避免位移后引起500轨道安装中心线偏离。 4.4.2主要施工流程

（1）廊道承台主要施工流程

坞墙土方开挖→桩基检测→垫层浇筑→测量放线→承台板钢筋绑扎→承台板模板安装→拉杆安装→承台板混凝土浇注→下一段承台板循环施工。 （2）衬砌、廊道施工主要流程

位移分析 钻孔桩凿毛 坞壁钢筋 坞壁模板 砼浇注 附属工程 廊道钢筋绑扎 廊道模板安装 砼浇注 轨道安装 4.4.3主要施工方法

模板工程：模板主要采用大块组合钢模板，定性加工而成。廊道承台板考虑到预埋拉杆孔多，及二次混凝土预留，利用木模板，面板采用δ18mm的多层竹胶板，模肋采用50X100mm的木枋。廊道和衬砌模板采用定制的大块钢模，模板面板厚4mm。廊到模板加强肋采用∠63x5角钢，间隔300mm纵横设置，模板分节长度2000mm。衬砌模板分块5000mm，每节段分四块2.5x5m组合而成，受力竖肋采用2【14a槽钢，间距@1000设置,具体见模板图1、2。 -加强三角肋板-连接法兰 [14a A-2模板长圆孔σ面板竖肋板角钢通长∠横肋板 长圆孔坞墙衬砌连接模板图（2） [14a竖加强肋板 长圆孔 坞墙衬砌模板图（1） 4.4、坞墙施工

坞墙施工中，针对其柔性结构的变化情况，需要注意位移的变化情况，在施工中，需要分析位移变化的情况后，才能合理组织施工，否则浇注后会影响到结构的变形，影响线形美观。

对于廊道结构施工，需要分三阶段施工，第一阶段为廊道底板施工，为锚碇系统形成的前提；第二阶段为廊道墙身施工，坞底板施工完成的节段位移收敛后，通过分析，位移基本稳定后即可进行墙身混凝土浇注，墙身浇注后可为焊装场地的土方回填提供条件，创造工作面；最后进行廊道顶板浇注，因廊道顶板预埋件数量较多，埋件位置的准确性直接影响到后续设备安装，其设计上采用的柔性拉锚式结构，关键在施工中及时分析坞墙的位移稳定性，待位移稳定后，连续观察一周以上，方可进行顶板混凝土浇

注。

坞墙镶面混凝土厚度300mm，墙身高度7.5米，结构分段20米。混凝土浇注分三层浇注，施工中注意对其主体钻孔桩的凿毛，钻孔桩凿毛采用可移动式门架，沿着底板轴线方向移动，将钻孔桩桩身混凝土解除面进行凿毛，拔出预埋拉筋。对结构缝的橡胶止水带埋设要求认真仔细，埋设铅直、混凝土密实，对于桩间局部渗漏处要做适当处理，不可盲目掩盖，否则混凝土浇注拆模后，墙面会出现渗漏点。

4.5、坞口支护体系拆除

1、坞口支护体系：考虑坞口临江，并结合该地区水文地质条件，方便施工，降低造价，坞口采用临时深基坑围护结构，为确保坞口基坑施工安全，并提供坞室基坑干施工条件，坞口基坑采用145根?950钻孔排桩作围护墙，基坑内共设4道钢支撑，4道支撑均采用?609X16钢管，第一道支撑间距8.0米，第二﹑三﹑四道支撑间距4.0米（见坞口二、三、四道支撑平面图），施工支撑时需预加顶力20吨。连杆均采用Φ406X10钢管，顶圈梁为钢筋混凝土结构，断面为1350X800，第二﹑三﹑四道支撑均采用2H700X300型钢围令，基坑内应设一定数量井点降水和集水井，并在基坑开挖前，将坑内水位降至开挖面以下1.0米。坞口施工采用深基坑支护的设计方案进行施工，施工中要求充分考虑在施工期间的坑内稳定，以信息化施工方式指导施工，确保施工安全。本节主要介绍南洋船坞坞口支护体系的拆除施工方法。

此范围D950钻孔桩拆除WZ1WZ2D609X16支撑WZ1D609X16支撑 立柱D609X16支撑WZ1WZ2D950钻孔桩@1100此范围D950钻孔桩拆除坞口基坑第二、三、四道支撑平面图1:200

2、坞口施工工艺流程：施工φ950钻孔灌注桩→施工桩外侧止水帷幕→施工顶圈梁及第一道支撑→开挖土体至-1.7m并施工第二道支撑及围囹→开挖土体至-4.9m并施工第三道支撑及围囹→开挖土体至-7.9m并施工第四道支撑及围囹→开挖土体至坑底并施工坞口底板→拆除第四道支撑并施工水泵层楼板→拆除第三道支撑并施工电机层楼板→拆除上面两道支撑并施工顶板。

3、支护体系拆除施工技术 1）、拆除方案构思：坞口结构施工结束后，坞室结构施工还没完全施工完成，留有坞室过渡段，此时在拆除坞口支撑时，要有效防止海水倒灌坞室。坞口临江侧42根钻孔桩和与坞室衔接段40根钻孔桩的拆除是贯通船坞的关键环节，综合考虑工期以及施工前后工序问题，对拆除坞口支护体系有水下爆破切割方案、向江侧回填土筑岛围堰方案、此外就是采取坑内转换支护体系干施工截除钻孔桩。通过综合经济比较和结构安全方面考虑，同时在比选类似工程在拆除坞口支护桩方案时，水下拆除爆破对坞口结构两侧边墩有损坏现象，出现不同程度的裂缝。经济比较考虑筑岛围堰费用昂贵，最后确定采取坑内转换体系，坑内干施工截桩方案，最后用300吨门机设备整体吊装支撑体系和钻孔桩，施工时无其它同类工程采取此法施工过。

2）、坞门安装实施：选择第3种方案拆除支护体系，需在拆除前关闭坞门，故在坞门安装前需对临江侧的河床进行水下挖泥。船坞坞口（坞口挖泥影响长度范围，挖深至-3.0m标高）施工至设计标高+2.80m后，进行坑内灌水，随水位的上涨，逐步依次拆除设计第3、2道支撑，基坑内水灌至第1道支撑处后，停止灌水，进行坞口前沿挖泥，挖深至-3.0m标高，宽度至28m；拆除第1道撑后浮吊安装坞门，坞门安装后，坞门内外同步抽水，换江侧撑和坞门紧固件，施工至-8.00m标高后截除钻孔桩，拆除坞口4轴线围护钻孔灌注桩，进行坞室过渡段（④～⑥轴线范围）土方开挖和坞室底板施工。 安装坞门工序：坞口施工至+3.2m标高（包括坞门花岗岩安装完毕）→驳岸施工完成→开始坑内灌水，拆撑→坞口前沿挖泥;安装坞门→拆除支护桩。

3）、安装坞门前主要施工内容：坞口采用直径φ950钻孔灌注桩共145根进行支护，水平支撑采用φ609x16的钢管，水平连接为φ406x10的连撑。坞口底板顶标高-8.00m，截桩顶标高+1.2m，截桩底标高稍低-8.0m底板面，拆除桩基根数82根，第1次拆除江侧42根，第2次拆除岸侧40根。

4）、拆撑主要施工顺序 1）、坞墩及水泵房施工至设计标高+2.80m；

2）、门内换撑（3轴~4轴）（见坞口基坑换撑附图1）； 3）、坞口基坑内灌水至第三道支撑； 4）、拆除第三道钢支撑； 5）、坞口基坑灌水至第二道支撑标高； 6）、拆除第二道钢支撑；

7）、坞口基坑继续灌水至内外水头平衡； 8）、坞口前沿水上挖泥，挖深至-3.0m标高，宽度至28m； 9）、坞口基坑内灌水至第一道支撑标高拆除第1道钢支撑； 10）、坞门安插、关闭； 11）、门内抽水，安装坞门紧固装置；

12）、门外抽水，换φ609x16的钢管撑（见坞口基坑换撑附图2、3）； 13）、截桩沿-8.0m标高断面割断江侧坞口围护钻孔桩主筋（见坞口基坑换撑附图2、3）； 14）、坞口基坑门外灌水，至内外水头相当；

15）、坞口前沿水上挖泥，挖深至设计标高； 16）、坞口前沿止水搅拌桩和围护钻孔桩拆除（300吨门机整桩吊拔）； 17）、坞口水下挖泥扫床； 18）、坞室过渡段底板施工。

5）、施工技术要求 1）、坞口拆撑须在坞墩及水泵房施工至设计标高+2.80m之后进行（南、北驳岸斜拉杆段宜施工完毕），门外埋件防腐完毕；

2）、坑内灌水拆撑完成设计第2、3道后，待坑外河床开挖到-3m标高后，再拆除第1道支撑，防止桩内外作用力相差过大，引起止水墙破坏；

3）、拆撑前，即坑内灌水前，需换门内（3-4轴）斜支撑，考虑围囹的稳定性，围囹用φ25钢筋锚固，间距@1000mm，支撑两侧加密，各设置1根；

4）、坞门安装后，先抽门内（坞内侧）的水，循序进行，紧固插板门拉紧装置（花篮螺丝），使门紧闭；此时适当降低坞室过渡段土方，禁止流动车辆行驶基坑周边；

5）、门外换撑时，分层进行，每层支撑两端焊接，使之截桩过程支撑两端约束牢固；门上焊缝解除待截桩完成，灌水后进行；围囹上焊缝不能解除，但围囹与钻孔桩之间连接焊缝需解除，同时围囹分段12m左右，便于吊装；

6）、围护钻孔桩主筋砼保护层的剥除应精心施工，主筋割断后完整桩芯直径尽量不小于600mm，确保基坑安全；

7）、围护钻孔桩的主筋割断施工应在坞口换撑安装完成之后进行，桩主筋割断严格按照桩与桩之间跳档施工，严禁将相邻钻孔桩主筋连续割断；

8）、钻孔桩主筋割断施工中，应避免破坏外围水泥土搅拌桩止水帷幕，同时应考虑止水帷幕渗水应急措施；

9）、围护钻孔桩的主筋割断，为便于割除施工方便操作，间隔凿留混凝土核心200mmx950mm和φ600mm；

10）、密切关注水文情况，挖除沿江侧堤堰时，鉴于目前圈梁顶标高+1.2m能否在截桩时，有效防止江内水倒灌；

11）、鉴于支撑转换时，基坑周边施工道路不畅通，安装支撑钢管时，可采用密封钢管两端水上浮运至安装位置施工； 12）、坞口换撑、拆撑严格进行信息化施工，尤其是钻孔桩主筋割断施工时，应实时进行坞口围护体系位移、沉降及测斜观测，以监测信息指导施工，确保安全。

5、心得体会

坞口支护桩拆除比较成熟，施工过程没有遇到不可遇见因素，在钻孔桩截断后，利用业主300吨门机间歇时间，7天完成临江侧钻孔桩的整体拔除任务，坑内换撑分4段整体从水中起吊。施工中遇到在截桩时桩外侧因安装坞门挖泥后，破坏局部止水系统，桩缝漏水，及时灌缝处理完成。施工中要特别注意的问题是在截除钻孔桩钢筋时，要求认真、仔细，做到每根桩每根主筋必须割断，减小拔桩荷载。在

本次拔桩中，第一根桩受两侧桩的摩擦，拔桩力有90吨左右，后续桩平均30吨力左右。另外对搅拌桩的水下拆除一般小吨位挖泥船无法完成，此法拔桩较经济，钻孔桩整体拔除后，钢筋拨除后可冲消部分支出费用。

六、结束语

随着造船技术的日新月异，船舶向大型化发展，船舶的尺寸不断加大，特别高度尤为突出，使其与造船生产配套的船坞规模越来越大，带来船坞的结构规模也越来越大，结构上也多样化。通过对江门南洋船坞和江门银星船坞的施工，为我们对该结构类型的船坞施工积累了宝贵的经验。拉锚式柔性结构船坞施工节奏快，造价低，特别适应于软土地基上的大型船坞，造船生产可边施工边生产，比大开挖重力式船坞周期短，对造船场地的提供较为迅速。贯穿拉锚式柔性结构船坞施工的轴心为在船坞的位移变形控制在允许范围内进行施工，在施工中通过合理安排工序，优化资源配置，精心组织施工使船坞的基坑变形减小，确保船坞的线形美观，施工中需要注意如下环节。

1）、桩基密集，基坑开挖中注意保护，特别是PHC管桩，容易因挖掘不当而折断；

2）、PHC管桩送桩深度大，容易造成桩头、桩身涨裂，对于桩长小于8米及可塑状态土要求增加桩尖措施；送桩器要求分两节加工制作，一节摩阻力大，送桩器难以上拔；

3）、工程点多面广，需要合理安排工序，围绕船坞变形监控，合理组织、合理安排工序施工、阶段性增减劳动力。

4）、船坞施工钻孔时，需要预留富裕宽度，确保变形后船坞的结构宽度得以保证。 5）、船坞施工前需要布置好水平位移、沉降观测网，施工全过程进行监控，及时统计、上报数据，为施工提供信息化指导。

本次拔桩中，第一根桩受两侧桩的摩擦，拔桩力有90吨左右，后续桩平均30吨力左右。另外对搅拌桩的水下拆除一般小吨位挖泥船无法完成，此法拔桩较经济，钻孔桩整体拔除后，钢筋拨除后可冲消部分支出费用。

六、结束语

随着造船技术的日新月异，船舶向大型化发展，船舶的尺寸不断加大，特别高度尤为突出，使其与造船生产配套的船坞规模越来越大，带来船坞的结构规模也越来越大，结构上也多样化。通过对江门南洋船坞和江门银星船坞的施工，为我们对该结构类型的船坞施工积累了宝贵的经验。拉锚式柔性结构船坞施工节奏快，造价低，特别适应于软土地基上的大型船坞，造船生产可边施工边生产，比大开挖重力式船坞周期短，对造船场地的提供较为迅速。贯穿拉锚式柔性结构船坞施工的轴心为在船坞的位移变形控制在允许范围内进行施工，在施工中通过合理安排工序，优化资源配置，精心组织施工使船坞的基坑变形减小，确保船坞的线形美观，施工中需要注意如下环节。

1）、桩基密集，基坑开挖中注意保护，特别是PHC管桩，容易因挖掘不当而折断；

2）、PHC管桩送桩深度大，容易造成桩头、桩身涨裂，对于桩长小于8米及可塑状态土要求增加桩尖措施；送桩器要求分两节加工制作，一节摩阻力大，送桩器难以上拔；

3）、工程点多面广，需要合理安排工序，围绕船坞变形监控，合理组织、合理安排工序施工、阶段性增减劳动力。

4）、船坞施工钻孔时，需要预留富裕宽度，确保变形后船坞的结构宽度得以保证。 5）、船坞施工前需要布置好水平位移、沉降观测网，施工全过程进行监控，及时统计、上报数据，为施工提供信息化指导。

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