碼頭岸坡開挖施工方法與流程

本發(fā)明屬于挖方施工，尤其涉及一種碼頭岸坡開挖施工方法。

背景技術(shù)：

1、在一些海上高樁碼頭項(xiàng)目施工中，為了提高施工安全性，采取“先筑島形成干地施工條件以進(jìn)行高樁碼頭樁基施工，后反挖形成岸坡”的工藝。然而，在這種“先筑島，后反挖”的高樁碼頭施工工藝中，碼頭樁間施工空間有限，嚴(yán)重影響挖方的施工效率和施工周期，而且，若開挖對樁基擾動較大，極易發(fā)生塌坡，造成嚴(yán)重事故。因而，如何提高“先筑島，后反挖”碼頭的岸坡開挖施工效率，降低施工風(fēng)險(xiǎn)，是當(dāng)前亟需解決的一項(xiàng)技術(shù)困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述技術(shù)困難，本發(fā)明提供了一種碼頭岸坡開挖施工方法，其開挖施工效率高，且施工風(fēng)險(xiǎn)小。

2、本發(fā)明提供一種碼頭岸坡開挖施工方法應(yīng)用于回填筑島構(gòu)建的樁基碼頭，碼頭岸坡開挖施工方法包括如下步驟：

3、筑島淺層回填砂層開挖：采用長臂挖掘機(jī)先對位于碼頭前沿的淺層回填砂進(jìn)行開挖，然后再對位于碼頭梁下樁間的淺層回填砂進(jìn)行開挖；

4、筑島剩余回填砂層開挖：采用抽砂船對位于碼頭前沿的剩余回填砂層進(jìn)行開挖，采用潛水抽砂泵或雙繩抓斗對位于碼頭梁下樁間的剩余回填砂層進(jìn)行開挖；

5、原始砂層開挖：采用絞吸船對位于碼頭前沿的原始砂層進(jìn)行開挖，利用搭載在碼頭樁基頂部的絞吸系統(tǒng)對位于碼頭梁下樁間的原始砂層進(jìn)行開挖，直至開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，形成岸坡。

6、在其中一些實(shí)施例中，筑島淺層回填砂層開挖步驟中，挖除的淺層回填砂層的標(biāo)高范圍為+2.0m～-1.0m。

7、在其中一些實(shí)施例中，在筑島淺層回填砂層開挖步驟中，挖除位于碼頭前沿的淺層回填砂時(shí)，先挖除坡面砂袋，再進(jìn)行回填砂開挖，開挖的回填砂通過自卸車回填至碼頭后方的堆場區(qū)。

8、在其中一些實(shí)施例中，筑島剩余回填砂層開挖步驟中，挖除的剩余回填砂層的標(biāo)高范圍為-1.0m～-8.0m；原始砂層開挖步驟中，挖除的原始砂層的標(biāo)高范圍為-8.0m～-17.9m。

9、在其中一些實(shí)施例中，筑島剩余回填砂層開挖步驟中，碼頭前沿剩余回填砂層的開挖和碼頭梁下樁間剩余回填砂層的開挖均自上至下分為多層進(jìn)行，碼頭前沿剩余回填砂層的開挖總層數(shù)和碼頭梁下樁間剩余回填砂層的開挖總層數(shù)相同，開挖施工時(shí)，保持碼頭前沿剩余回填砂層的開挖進(jìn)度比碼頭梁下樁間剩余回填砂層的開挖進(jìn)度早一層；原始砂層開挖步驟中，碼頭前沿原始砂層的開挖和碼頭梁下樁間原始砂層的開挖均自上至下分為多層進(jìn)行，碼頭前沿原始砂層的開挖總層數(shù)和碼頭梁下樁間原始砂層的開挖總層數(shù)相同，開挖施工時(shí)，保持碼頭前沿原始砂層的開挖進(jìn)度比碼頭梁下樁間原始砂層的開挖進(jìn)度早一層。

10、在其中一些實(shí)施例中，碼頭前沿剩余回填砂層開挖施工區(qū)域與碼頭梁下樁間剩余回填砂層開挖施工區(qū)域之間的搭接寬度至少為5m，碼頭前沿原始砂層開挖施工區(qū)域與碼頭梁下樁間原始砂層開挖施工區(qū)域之間的搭接寬度至少為5m。

11、在其中一些實(shí)施例中，原始砂層開挖步驟中，利用絞吸系統(tǒng)對碼頭梁下樁間原始砂層開挖的具體步驟為：

12、搭建絞吸系統(tǒng)：以碼頭的長度方向?yàn)榭v向、寬度方向?yàn)闄M向，在碼頭梁上沿縱向鋪設(shè)兩條相互平行的第一軌道，在兩條第一軌道之間沿橫向架設(shè)可沿第一軌道移動的移動架，移動架具有沿橫向延伸的第二軌道，在第二軌道上安裝可沿第二軌道移動的臺車，將絞吸頭安裝于導(dǎo)向管的底部，通過約束機(jī)構(gòu)將導(dǎo)向管沿豎直方向安裝于臺車上，在導(dǎo)向管與約束機(jī)構(gòu)之間連接用于驅(qū)動導(dǎo)向管沿豎直方向相對于約束機(jī)構(gòu)升降的升降組件，約束機(jī)構(gòu)限制導(dǎo)向管的升降方向；

13、絞吸準(zhǔn)備：通過升降組件提升導(dǎo)向管，以使絞吸頭提升至碼頭梁體之上，將絞吸頭連接于絞吸動力系統(tǒng)，沿縱向移動移動架至碼頭的縱向一端，沿橫向移動臺車至移動架在橫向上的一端，通過升降組件降下導(dǎo)向管，以使絞吸頭穿過碼頭梁體的鏤空部分伸入至梁下樁基之間待開挖原始砂層處；

14、絞吸吸砂：開啟絞吸動力系統(tǒng)，驅(qū)動臺車帶動絞吸頭沿橫向逐步移動，同時(shí)利用絞吸頭對絞吸頭經(jīng)過位置進(jìn)行連續(xù)吸砂，以完成移動架當(dāng)前所處工作位置處的開挖作業(yè)；當(dāng)臺車移動至移動架在橫向上的另一端后，驅(qū)動移動架沿縱向移動至下一相鄰作業(yè)位置處，在當(dāng)前工作位置，利用絞吸頭重復(fù)上述連續(xù)吸砂作業(yè)；驅(qū)動移動架沿縱向逐步移動，并在每一作業(yè)位置處重復(fù)上述連續(xù)吸砂作業(yè)，直至移動架移動至碼頭的縱向另一端，完成碼頭梁下樁間原始砂層的開挖作業(yè)。

15、在其中一些實(shí)施例中，約束機(jī)構(gòu)包括安裝于臺車的約束框架，導(dǎo)向管套設(shè)于臺車內(nèi)，導(dǎo)向管外周設(shè)有沿豎直方向延伸的導(dǎo)軌，約束框架面向?qū)к壍囊粋?cè)設(shè)有限位導(dǎo)槽，導(dǎo)軌容納于限位導(dǎo)槽內(nèi)，限位導(dǎo)槽的槽壁與導(dǎo)軌的外壁滑動配合；升降組件包括升降牽引卷揚(yáng)機(jī)，纏繞于升降牽引卷揚(yáng)機(jī)的升降牽引繩，以及定滑輪；升降牽引卷揚(yáng)機(jī)安裝于約束框架并位于導(dǎo)向管的一側(cè)，定滑輪安裝于導(dǎo)向管底端外壁，升降牽引繩的自由端繞過定滑輪后系于約束框架上；利用絞吸系統(tǒng)對碼頭梁下樁間原始砂層開挖過程中，通過升降牽引卷揚(yáng)機(jī)收放升降牽引繩以驅(qū)動導(dǎo)向管升降，以調(diào)控絞吸頭的高度。

16、在其中一些實(shí)施例中，臺車的底部設(shè)有與第一軌道滾動配合的行走輪，行走輪連接有縱移驅(qū)動電機(jī)；臺車與移動架之間連接有用于驅(qū)動臺車橫向移動的橫移驅(qū)動組件，橫移驅(qū)動組件包括橫移牽引卷揚(yáng)機(jī)、橫移牽引繩、第一橫移導(dǎo)向輪和第二橫移導(dǎo)向輪，橫移牽引卷揚(yáng)機(jī)安裝于移動架，第一橫移導(dǎo)向輪和第二橫移導(dǎo)向輪分別安裝于移動架在橫向上的兩端，橫移牽引繩的中部纏繞于橫移牽引卷揚(yáng)機(jī)，橫移牽引繩的兩個(gè)自由端分別繞過第一橫移導(dǎo)向輪和第二橫移導(dǎo)向輪后連接于臺車；利用絞吸系統(tǒng)對碼頭梁下樁間原始砂層開挖過程中：通過縱移驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動行走輪轉(zhuǎn)動，以帶動移動架沿縱向移動；通過橫移牽引卷揚(yáng)機(jī)旋轉(zhuǎn)以收緊繞于第一橫移導(dǎo)向輪的部分橫移牽引繩、同時(shí)放松繞于第二橫移導(dǎo)向輪的部分橫移牽引繩，以驅(qū)動臺車朝向靠近第一橫移導(dǎo)向輪的方向橫移，通過橫移牽引卷揚(yáng)機(jī)旋轉(zhuǎn)以收緊繞于第二橫移導(dǎo)向輪的部分橫移牽引繩、同時(shí)放松繞于第一橫移導(dǎo)向輪的部分橫移牽引繩，以驅(qū)動臺車朝向靠近第二橫移導(dǎo)向輪的方向橫移。

17、在其中一些實(shí)施例中，碼頭岸坡開挖施工方法還包括：

18、岸坡開挖驗(yàn)收：每段岸坡開挖完成后校核挖深，其中，碼頭梁下樁間施工區(qū)域采用水砣校核挖深，碼頭前沿施工區(qū)域采用單波束測深儀校核挖深；當(dāng)檢測到超挖時(shí)，立即拋填砂袋找坡；對于未達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高和設(shè)計(jì)坡度的區(qū)域，使用抽砂泵進(jìn)行局部修坡；對于開挖過程中難以形成設(shè)計(jì)坡度的松散砂區(qū)域，通過拋填砂袋找坡，以達(dá)到設(shè)計(jì)坡度要求。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

20、本發(fā)明提供的碼頭岸坡開挖施工方法，將“先筑島，后反挖”碼頭的岸坡開挖分為筑島淺層挖、筑島剩余回填砂層開挖和原始砂層開挖三個(gè)階段進(jìn)行；其中，針對筑島淺層回填砂層開挖，采用長臂挖掘機(jī)在陸上進(jìn)行；筑島剩余回填砂層開挖中，針對碼頭前沿區(qū)域采用抽砂船在海中進(jìn)行開挖，針對碼頭梁下樁間區(qū)域采用潛水抽砂泵或雙繩抓斗在陸上進(jìn)行開挖；原始砂層開挖中，針對碼頭前沿區(qū)域采用絞吸船在海中進(jìn)行開挖，針對碼頭梁下樁間區(qū)域采用搭載在碼頭樁基頂部的絞吸系統(tǒng)在樁頂進(jìn)行開挖；該碼頭岸坡開挖施工方法，針對不同砂層及區(qū)域，采用多種開挖方式配合施工，實(shí)現(xiàn)了針對“先筑島，后反挖”碼頭岸坡的高效開挖，且施工風(fēng)險(xiǎn)小。