一种干船坞底板施工方法与流程

本发明属于港口建设中干船坞的建设领域，具体涉及一种干船坞底板的施工方法

背景技术：

干船坞的三面接陆一面临水，其基本组成部分为坞口、坞室和坞首。坞口用于进出船舶，设有挡水坞门，船坞的排灌水设备常建在坞口两侧的坞墩中；坞室用于放置船舶，在坞室的底板上设有支承船舶的龙骨墩和边墩；坞首是与坞口相对的一端，其平面形状可以是矩形、半圆形和菱形，坞首的空间是坞室的一部分，在这里拆装螺旋桨和尾轴。干船坞配有各种动力管道及起重、除锈、油漆和牵船等附属设备。当船舶进入干船坞修理时，首先用灌泄水设施向坞内充水，待坞内与坞外水位齐平时，打开坞门，利用牵引设备将船舶慢速牵入坞内，之后将坞内水体抽干，使船舶坐落于龙骨墩上。修完或建完的船舶出坞时，首先向坞内灌水，至坞门内外水位齐平时，打开坞门，牵船出坞。

由于干船坞承担着停靠船舶、维修船舶、起重等多重作用，故其施工建造，显得尤为重要。现有技术中，其施工工期较长，施工方案比较复杂，通常存在多处交叉施工、互相影响导致工期较慢的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种通过调整施工顺序、调整施工位置提高施工效率的一种干船坞底板的施工方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种干船坞底板的施工方法，包括横向施工和纵向施工，所述横向施工形成干船坞底板的横向段，所述纵向施工形成干船坞底板的纵向段；

所述横向施工时，先进行位于干船坞侧部的中间层和边缘层的施工，后进行位于中间层和边缘层之间的夹层的施工；

所述纵向施工时，先完成坞尾部分的开挖，当干船坞底板外周的围堰施工以及坞口出的水泵房施工完成后，干船坞的坞尾和坞口同时朝向船坞底板中间位置施工。

本发明中，与现有技术相比，通过改变各个方向的施工顺序，进而避免了大面积交叉施工，大大提高了施工效率，为干船坞底板的施工提供了新的思路。

本发明中，在横向上，先施工外侧和最中间，然后施工夹层，进而此时，纵向可以沿横向的夹层高度进行施工，不会造成横向施工时，纵向无法施工的问题，同时，由于此时夹层没有横向施工，故横向和纵向施工不会交叉。

本发明中，由于坞口处，设置水泵房等，故先开挖坞尾部分，而在围堰和底下排水施工后，才进行坞口的施工，确保排水等顺利进行；坞尾和坞口同时施工，效率更高，对称性好，施工效率高。

作为本发明的进一步改进，所述横向施工中从边缘层先中间层施工时，还包括逐级放坡，所述逐级放坡具体为从边缘层至中间层，形成朝上的斜坡，0.24％的坡度。

本发明中，由于中边板属于重载区，承受压力过大，放坡有利于中边板向边板和中板传递压力，减小中边板承受的压力。

作为本发明的进一步改进，所述纵向施工中，当干船坞的坞尾和坞口同时朝向船坞底板中间位置施工时，采用间隔隔断式施工。

本技术方案中，间隔隔断式施工为比如从坞尾向船坞底板的中间位置施工时，将其分为若干段，单数段先施工，然后单数段之间以及端部的双数段再施工，这种隔断式施工，可以大大提高生产效率，加快生产进度，同时也有利于上一结构的养护。

作为本发明的进一步改进，还包括排水管的安装，所述排水管的安装具体为：

s1纵向排水管的安装固定；

s2横向排水管的安装固定；

s3其它方向排水管的安装固定，以及相邻排水管之间连接处的安装固定。

本实施例中，通过调整排水管的安装顺序，先控制纵向排水管，在其固定后，确保施工过程中不易移动时，再安装横向排水管，最后再是其它排水管，确保了各个排水管之间的连接畅通以及连接稳定。

作为本发明的进一步改进，在排水管的安装之前，还包括级配碎石层的铺设，具体为通过分块施工，依次进行不同块的分层铺设以及分层夯实。

通过分块进行施工，便于对每一块根据其特点，选择不同的施工方式。

作为本发明的进一步改进，在排水管的安装之后，还包括级配碎石回填，具体为通过分块施工进行回填，将排水管之间的缝隙进行回填，且干船坞底板上不同结构处，排水管的回填高度不同。

由于每个结构功能不同，为了确保不同结构的层次感，以便于下一块减压排水系统的施工，在施工过程中做好分块之间碎石的厚度、排水管的连通、聚乙烯薄膜搭接，减压排水层在施工间断处，妥善的保护好，确排水层不受污染，排水管内不能混入杂物。

作为本发明的进一步改进，所述级配碎石回填后还包括底板以及墙身的混凝土浇筑，具体为：在干船坞底板上的施工区域内，将胶合板模板固定支撑后形成多个浇筑带，对多个浇筑带浇筑，以形成干船坞的底板和墙身。

本方案中，通过胶合板模板形成浇筑带，施工效率得到极大的提升，同时，浇筑带形成时，胶合板的厚度为18mm，侧部采用h20木工字梁作横楞，双拼14#槽钢作竖楞。提高支撑强度。

作为本发明的进一步改进，所述对于多个浇注带浇注具体为：对多个浇筑带分别浇筑，浇筑时，每个浇筑带的横向上，采用从边缘到中间进行浇筑的浇筑顺序；每个浇筑带的纵向上，逐层浇筑，每层的浇筑厚度为40cm-60cm。

本方案中，通过改变浇筑的方向，以及浇注顺序，与现有的直接浇筑相比，能够防止水泥水化热集中、过大，产生温度裂缝。分层浇筑可以降低水化热高峰，便于散热，振捣到位使混凝土更加密实，防止产生裂缝、冷缝和分层。

同时，纵向上的浇注层厚度在40-60cm之间，确保浇筑强度。

作为本发明的进一步改进，所述纵向上逐层浇筑时，每一层均设有冷却水管，所述冷却水管至少包括三个循环回路，且三个所述循环回路的出水口通过一个排水口排出。

本发明中，设置三个循环回路，同时均通过一个排水口排出，通入的循环冷却水，通过热量置换强制降低混凝土水化热温度，混凝土浇筑后dn40冷却水管将永久留在结构中。采用三个回路，降低上层、中层、下层的混凝土散发的热量，同时减小上层、中层、下层的温差。

作为本发明的进一步改进，还包括设置于底板外周上的防裂结构，所述防裂结构为设置于浇注的混凝土内，距离底板20-40mm处的防裂钢筋网。

本发明中，为了避免温度变化导致的收缩，使得混凝土之间产生裂缝，故增加防裂钢筋网，而防裂钢筋网设置于距离底板20-40mm处，如果设置靠近底板，即距离小于20mm，则对于底板底部的布置以及其它施工造成影响，同时，模板拆卸安装不方便，如果大于40mm，则靠近底板处，其渗水量多，容易因水量变化，造成其部位温度和湿度的变化，容易产生裂缝。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种干船坞底板的施工方法的流程图；

图2为本发明提供的实施例4中横向施工的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

参照附图1所示，本实施例中，一种干船坞底板的施工方法，包括横向施工和纵向施工，所述横向施工形成干船坞底板的横向段，所述纵向施工形成干船坞底板的纵向段；

所述横向施工时，先进行位于干船坞侧部的中间层和边缘层的施工，后进行位于中间层和边缘层之间的夹层的施工；

所述纵向施工时，先完成坞尾部分的开挖，当干船坞底板外周的围堰施工以及坞口出的水泵房施工完成后，干船坞的坞尾和坞口同时朝向船坞底板中间位置施工。

本发明中，与现有技术相比，通过改变各个方向的施工顺序，进而避免了大面积交叉施工，大大提高了施工效率，为干船坞底板的施工提供了新的思路。

本发明中，在横向上，先施工外侧和最中间，然后施工夹层，进而此时，纵向可以沿横向的夹层高度进行施工，不会造成横向施工时，纵向无法施工的问题，同时，由于此时夹层没有横向施工，故横向和纵向施工不会交叉。

本发明中，由于坞口处，设置水泵房等，故先开挖坞尾部分，而在围堰和底下排水施工后，才进行坞口的施工，确保排水等顺利进行；坞尾和坞口同时施工，效率更高，对称性好，施工效率高。

具体地，所述横向施工中从边缘层先中间层施工时，还包括逐级放坡，从边缘层至中间层，形成朝上的斜坡，0.24％的坡度。由于中边板属于重载区，承受压力过大，放坡有利于中边板向边板和中板传递压力，减小中边板承受的压力。

进一步地，所述纵向施工中，当同时朝向坞尾和坞口同时朝向船坞底板中间位置施工时，采用间隔隔断式施工。

比如从坞尾向船坞底板的中间位置施工时，将其分为若干段，单数段先施工，然后单数段之间以及端部的双数段再施工，这种隔断式施工，可以大大提高生产效率，加快生产进度，同时也有利于上一结构的养护。

实施例2

作为上述实施例的进一步改进，还包括减压排水系统的施工，具体地，包括排水管、级配碎石层以及集水井等设置施工。

首先，级配碎石层的铺设，其通过分块施工的顺序，依次进行不同块的分层铺设以及分层夯实。

通过分块进行施工，便于对每一块根据其特点，选择不同的施工方式。

其次，排水管的安装，所述排水管的安装具体为：

s1纵向排水管的安装固定；

s2横向排水管的安装固定；

s3其它方向排水管的安装固定，以及相邻排水管之间连接处的安装固定。

本实施例中，通过调整排水管的安装顺序，先控制纵向排水管，在其固定后，确保施工过程中不易移动时，再安装横向排水管，最后再是其它排水管，确保了各个排水管之间的连接畅通以及连接稳定。

最后，级配碎石回填，其通过分块施工进行回填，将排水管之间的缝隙进行回填，且干船坞底板上不同结构处，排水管的回填高度不同。

由于每个结构功能不同，为了确保不同结构的层次感，以便于下一块减压排水系统的施工，在施工过程中做好分块之间碎石的厚度、排水管的连通、聚乙烯薄膜搭接，减压排水层在施工间断处，妥善的保护好，确排水层不受污染，排水管内不能混入杂物。

实施例3

进一步地，还包括混凝土回填以实现混凝土结构，具体如下：

底板以及墙身的混凝土浇筑，具体为：在干船坞底板上的施工区域内，将胶合板模板固定支撑后形成多个浇筑带，对于多个浇筑带浇筑，以形成干船坞的底板和墙身。

本方案中，通过胶合板模板形成浇筑带，施工效率得到极大的提升，同时，浇筑带形成时，胶合板的厚度为18mm，侧部采用h20木工字梁作横楞，双拼14#槽钢作竖楞。提高支撑强度。

进一步地，所述对于多个浇注带浇注具体为多个浇筑带分别浇筑，浇筑时，每个浇筑带的横向上，采用从边缘到中间进行浇筑的浇筑顺序；每个浇筑带的纵向上，逐层浇筑，每层的浇筑厚度为40cm-60cm。

同时，纵向上的浇注层厚度在40-60cm之间，确保浇筑强度。

进一步地，所述纵向上逐层浇筑时，每一层均设有冷却水管，所述冷却水管至少包括三个循环回路，且三个所述循环回路的出水口通过一个排水口排出。

本发明中，设置三个循环回路，同时均通过一个排水口排出，通入的循环冷却水，通过热量置换强制降低混凝土水化热温度，混凝土浇筑后dn40冷却水管将永久留在结构中。采用三个回路，防止水泥水化热集中、过大，产生温度裂缝。分层浇筑可以降低水化热高峰，便于散热，振捣到位使混凝土更加密实，防止产生裂缝、冷缝和分层。

进一步地，还包括设置于底板外周上的防裂结构，所述防裂结构为设置于浇注的混凝土内，距离底板20-40mm处的防裂钢筋网。

本发明中，为了避免温度变化导致的收缩，使得混凝土之间产生裂缝，故增加防裂钢筋网，而防裂钢筋网设置于距离底板20-40mm处，如果设置靠近底板，即距离小于20mm，则对于底板底部的布置以及其它施工造成影响，同时，模板拆卸安装不方便，如果大于40mm，则靠近底板处，其渗水量多，容易因水量变化，造成其部位温度和湿度的变化，容易产生裂缝。

实施例4

本实施例中，施工顺序如下：

第一步，参照附图2所示，其为减压排水系统的施工流程图；

1)、基坑开挖；2)、疏水井、排水泵房的施工；3)、铺设第一层级配碎石，采用的碎石为粒径25-55mm的碎石；4)、排水管区域级配碎石开挖；5)排水管安装及碎石回填；6)、铺设聚乙烯薄膜；7)、铺设最后一层级配碎石，粒径与第一次级配碎石粒径相同；

本实施例中，减压排水系统，分为级配碎石排水层和排水管及分布排水管之间的集水井(32个)、排水泵房(3个)组成。

伏壁结构下方排水管直径分为150mm、160mm,坞室底板下的地下水将通过排水管进入集水井，进而进入坞口水泵房的流道层、排水泵房，从坞口水泵房或排水泵房排出。

具体地，坞室下方排水管直径分为630mm、160mm两种，边板和中板使用630mm排水管，中边板使用160mm排水管。因为边板和中板属于轻载区，压力较小，使用管径较大排水管利于排水；而中边板属于重载区，承受压力较大，管径太大容易变形，故选较小管径的排水管。

减压排水层级配碎石的铺设时，按照坞室底板施工顺序分块施工，级配碎石采取人工分层进行铺设、分层进行夯实，夯实后首先安装纵向排水管及土工布，并将排水管固定，防止施工过程中发生移动，然后开始安装横向排水管，所有管道安装完成后开始级配碎石回填和聚乙烯薄膜铺设；减压排水系统分块施工要比底板分块边沿超出2m以上，并要注意不同结构的层次感，以便于下一块减压排水系统的施工，在施工过程中做好分块之间碎石的厚度、排水管的连通、聚乙烯薄膜搭接，减压排水层在施工间断处，妥善的保护好，确排水层不受污染，排水管内不能混入杂物。

第二步，坞底板结构施工工艺：

干船坞坞室底板为长489m,宽110m，厚度分为1.0m、1.2m、1.5m的钢筋混凝土结构，坞底板横向分为5块，长度分别为16m、30m、18m、30m和16m,纵向分为20段，长度分别为14m、25m×17、34.75m和15.25m；各分段之间设置30mm的变形缝，在变形缝位置设置止水带和直径φ32剪力杆，横向上坞室底板由中间向两侧设置0.24％的坡度。

坞底板施工时为避免大面积交叉施工出现，参照附图2，横向施工的结构图，具体施工时，横向上先施工p1和p3最后施工p2；

由于纵向上受围堰及水泵房施工进度影响，先开挖坞尾部分，在围堰施工及水泵房地下四层施工完成后，坞尾和坞口区域同时施工，向中间同步推进。

第三步，混凝土浇注

在减压排水层施工完成后开始垫层混凝土的浇筑，在混凝土垫层达到设计强度后就具备钢筋绑扎条件；钢筋开始施工前应设置专门的钢筋堆存、加工区域。钢筋绑扎前，应先由测量员进行放样定位，弹线标示，并根据结构尺寸弹线区分垫块加密区及非加密区。垫块摆放到位后，测量应对垫块标高进行复核，避免因垫层标高及沉降等因素造成钢筋摆放高程出现偏差。垫块摆放完成后开始结构钢筋绑扎，逐扣进行绑扎形成钢筋笼整体。钢筋绑扎时，应注意扎丝头不超出保护层，所有绑扎丝头均应朝混凝土内侧。绑扎过程中，应避免铅丝掉落，绑扎完成后，对施工过程中掉落的铅丝进行清除，避免形成锈蚀通道，影响结构寿命。

底板侧模由已经改装完成的模板单元依据结构形式拼装，安装过程中，通过吊车将待装模板吊运至安装部位临时固定，调整好位置以后，支撑安装时，应考虑剪力杆与止水带对侧模板的影响，模板将采用18mm胶合板作为面板，h20木工字梁作横楞，双拼14#槽钢作竖楞。

混凝土浇筑时用2台汽车泵，横向上由两边向中间、纵向上由一侧向另一侧逐层浇筑，每层厚度为50cm。混凝土振捣高度每层不超过50cm。每个浇筑带的混凝土卸料点随着砼浇筑工作向前推进，振捣也相应跟上，以确保砼的质量。

为了使底板和墙身表面光洁，需对混凝土进行收面。共收两次面，在振捣完成后收第一道面，将混凝土表面整平；在将要初凝前收第二道面，保证混凝土表面光洁，防止混凝土表面水分蒸发后产生干缩裂缝。

第四步，浇筑后混凝土的养护；

通常混凝土在浇筑完成接近初凝时，在上部覆盖1层塑料薄膜，以保证混凝土早期水分散发不会太快。当混凝土达到初凝后，在上面覆盖1层养护土工布，以加强保温层的不透风性能，及防止突降雨水降低混凝土表面温度。而俄罗斯大卡缅地区早晚温差较大，表面温度散失较快，导致夜晚混凝土内外温差偏大，从而产生裂缝。

混凝土内部的最高温度大多发生在浇筑后2-7天。通过测温仪测的，混凝土里表温差已超过25℃，不满足规范要求，必须采取内部降温措施，已避免裂缝的产生。故采用在混凝土内加冷却水管和加防裂钢筋网，确保混凝土内部和表层温差控制在合理范围且抵抗混凝土的收缩引起的约束应力。具体措施如下：

(1)混凝土内加冷却水管

冷却水管采用dn40焊接钢管，分三层连续s形布置，三层间距均布，每层冷却水管分三个循环回路，每个循环回路进水口、出水口各设一个dn40截止阀，每个单层三个出水管汇集在一起，由一根dn120焊接钢管排至水箱内，通入循环冷却水，通过热量置换强制降低混凝土水化热温度，混凝土浇筑后dn40冷却水管将永久留在结构中。

(2)加防裂钢筋网

在底板四周距离模板3cm位置加ф6的防裂钢筋网，抵抗混凝土的收缩和温度变化在底板内引起的约束应力，防止因温度变化收缩产生裂缝。

通过上述措施，可有效控制混凝土结构内表层温差及混凝土的收缩引起的约束应力，避免裂缝的出现。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。