港口施工技术论文
改革开放以来，我国经济的迅速上升，我国港口施工技术取得了飞跃式的发展。下面是小编整理的港口施工技术论文，希望你能从中得到感悟!
港口施工技术论文篇一
港口施工技术的探讨
摘要：港口工程涉及工序多，周期长，对其施工质量要求高，施工过程中严格按照技术规范施工，不但有利于保证工程质量，而且有利于提高施工人员的技术能力，同时有利于实现企业利润最大化。
关键词：港口工程;护岸工程
中图分类号：U656文献标识码： A
改革开放以来，我国经济的迅速上升，我国港口基础设施建设取得了飞跃式的发展。在数量上和质量上都创造了奇迹。同时，我国在港口建设方面实现了一系列的技术创新。但目前我国港口施工技术尚不成熟，还存在一些问题，本文对出现的问题进行分析，并提出了相关的措施。
一、港口施工技术简介
孔壁坍陷
由于土质松散、泥浆护壁不合格护筒周围没有用念头紧密填封，且护筒内的水位不高，如果此时钻进的速度过快，而且孔钻的时间过长，会导致在钻进的过程中发生排出的泥浆中持续出现气泡或者泥浆突然漏失，这种情况极易导致孔壁坍陷的发生。解决这类问题的办法是在松散易坍的土层中，将护筒深埋，同时把护筒是周围用粘土密实填封。为了保持护筒内泥浆水位比地下水位高出一些，需要提高泥浆的比重和粘度。搬动和吊装钢筋笼时，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，以防止发生形变。
护筒
冒水由于埋设护筒的周围土不密实，或者护筒水位的差值过高，以及钻头起落时发生碰撞都会引起护筒倾斜和移位会造成钻孔的偏斜，严重的护筒外壁冒水会引起地基下沉，这些都会影响施工的进展。防治办法是夯实坑地与四周的粘土分层，而且要选择最佳含水量的粘土。钻头起落时，应注意防止和护筒发生碰撞。发现护筒冒水时，要立即停止钻孔。
卡管
浇灌混凝土初期，隔水栓堵管或者混凝土和易性、流动性差值造成离析等都会导致水中灌注混凝土的过程中不能连续进行的现象。这时应该使用直径与导管内径相配的隔水栓，并要求其具有良好的隔水性能，可以保证水能够顺利排出。在进行混凝土灌注的过程中，要加强对混凝土搅拌时间的要求和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，并通过实验对配合比进行确定。同时还要确定导管连接部位的密封性，使用前应对导管进行试拼装、试压，试试水压力控制在0.6-1.0Mpa以防止导管进水。
桩底沉渣量过多
在成孔之后，钻头提高孔底10-20厘米，并以较慢的速度保持空转，维持循环清孔时间等于或略大于半个小时，这样可以避免由于由于清孔不彻底或者没有进行二次清孔或者泥浆比重过小等原因造成的桩底沉渣量过多。
二、 振冲碎石桩施工
1 施工各环节介绍
(1)施工前准备工作：详细了解和掌握施工图内容，设计意图，做好图纸会审，技术交底工作。根据施工图计算出施工期内应配置的机械设备，人员，用电和材料数量等。搭好临时设施，确定施工方案，绘制施工平面图并做好场地处理，以便机械行驶。
(2)测量放线定桩位：根据桩位图用水平仪找平放线，并用小木桩和钢筋头固定好桩的位置然后校核。在基础四周原有建筑物上留设四个基准点，便于复核。
(3)机具选用及就位：准备工作就绪后，机具就位。同时安装电流控制箱及操作台接通高压水泵及压力管。检查机具、水压、电压，进行空载试验，开机前应先起动水泵电机，再开振冲器电机，振冲器电机运行指示灯亮后，方可进行工作。
(4)对桩位：首先将振冲器对准桩位，要求振冲器垂直落下，不可出现倾斜现象，否则会偏位和损坏方向节。对好桩位后再次开动水源、电源检查它们是否正常。
(5)振冲成孔：一切准备好后，开动振冲器同时启动吊车，使振冲器下降，振冲器开孔后，在孔口附近应扩孔。振冲器下降成孔过程中控制好下降速度。成孔水压要适当。工作时可根据要求减小水量，但不得停水，防止泥砂倒灌水管，然而在接近孔底标高时水压适当减小。每贯入1m，振冲器要提起悬留振冲5～8s时间，待泥浆溢出再继续贯入。泥浆溢出孔口流入泥浆池内，用专用运输车及时运走，当振冲至设计桩底标高以上30cm时，将振冲器提到孔口，提升速度2～3m/min，再往下沉至孔底，重复1～2次。既起清孔的作用又达到扩孔目的。
(6)填料振冲成桩：清孔后，用人工手推车将碎石倒入孔内，放下振冲器进行振冲挤压，填料做到“连续填料，多填慢震”， 经过反复填料及震冲使碎石挤压密实成桩。填料震冲时密实电流应达到50～60A，留震时间应大于30s。振冲器工作时，电机的电流超过规定值时，能自动报警，提醒操作者应将振冲器向上提起。
2 质量控制及检验
振冲碎石桩的质量最主要的应以桩体充分密实为原则， 它与成孔的进度、填料量、 留振时间密切相关。要严格把好材料质量关，按设计要求选择碎石粒径，一般选2～4cm的碎石，且级配适中，其最大不超过5cm，因为粒径大不易振实，同时对机具不利。碎石含泥量进行控制。另外对每根桩的填料量也要认真的核实和控制。施工中应注意在成孔时因出现振冲器受到阻碍，电流值会突然上升，现场警铃不断发出响声，遇到这种情况认真分析原因并采取相应措施，同时反复振冲几次，直到电流表上电流值趋于稳定时后方可继续施工。
三、变频器常见故障分析研究
1、变频器充电起动电路故障问题。通用的变频器一般为电压型变频器,均采用交―直―交工作方式,即是输入为交流电源,交流电压三相桥式整流后变为直流电压,然后直流电压经三相桥式逆变电路转换为调压调频的三相交流电输出到工作负载。当变频器初始工作状态时,由于直流侧的平波电容启动容量瞬间增大(瞬间充电电流增大)通常在电路中采用一个起动电阻来限制充电电流,当瞬间充电完成后,控制电路通过继电器的触点或晶闸管将电阻短路,起动电路故障一般表现为起动电阻烧坏,变频器报警显示为直流母线电压故障。事实上,当变频器的交流输入电源频繁时,或者旁路接触器的触点接触不良时,以及旁路晶闸管的导通阻值变大时,都会导致起动电阻烧坏。如遇此情况,可以采用同规格的电阻换之,同时必须找出引出电阻烧坏的原因。如果故障是由输入侧电源频率开合引起的,必须消除这种现象才能将变频器投入使用;如果故障是由旁路继电器触点或旁路晶闸管引起,则必须更换这些器件。
2、变频器无故障显示, 但又不能高速运行。有个别现象显示变频器状态正常,但实际情况是,不能调到高速运行状态,检查各项指标显示变频器无故障、相关参数设置正确、调速输入信号正常,运行时测试出现变频器直流母线电压偏低,输入端检测缺相,故障原因多是输入侧空气开关接触不良或瞬间过热而过流保护,实际工作中变频器缺一相输入,是可以工作的,多数变频器的母线电压下限为400V,即是当直流母线电压降至400V以下时,变频器才报告直流母线低电压故障。
四、变频调速对港口起重机械的影响问题分析研究
在港口起重机械调速方法中,变频调速的调速范围大,平滑高,变频时同时改变定子外加电压,可实现恒功率或恒转矩调速以适应不同负载的要求,低速时特性的静差率较高,调速的效率和功率因数高,是异步电动机调速方法中最有发展前途的一种。其缺点是必须有专用的变频电源(单机配备变频器),在恒转矩调速时,低速段电动机的过载倍数大为降低,甚至不能带动负载。交流电动机的变频调速系统具有调速范围宽,调速精度高等特点,并对起重机械的运行状态几乎没有影响。变频调速采用磁通矢量控制技术或大转矩提升技术,可解决港口起重机起动转矩大、低速时大力矩输出及负载变化巨烈的问题;加减速时间的设定,可解决港口起重机起制动的频繁冲击,使起重机的速度变化连续,运行平稳;利用频率到达信号或频率检测信号控制制动器开闭,只有在电机的输出转矩大于负载转矩时,制动才打开,解决了溜钩问题,利用电源回馈技术把电机在第四象限运行的再生能量变换成50Hz的交流电回馈电网 ,保护变频器不被击穿;主控制回路分开并可靠接地,避免强电对变频器弱信号的干挠。可使港口起重机械设备连续在大负载的状态下工作,节能效果也十分显著。
五、 水下混凝土灌注施工质量问题与防治
一是卡管：水中灌注混凝土过程中，无法连续进行的现象。原因：初灌时，隔水栓堵管;混凝土和易性、流动性差造成离析;混凝土中粗骨料粒径过大;各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而卡管;导管进水造成混凝土离析等。防治措施：使用的隔水栓直径与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出;在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间 和混凝土坍落度的控制;应确保导管连接部位的密封性;在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。
二是钢筋笼上浮：钢筋笼的位置高于设计位置的现象。原因：钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大，钢筋笼被混凝土拖顶上升。防治措施：钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在 1.5-2.0m. 灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端 2-3m 时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。
三是断桩：混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。原因：导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充;受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体;浇注混凝土时，导管提升和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象等。防治措施：成孔后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。帮扎水泥隔水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌入量的多少而定，严防断裂。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管见外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。
六.港口施工技术存在的问题及其处理
1.护筒
冒水由于埋设护筒的周围土不密实，或者护筒水位的差值过高，以及钻头起落时发生碰撞都会引起护筒倾斜和移位会造成钻孔的偏斜，严重的护筒外壁冒水会引起地基下沉，这些都会影响施工的进展。要夯实坑地与四周的粘土分层，而且要选择最佳含水量的粘土。钻头起落时，应注意防止和护筒发生碰撞。发现护筒冒水时，要立即停止钻孔。
2.卡管
浇灌混凝土初期，隔水栓堵管或者混凝土和易性、流动性差值造成离析等都会导致水中灌注混凝土的过程中不能连续进行的现象。应该使用直径与导管内径相配的隔水栓，并要求其具有良好的隔水性能，可以保证水能够顺利排出。在进行混凝土灌注的过程中，要加强对混凝土搅拌时间的要求和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，并通过实验对配合比进行确定。同时还要确定导管连接部位的密封性，使用前应对导管进行试拼装、试压，试试水压力控制在0.6-1.0Mpa以防止导管进水。
4、桩底沉渣量过多,在成孔之后，钻头提高孔底10-20厘米，并以较慢的速度保持空转，维持循环清孔时间等于或略大于半个小时，这样可以避免由于由于清孔不彻底或者没有进行二次清孔或者泥浆比重过小等原因造成的桩底沉渣量过多。
结束语
港口工程钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中的任何一个环节出现问题，都将直接影响整个工程的质量和进度。必须防治在钻孔过程中及水下混凝土操作过程中经常出现的施工质量问题，保质、保量地完成桩基施工任务。港口工程施工技术复杂，影响随机因素众多。文中对港口施工技术进行分析，并提出相应的措施，以保证港口施工质量，使港口发挥最大经济和社会效益。
参考文献：
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