《水下拋石基床振動夯實及整平施工規(guī)程》

ICS93.140

P67

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CWTCA-20

水下拋石基床振動夯實及整平施工規(guī)程

（Specificationforconstructionofvibrationtamping

andlevelingofunderwaterrubblebed）

（征求意見稿）

20**-**-**發(fā)布20**-**-**實施

中國水運建設(shè)行業(yè)協(xié)會發(fā)布

1總則

1.0.1為規(guī)范振動夯實和振動整平技術(shù)在水運工程水下拋石基床施工中的應(yīng)

用，滿足夯實和整平效果，制定本規(guī)程。

1.0.2本規(guī)程適用于水運工程中重力式碼頭、防波堤、護(hù)岸等水工建筑物水下

拋石基床振動夯實及整平施工，其它相關(guān)基床振動夯實及整平施工可參照本規(guī)

程。

1.0.3水下拋石基床振動夯實、整平施工除應(yīng)符合本規(guī)程的規(guī)定外，尚應(yīng)符合

國家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

1

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1振動錘

指為振動夯實、整平提供動力的裝備。

2.1.2夯板rammingplate

指連接振動錘并直接接觸基床的具有一定強(qiáng)度、剛度和面積的鋼制結(jié)構(gòu)。

2.1.3錘籠hammercage

指包裹振動錘，并連接夯板與振動管的鋼制結(jié)構(gòu)。

2.1.4振動管（桁架）vibratingtube（truss）

指為滿足作業(yè)水深要求、高程測控、剛度的垂直鋼制結(jié)構(gòu)。

2.1.5振動結(jié)構(gòu)vibrationstructure

指實現(xiàn)水下基床振動夯實、整平作用的結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱，包含振動錘、夯板、錘籠、

振動管及附屬結(jié)構(gòu)。

2.1.6臺車trolley

指約束、導(dǎo)向振動結(jié)構(gòu)并實現(xiàn)進(jìn)行工位變換的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。

2.1.7臺車軌道

指約束、支撐臺車，實現(xiàn)臺車行走的結(jié)構(gòu)。

2.1.8減振系統(tǒng)dampingstructure

指連接臺車提升裝置（鋼絲繩）與振動結(jié)構(gòu)，在振動作業(yè)時，減輕其振動影

響的系統(tǒng)。

2.1.9振夯率tampingrate

指拋石基床平均壓縮量與振動夯實前基床平均厚度的百分比。

2.1.10振動夯實vibrationtampingtechnology

利用振動原理對水下拋石基床進(jìn)行振動密實的作業(yè)

2.1.11振動整平foundationbedlevelingprocess

2

利用振動原理對水下拋石基床進(jìn)行振動密實整平的作業(yè)。

2.1.12軟約束softconstrainedstructure

指采用鋼絲繩等軟連接方式約束振動結(jié)構(gòu)。

2.1.13硬約束hardconstrainedstructure

指采用剛性結(jié)構(gòu)的硬連接方式約束振動結(jié)構(gòu)。

2.1.14斷面面積平均高度值

指測量出拋石高差范圍內(nèi)斷面的邊界及長度，通過工具計算出斷面長度范圍

面積的平均高度值。

2.2符號

δ：基床拋石高差；

δp：基床拋石正高差；

δN：基床拋石負(fù)高差；

d0：拋石基床理論厚度；

d1：拋石基床分層厚度；

d2：拋石基床分層厚度；

H：基槽標(biāo)高；

Hr：基床拋石控制標(biāo)高；

Hl：基床設(shè)計標(biāo)高；

Hs：基床夯實后斷面平均標(biāo)高；

Hb：基床（槽）底標(biāo)高；

S：拋石基床振沉量；

λs：振沉率；

B：墻底寬；

B1：d1拋石層底寬；

B2：d2拋石層底寬；

A：空載振幅；

K：偏心力矩；

m：參振質(zhì)量；

3

3基本規(guī)定

3.1一般規(guī)定

3.1.1基床拋石應(yīng)嚴(yán)格按照拋石斷面控制，拋石斷面模型需根據(jù)設(shè)備性能、

設(shè)計要求及施工環(huán)境，通過試拋確定。避免連續(xù)出現(xiàn)高于拋石設(shè)計標(biāo)高的高點

和低于拋石設(shè)計標(biāo)高的低點。

3.1.2基床拋石石料重量不宜大于100kg，石料滿足基床塊石設(shè)計要求。

3.1.3振動錘宜采用液壓振動錘，且宜入水，以便對振動錘進(jìn)行降溫，使振

動錘能夠長時間工作。

3.1.4在拋石前應(yīng)檢查基床（槽）尺寸有無變動，不符合設(shè)計要求時應(yīng)進(jìn)行

處理，當(dāng)基床（槽）底含水率小于150%或重度大于12.6kN/m3的回淤沉積物厚

度大于0.3m時，應(yīng)清淤。當(dāng)有換填拋石時，基床（槽）底面回淤沉積物的厚

度值可適當(dāng)放寬。

3.1.5基床拋石應(yīng)符合下列規(guī)定。

3.1.5.1拋石基床頂面寬度不得小于設(shè)計寬度；

3.1.5.2對于回淤嚴(yán)重的港區(qū)，應(yīng)采取防淤措施；

3.1.5.3分層拋石基床的上下層接觸面不應(yīng)有回淤沉積物；

3.1.6拋石基床應(yīng)預(yù)留沉降量，振沉后的基床僅按地基沉降量預(yù)留。

3.2船舶及裝備性能

3.2.1采用軟約束的振動夯實母船，船舶錨系除滿足水流及波浪作用外，無

特殊要求。

3.2.2采用硬約束的振動夯實及整平母船，船舶錨系除滿足水流及波浪作用

外還應(yīng)滿足夯板對石料的水平推力要求，夯板長度方向推力推薦值為2t/m。

3.2.3夯板尺寸應(yīng)考慮施工效率的要求，其尺寸宜不小于2m×2m。

4

3.2.4振動結(jié)構(gòu)空載振幅不宜低于3mm。

3.3施工工藝

3.3.1振動夯實及整平結(jié)構(gòu)采用硬約束時，在結(jié)構(gòu)未完全脫離石料前應(yīng)保持振

動，振幅不宜小于1mm。

3.3.2振動夯實及整平的振動結(jié)構(gòu)變換工位前，提升夯板底標(biāo)高宜高于設(shè)計拋

石標(biāo)高正高差的上限值，避免振動結(jié)構(gòu)觸碰基床石料，損壞結(jié)構(gòu)。

5

4振動夯實

4.1一般規(guī)定

4.1.1基床振動夯實工藝是采用振動錘為動力，在夯板的作用下，通過石料

重新排列組合，減小孔隙率，達(dá)到夯實作用的施工方法，可以替代常規(guī)錘夯及

爆夯工藝。

4.1.2軟約束或者硬約束結(jié)構(gòu)均可用于振動夯實施工。

4.1.3施工前應(yīng)編制試驗方案，通過試驗確定參數(shù)，然后再編制專項施工方

案。確定施工步距、施工順序及船舶站位等內(nèi)容。

4.1.4應(yīng)根據(jù)施工裝備性能及現(xiàn)場工況，通過試驗確定拋石基床分層厚度、

激振力及對應(yīng)工作時間、振沉率、夯板搭接量等參數(shù)。

4.1.5施工過程中應(yīng)對振動錘進(jìn)行班前檢查，以確認(rèn)設(shè)備是否漏油、螺栓是

否松動。

4.2基床（槽）拋石

4.2.1基床（槽）拋石時，應(yīng)分段分層拋石，每層厚度宜基本相等，拋石時

基床分層厚度應(yīng)按振沉后基床厚度加振沉量計算，振沉后基床厚度不宜大于2m，

當(dāng)夯板單位面積激振力較大時，分層厚度可適當(dāng)加大，具體數(shù)值可通過試驗進(jìn)行

確定。

4.2.2拋石相關(guān)參數(shù)可按照圖4.2.5進(jìn)行壟溝式拋石原理進(jìn)行確定。如果拋

石無法達(dá)到壟溝式拋石效果時，可根據(jù)拋石裝備及工藝按照斷面體積法對拋石進(jìn)

行調(diào)整。

4.2.3基床拋石高差應(yīng)盡量保證振實后基床承載力均勻。綜合移船距離、拋

石工藝、作業(yè)環(huán)境等因素綜合考慮，基床拋石高差不宜大于0.8m。對于厚度小

于2m或單位面積激振力小于推薦值時，宜降低石料粒徑或提高拋石精度。

4.2.4拋石控制標(biāo)高根據(jù)底層基床斷面平均標(biāo)高、分層厚度、振沉率確定。

頂層基床應(yīng)預(yù)留沉降量，數(shù)值可根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H經(jīng)驗確定。

4.2.5基床拋石高程上下限值應(yīng)根據(jù)基床拋石高差、斷面面積平均高度值、

拋石層厚度、振沉率進(jìn)行確定，拋石施工控制高程上下限值為：Hr+δp至Hr-δn.

6

計算原理如圖4.2.5所示。

d0=d1÷(1-λs)(4.2.5-1)

S=d0×λs(4.2.5-2)

Hr=Hs+S(4.2.5-3)

式中：d0-理論拋石層控制高度、斷面面積平均高度值（m）；

d1-理論拋石層厚度（m）；

λs-振沉率（%）；

S-振沉量（m）；

Hs-理論拋石層標(biāo)高（m）；

Hr-理論拋石控制標(biāo)高（m）；

Hb：基床（槽）底標(biāo)高（m）；

δp-拋石正高差（m）；

δn-拋石負(fù)高差（m）；

圖4.2.5拋石控制標(biāo)高計算原理

4.2.6當(dāng)基床標(biāo)高連續(xù)5m2范圍超出或低于拋石設(shè)計標(biāo)高，需要挖除或者補

拋。

4.3基床夯實

4.3.1振動夯實振沉率應(yīng)根據(jù)基床分層層級結(jié)合地基軟硬程度、基床分層厚

度和石料規(guī)格等因素綜合確定，宜為10%-15%。地基較軟、分層厚度較小，石料

粒徑較小時，基床底層宜取大值；當(dāng)基床分層厚度只有一層且較小時（小于2m）

結(jié)合地基軟硬程度確定。

4.3.2夯板激振力不宜小于150kN/m2，夯實時間應(yīng)滿足振沉率最終要求。

7

4.3.3考慮施工效率及石料攤平要求，施工前夯板應(yīng)盡量保持水平，當(dāng)采用

軟約束結(jié)構(gòu)施工時，可用鋼絲繩吊力控制，滿足夯板平面高差不大于20cm。

4.3.4基床夯實范圍可按照結(jié)構(gòu)物墻身底面各邊加寬1m確定。分層夯實時，

夯實范圍可根據(jù)分層處的應(yīng)力擴(kuò)散線各邊加寬1m確定，如圖4.3.4所示。

圖4.3.4基床夯實范圍示意圖（尺寸單位：m）

（a）墻后有填土；（b）墻后無填土

B1-d1層夯實范圍；B2-d2層夯實范圍；B-墻底寬；

d1、d2-拋石基床夯實分層厚度

4.3.5新舊建筑物結(jié)合處，宜采用減小基床分層厚度，降低激振力等措施保

證舊建筑物安全。

4.3.6當(dāng)夯實后補拋塊石的面積大于1/3倍構(gòu)件底面積或連續(xù)面積大于

30m2，且范圍內(nèi)厚度普遍范圍大于0.5m時，宜再次振動夯實處理。

4.3.7夯板搭接要求：基床振動夯實，每個點位夯板搭接寬度應(yīng)綜合考慮船

舶定位能力、水深、結(jié)構(gòu)形式、受力情況等因素，通過試驗確定。

4.3.7.1采用軟約束振動夯實裝備施工時，夯板搭接推薦不小于1m；

4.3.7.2采用硬約束振動夯實裝備施工時，夯板搭接推薦不小于0.4m。

4.4質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)

4.4.1水下基床拋石質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)

主要檢驗項目

8

4.4.1.1石料的規(guī)格和質(zhì)量應(yīng)滿足設(shè)計要求。

檢驗數(shù)量：施工單位按進(jìn)場批次抽樣檢驗，監(jiān)理單位見證取樣并按規(guī)定抽

樣平行檢驗。

檢驗方法：檢查檢驗記錄并觀察檢查。

一般檢驗項目

4.4.1.2拋石前應(yīng)對基槽斷面、標(biāo)高及回淤沉積物進(jìn)行檢查。基槽內(nèi)含水率

小于150%或重度大于12.6kN/m3且厚度大于0.3m的回淤沉積物應(yīng)予清除。

檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位按施工段全數(shù)檢查。

檢驗方法：檢查基驗記錄。

4.4.1.3水下基床拋石的允許偏差，檢驗數(shù)量和方法應(yīng)符合表4.5.1.2的規(guī)

定。

表4.4.1.3水下基床拋石允許偏差、檢驗數(shù)量和方法

序號項目允許偏差檢驗數(shù)量單元測點檢驗方法

1頂面標(biāo)高根據(jù)拋石控制高每4m一個斷面0.5~1m一個點用回聲探

差確定測儀、測深水

坨檢查或多

2邊線+400每5-10m一2

波束掃測

個斷面。且不

-0

少于三個斷面

注：（1）測點數(shù)量應(yīng)能反映拋石斷面形狀繪制要求。

（2）當(dāng)水深大于20m時，基床邊線的允許偏差可適當(dāng)加大。

4.4.2水下基床振動夯實質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)

主要檢驗項目

4.4.2.1振沉率滿足設(shè)計要求。

檢驗數(shù)量：基床驗收可按沿縱向方向取代表斷面進(jìn)行，斷面數(shù)量不少于

3個，采用斷面選點驗收方式進(jìn)行驗收，選點應(yīng)均勻分布且數(shù)量應(yīng)能反映施工后

9

拋石斷面形狀繪制要求。

檢驗方法：基床平均振沉率應(yīng)滿足設(shè)計要求，按振沉前后同一基床測量

斷面面積計算。

一般檢驗項目

4.4.2.2基床頂部補拋塊石后的補夯應(yīng)滿足技術(shù)處理方案要求。

檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。

檢驗方法：檢查補夯記錄

10

5基床振動夯實整平

5.1一般規(guī)定

5.1.1基床振動夯實整平工藝是指用于基床頂層的基床振動細(xì)平工藝，可以

替代常規(guī)拋石基床頂層夯實、細(xì)平層拋石及整平工藝，整平精度滿足±5cm施

工要求。

5.1.2采用振動夯實整平工藝，基床振沉率應(yīng)不小于10%。施工前應(yīng)確認(rèn)施

工裝備性能、單位面積激振力及現(xiàn)場工況，根據(jù)拋石精度和設(shè)定的振沉率確定拋

石基床分層厚度、夯板搭接量等參數(shù)，滿足設(shè)計標(biāo)高及工藝要求。

5.2基床（槽）頂層拋石

5.2.1基床（槽）頂層振動夯實整平后厚度不宜大于2m，當(dāng)夯板單位面積

激振力較大時，厚度可適當(dāng)加大，具體數(shù)值可通過試驗進(jìn)行確定。

5.2.2拋石相關(guān)參數(shù)可按照圖5.2.4進(jìn)行壟溝式拋石原理進(jìn)行確定。如果拋

石無法達(dá)到壟溝式拋石效果時，可根據(jù)拋石裝備及工藝按照斷面體積法對拋石參

數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

5.2.3頂層拋石層厚度應(yīng)根據(jù)底層基床斷面平均標(biāo)高、基床整平設(shè)計標(biāo)高、

振沉率確定，并考慮基床預(yù)留沉降量?；差A(yù)留沉降量可根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H經(jīng)驗確

定。

5.2.4基床拋石高程上下限值應(yīng)根據(jù)基床拋石高差、斷面面積平均高度值、

拋石層厚度、振沉率進(jìn)行確定，拋石施工控制高程上下限值為：Hr+δp至Hr-δn。

計算原理如圖5.2.4所示。

d0=d1÷(1-λs)(5.2.4-1)

S=d0×λs(5.2.4-2)

Hr=Hl+S(5.2.4-3)

式中：d0-理論拋石層控制高度、斷面面積平均高度值（m）；

d1-理論拋石層厚度（m）；

11

λs-振沉率（%）；

S-振沉量（m）；

H1-整平設(shè)計標(biāo)高（m）；

Hr-理論拋石控制標(biāo)高（m）；

Hb：基床（槽）底標(biāo)高（m）；

δp-拋石正高差（m）；

δn-拋石負(fù)高差（m）；

圖5.2.4拋石控制標(biāo)高計算原理

5.2.5其余條款參照4.2中相關(guān)規(guī)定。

5.3振動夯平設(shè)備要求

5.3.1振動夯實整平應(yīng)采用硬約束方式的振動夯實整平施工裝備，以滿足基

床細(xì)平要求。

5.3.2振動夯實整平夯板激振力不小于400kN/m2，振動結(jié)構(gòu)空載振幅不宜小

于3mm。

5.3.3用于基床細(xì)平的夯板，底部應(yīng)盡量平整，無突出結(jié)構(gòu)。

5.3.4施工過程中應(yīng)保證振動整平夯板平面高差不宜大于±2.5cm，以滿足

基床細(xì)平要求。

5.4基床整平

5.4.1整平范圍參照4.3.4條執(zhí)行。

5.4.2整平拋石層厚度（振沉后基床厚度）不宜大于2m。振沉率應(yīng)結(jié)合下

12

層基床（地基）軟硬程度、整平層厚度、石料粒徑等因素綜合確定，宜為10%-15%。

當(dāng)下層基床（地基）較軟宜取大值。當(dāng)基床分層厚度只有一層且較小時（小于

2m）結(jié)合地基軟硬程度確定。

5.4.3為保證一次整平就能滿足細(xì)平要求，夯板搭接應(yīng)結(jié)合船舶定位能力、

裝備結(jié)構(gòu)受力情況、施工工況等因素確定搭接寬度。搭接寬度推薦不低于

0.7m。

5.4.4當(dāng)基床局部整平困難、整平時間過長時，可能對周圍已整平區(qū)域造成

擾動隆起，應(yīng)對相鄰工位已整平區(qū)域進(jìn)行二次整平。如無法整平至設(shè)計標(biāo)高，

應(yīng)進(jìn)行挖除，并重新整平。

5.4.5當(dāng)基床存在坡度要求時，可以采用逐工位降低控制標(biāo)高以滿足坡度要

求；如需避免基床出現(xiàn)“階梯”形狀，夯板可提前按基床坡度預(yù)設(shè)坡度。

5.4.6當(dāng)振動整平至基床設(shè)計標(biāo)高時，停止該工位整平作業(yè)，提振動結(jié)構(gòu)移

動至下一工位施工。

5.5質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)

5.5.1拋石質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)

拋石質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)參照4.4.1水下基床拋石質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)內(nèi)容執(zhí)行。

5.5.2水下基床整平質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)

主要檢驗項目

5.5.2.1整平的范圍應(yīng)滿足設(shè)計要求

檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。

檢驗方法：檢查施工記錄

5.5.2.2振沉率參照4.4.2.1條款中內(nèi)容。

5.5.2.3基床頂面坡要求。

檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。

檢驗方法：檢查施工記錄

13

一般檢驗項目

5.5.3水下基床整平允許偏差、檢驗數(shù)量和方法應(yīng)符合表5.5.3的規(guī)定

表5.5.3水下基床整平允許偏差、檢驗數(shù)量和方法

序號項目允許偏差（mm）檢驗數(shù)量單元測點檢驗方法

1頂面標(biāo)高±505-10

經(jīng)緯儀或GPS定

+500每2m一個斷面位，用水準(zhǔn)儀、

2整平邊線2

水深側(cè)桿測量。

0

14

附錄A軟約束振動夯實裝備總布置圖

15

附錄B硬約束振動夯實整平裝備總布置圖

16

用詞說明

1本標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范/規(guī)程/指南..）執(zhí)行嚴(yán)格程度的用詞，采用下列寫法：

1）表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的用詞，正面詞采用

“應(yīng)”，反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。

2）表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應(yīng)這樣做的用詞，正面詞采

用

“宜”，反面詞采用“不宜”。

3）表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的用詞，采用“可”。

2引用標(biāo)準(zhǔn)的用語采用下列寫法：

1）在標(biāo)準(zhǔn)條文及其他規(guī)定中，當(dāng)引用的標(biāo)準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)

標(biāo)準(zhǔn)時應(yīng)表述為“應(yīng)符合《****》（***）的有關(guān)規(guī)定”。

2）當(dāng)引用標(biāo)準(zhǔn)中的其他規(guī)定時，應(yīng)表述為“應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)

范/規(guī)程/指南......）第*章的有關(guān)規(guī)定”、“應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范/

規(guī)程/指南................................................）第*.*

節(jié)的有關(guān)規(guī)定”、“應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范/規(guī)程/指南..）第*.*.*條的有關(guān)規(guī)

定執(zhí)行?！?/p>

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團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

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水下拋石基床振動夯平及整平施工規(guī)程

條文說明

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條文說明

目錄

3基本規(guī)定....................................................................................................20

3.1一般規(guī)定.......................................................................................................20

3.2船舶及裝備性能...........................................................................................20

3.3施工工藝.......................................................................................................20

4振動夯實....................................................................................................20

4.1一般規(guī)定.......................................................................................................20

4.2基床（槽）拋石...........................................................................................21

4.3基床夯實.......................................................................................................21

5基床振動夯實整平.............................................................................21

5.2基床（槽）頂層拋石...................................................................................21

5.3振動夯平設(shè)備要求.......................................................................................21

5.4基床整平.......................................................................................................21

19

3基本規(guī)定

3.1一般規(guī)定

3.1.1振動夯實整平原理是通過振動將部分高點的石料塌落至低點，再通過振動

實現(xiàn)夯實，從而保證施工后基床各處承載力基本一致，如出現(xiàn)連續(xù)高點，將會導(dǎo)

致振沉困難，標(biāo)高難以控制、基床承載力不均等系列問題，雖然通過提高振沉率

（超過15%）也可能完成施工，但會增大設(shè)備性能要求，且對周圍石料造成擾動

隆