楊意忠
(中交三航局廈門分公司,福建 廈門 361000)
本工程設計沉箱共計24件,甲型沉箱23件,乙型1件,單件重量為2950噸。沉箱出運方案為:采用10條高壓氣囊滾動運輸至出運碼頭前沿,5000噸舉力的半潛駁搭靠在出運碼頭前沿橫梁上,氣囊將沉箱搬運至半潛駁上,拖輪拖裝有沉箱的半潛駁至施工現(xiàn)場進行安裝。
沉箱出運碼頭位于沉箱預制場存放區(qū)的東側(cè),防波堤南側(cè)根部,離沉箱1#底胎膜大約45米位置。根據(jù)業(yè)主要求,出運碼頭的前沿線與1#泊位前沿線在同一直線上,(平面位置示意圖如下),根據(jù)半潛駁吃水深度及當?shù)爻毕闆r,前沿水深控制為-1.0m,半潛駁擱凳寬度為22.8米,大于沉箱寬度17.4米,出運碼頭設計為20.0米寬。沉箱過駁時,半潛駁擱凳搭擱在出運碼頭橫梁上時,擱凳中心對準出運碼頭中心,擱凳兩邊各懸空1.4m,控制在3.9~4.3米潮水(漲潮時)沉箱開始從出運碼頭過駁至半潛駁上,過駁時間為1.5~2個小時,拖輪拖半潛駁至安裝現(xiàn)場低潮水位安裝。
本次設計地質(zhì)資料主要參考了業(yè)主0#泊位S6點及上一個工程出運碼頭后方的A點地質(zhì)資料,本出運碼頭位于以上兩點孔位連線附近,地質(zhì)資料采用以上兩點地質(zhì)情況進行內(nèi)插得出本工程地質(zhì)資料。
出運碼頭原設計基礎設兩排φ1200mm灌注樁,前排5根,間距為4.45m,后排4根,樁中心排距為5.6m,兩排間距為6.5m,兩排樁頂標高為+3.8m(當?shù)刈罱碚摮蔽粸榛鶞拭妫?。灌注樁施工后在排之間回填塊石,之后前排樁之間空隙澆注砼(C30)擋板,砼厚度為樁直徑,底標高為-1.0m(底層回填塊石并粗平后用模袋砼封底),前排前沿線-2.0m以上回填1.0m厚護坦大塊石。
經(jīng)我司技術(shù)主管部門召開討論會,認為以上結(jié)構(gòu)方案過于單薄,并且前排的樁基擋板設計不合理,存在很大的技術(shù)風險,決定對原設計進行設計變更,變更后的結(jié)構(gòu)斷面如下描述:
變更時已經(jīng)施工的樁基為前排樁2#、4#樁及后排4根樁,所以變更時不便對已施工的樁基進行取消,前排就設計為;未施工的樁基全部變更為φ1500mm,并且原3#樁變更為2根φ1500mm樁基,縮短樁間距,同時后面增設了一排(第三排)四根樁基,前排樁頂標高保持原設計不變?yōu)?3.8米(當?shù)乩碚撟罱蔽?,下同),第二排(變更時已按原設計施工至+3.8米)樁頂標高為+5.88米,所以本排樁必須進行接樁處理,由原設計的+3.8米接高至+5.88米,第三排樁頂標高為+5.98米;橫梁布置為前排樁基上布置2米*2米斷面的鋼筋砼橫梁,在后兩排樁基上不設計明橫梁,而在上部板施工時,在樁基頂上布置暗橫梁鋼筋作為暗橫梁布置。
運碼頭上部結(jié)構(gòu)為厚度1.20米的連續(xù)板結(jié)構(gòu),即在前排橫梁上與后兩排上直接澆注C30連續(xù)板,在板靠近碼頭的前沿位置的兩側(cè)預埋沉箱搬運時需要的牽引環(huán),牽引結(jié)構(gòu)與本工程沉箱的牽引環(huán)相同。在第三排樁靠岸側(cè)設置一塊沿出運方向長度為10.0米的鋼筋砼搭板,厚度為0.30米,搭板直接澆注在地坪上,出運碼頭結(jié)構(gòu)圖示意如下:
邊坡采用在面板外多回填4.0寬塊石范圍,之后按1:1放坡,坡面在底水位以上澆注厚度為30cm的砼。
1、樁基施工平臺
采用回填塊石筑島的方案提供樁基施工平臺,塊石筑島回填時控制回填塊石的尺寸規(guī)格,為方便樁基施打,在樁基位置采用小石頭進行回填,筑島從沉箱預制場地往海側(cè)(東面)直接傾倒回填,筑島平臺范圍為:東面最外側(cè)線超出前沿線3.0米,靠1#泊位側(cè)面(右側(cè)、南面)比出運碼頭寬出4.0米,在右側(cè)與東側(cè)的最外側(cè)采用700-1000kg塊石挖掘機拼砌起來,之后在拼砌的塊石上灌注砼,灌注時,應使砼流入石塊之間的縫隙并灌滿,使整個筑島護坡連接成整體,以抵抗波浪的沖刷及回吸。在樁基施工后,靠出運碼頭前沿線(東側(cè))超出前沿線部分的塊石采用挖掘機挖起,考慮半潛駁吃水為4.0米,另加駁底安全水深0.5米,必須挖至標高為-2.0~-1.0米。右側(cè)塊石坡面不動,作為出運碼頭平臺的護坡,考慮到潮水的沖刷較大,在必要時對其進行再次砼護坡加固。
2、樁基及下部構(gòu)造施工
采用鉆機沖擊成孔,樁錘為φ1200mm及φ1500mm,樁基為嵌巖樁,嵌入中風化500mm~ 1000mm,終孔位置主要以地質(zhì)為控制指標,敷以標高控制,相鄰樁基終孔標高差不超過5.0米。終孔后及時清孔、下鋼筋籠、澆注砼,澆注砼時應考慮樁頂浮漿問題,澆注標高比設計標高高出不少于1.0米,樁基施工后要對樁頂松散浮漿砍鋤,樁頭砍后的砼頂標高應比設計標高高出100mm;第二排樁基在施工場地允許時就立即進行砍樁后接樁,先焊接好接高部分的鋼筋,再采用護筒作為接高部分樁基砼澆注模板,接樁嚴格按照《水運工程混凝土施工規(guī)范》進行控制。樁基全部完成后將前沿線外側(cè)的筑島平臺開挖至-1.0~-2.0米,開挖時對于護坡砼無法采用挖掘機直接開挖的,采用鉆小眼爆破的方式對護坡砼進行松動后再開挖,開挖時分兩次開挖,第一次開挖至標高+3.8米,理出一平臺,作為前沿橫梁的施工平臺,橫梁底模采用砂漿在平臺上掃平而成,側(cè)模采用膠合板加木圍囹制作而成輕型模板,采用穿堂拉條進行圍囹加固。底模做好后就綁扎鋼筋、安裝側(cè)模、澆注砼,澆注砼必須趁潮作業(yè),在退潮時開始澆注。第二次開挖從+3.8米開始,挖至-1.0~-2.0米,并且從海側(cè)往岸側(cè)自然放坡。
3、上部結(jié)構(gòu)施工
上部結(jié)構(gòu)為一整體連續(xù)板,在前沿橫梁施工后,即可進行上部面板施工,面板與前沿橫梁、后兩排樁基采用剛性連接,即在施工橫梁及樁基時按照設計圖紙預埋好連接鋼筋。面板底模采用地胎膜進行施工,挖掘機開挖原施工平臺至+5.75~+5.93米,按照設計的1.6%坡度比進行放坡,之后鋪設50mm后水泥砂漿找平層,然后安裝暗橫梁、面板鋼筋,鋼筋制作及安裝嚴格按照有關技術(shù)規(guī)范進行施工控制;之后安裝側(cè)模,側(cè)摸采用膠合板外加圍囹的輕型模板,因考慮面板厚度只有1.2米,不采用穿堂拉條加固模板,模扳外側(cè)采用方木條頂撐加固。澆注砼采用砼地泵進行輸送砼,退潮至+3.8米以下時開始趁潮澆注砼,澆注后采用澆水養(yǎng)護,養(yǎng)護期不少于7天。搭板施工方法與面板施工方法相同,不再累述。
4、系纜設置
考慮到沉箱落泊時卷揚機鋼絲繩錨點,在施工前排橫梁時,在面板靠前沿前前端兩側(cè)頂部預埋兩根(共兩點四根)36mm直徑一級鋼筋環(huán),鋼筋環(huán)尺寸與沉箱預制牽引環(huán)相同,兩處預埋的鋼筋環(huán)方向為垂直于前沿線,兩處錨筋之間的間距為19.3m。半潛駁系纜點設置在岸上采用扭工塊下埋地面的方式
(一)安全措施
1、安全是順利施工的保證,為了能在施工期間保證安全,施工平臺填筑塊石之后,在護面的大塊石上澆注C25砼,作為施工平臺坡面的抗臺防護措施。
2、施工用電統(tǒng)一劃入沉箱預制場施工用電的管理中。
3、現(xiàn)場施工安全管理嚴格按照本工程的安全管理方案進行管理。
(二)進度措施
出運碼頭的施工進度直接關系到本工程沉箱出運是否順利進行,樁基施工進度快慢是出運碼頭進度能否滿足要求的關鍵,同時考慮到樁基地質(zhì)復雜(拋石層較厚),為此我們計劃投入4~5臺鉆機,以保證樁基盡快完成。
在樁基完成之后,立即進行前沿線回填塊石的開挖,開挖后馬上組織鋼筋、模板制作、安裝工程,在最短的時間內(nèi)完成上部結(jié)構(gòu)。為盡早使出運碼頭投入使用,上部構(gòu)造砼采用與沉箱預制砼相等標號C40進行施工,以縮短完工后與投入使用之間的時間。
1、該碼頭的形式適用于沿?;A條件不好的地方建設大型沉箱預制廠的出運碼頭。2、該技術(shù)方案應該結(jié)合當?shù)氐牡刭|(zhì)條件進行分析。3、出運碼頭在使用的過程中要經(jīng)常進行沉降位移觀測,對測量數(shù)據(jù)進行分析,作為以后碼頭使用的原始資料。4、首次使用時,砼抗壓強度不小于設計強度。
[1]彭劍.氣囊出運技術(shù)在沉箱碼頭的應用.水運工程,2005年1期.