丘志洪 何文聰

摘 ?要：沉箱預(yù)制施工是重力式碼頭施工中的重點(diǎn)，對(duì)沉箱預(yù)制施工技術(shù)進(jìn)行分析，基于以往施工經(jīng)驗(yàn)，明確沉箱預(yù)制施工技術(shù)要點(diǎn)，有針對(duì)性地做好每個(gè)環(huán)節(jié)控制，減少不規(guī)范行為的發(fā)生，降低各類因素帶來(lái)的不利影響，提高工程施工的安全性與可靠性。文章針對(duì)沉箱工程施工進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：港口航道工程;沉箱預(yù)制;施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U615 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）20-0153-02

Abstract： The caisson precast construction is the key point in the gravity wharf construction. Based on the previous construction experience， the caisson prefabrication construction technology is analyzed. Based on the previous construction experience， the key technical points of caisson prefabrication construction are clearly defined， and each link is controlled pertinently， including reducing the occurrence of non-standard behavior， decreasing the adverse effects of various factors， and improving the safety and reliability of engineering construction. Thus， this paper discusses the construction of caisson engineering.

Keywords： port and waterway engineering; caisson prefabrication; construction technology

港口航道工程受地形地勢(shì)條件影響巨大，因此現(xiàn)場(chǎng)施工難度較大，必須要選擇適應(yīng)性與可操作性強(qiáng)的技術(shù)作為支持，既可以降低施工難度，又可以保證施工質(zhì)量。沉箱預(yù)制施工技術(shù)已經(jīng)比較成熟，在港口航道工程中的應(yīng)用比較廣泛，已經(jīng)積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際施工中主要需要做好模板施工、鋼筋施工、沉箱出移、安裝及回填等各環(huán)節(jié)施工，通過(guò)細(xì)節(jié)管理，減少麻面、氣泡以及底模粘連等問(wèn)題的發(fā)生，提高綜合施工效果。

1 沉箱工程特征

沉箱碼頭按平面形式分為矩形和圓形;沉箱以施工經(jīng)驗(yàn)成熟，出運(yùn)安裝較為穩(wěn)定，預(yù)制條件寬，適用性強(qiáng)，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，普遍為重力式結(jié)構(gòu)碼頭所采用。

2 港口航道工程沉箱預(yù)制施工

2.1 模板施工技術(shù)

2.1.1 模板制作。沉箱預(yù)制模板根據(jù)沉箱規(guī)格制作成定型模板，以便于模板安裝施工。模板骨架采用連續(xù)滿焊焊接，面板與筋采用斷焊接。

2.1.2 模板安裝。底模從下而上鋪設(shè)工字鋼，間距以沉箱重量計(jì)算設(shè)置。為便于工字鋼或槽鋼在沉箱頂升后抽出，工字鋼分段連接。以工字鋼鋼模板形成底模面，底模采用合適的尺寸組合鋼模拼裝而成，檢查底模平整度，達(dá)到規(guī)范要求后涂刷一層脫模劑。內(nèi)模采用井字撐桿與大片組合鋼板連接，外模板采用豎向桁架與鋼板連接。內(nèi)模板吊至于墊塊上;底層外模板吊至立于預(yù)制臺(tái)上，上層外模板置立于用預(yù)埋螺栓固定的外工作平臺(tái)上，內(nèi)模板立于下層預(yù)制的預(yù)留孔上。沉箱二次模板安裝時(shí)，起重機(jī)將內(nèi)膽模板吊至一定的高度，內(nèi)膽模桁架設(shè)置的下部支撐桿對(duì)準(zhǔn)下層混凝土預(yù)留的孔，隨后將支撐桿兩端的伸縮節(jié)分別推入支撐孔內(nèi)，并使桁架固定，內(nèi)膽模利用調(diào)節(jié)螺桿微調(diào)測(cè)量后尺寸合格后才可固定。

2.1.3 模板拆除。模板拆除首先需要確保拆模時(shí)間的合理性，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)室壓塊強(qiáng)度來(lái)計(jì)算。結(jié)合以往實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，試件澆筑8h以后，便可以對(duì)螺栓進(jìn)行松卸處理，并在12h后組織進(jìn)行拆模。拆模時(shí)要注意控制力度，避免對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成損壞，減少孔洞、麻面等問(wèn)題的發(fā)生。另外，拆除螺栓時(shí)需要控制對(duì)稱作業(yè)，且最后還需要保留一定數(shù)量的安全螺栓，在確認(rèn)起重機(jī)鋼絲繩帶完全處于繃緊狀態(tài)后，才能夠?qū)⑹Ｓ嗟乃邪踩菟ú鸪?/p>

2.2 鋼筋施工技術(shù)

2.2.1 鋼筋制作。提前對(duì)制作所用的鋼筋材料進(jìn)行驗(yàn)收，核查鋼筋材料的規(guī)格、數(shù)量以及質(zhì)量。進(jìn)入到鋼筋加工環(huán)節(jié)后，需要嚴(yán)格以設(shè)計(jì)圖紙為依據(jù)，保證每項(xiàng)參數(shù)均精確一致。一般為提高制作效率，可以提前對(duì)鋼筋材料進(jìn)行編碼，直接按照編碼進(jìn)行組裝制作即可，可根據(jù)施工條件先在制作臺(tái)制作鋼筋網(wǎng)片后再吊至沉箱位置安裝，提高施工效率。

2.2.2 鋼筋綁扎。底板鋼筋綁扎。提前在沉箱預(yù)制平臺(tái)上設(shè)置沉箱外輪廓線，然后依次劃分底板鋼筋控制線，然后按照控制線的范圍來(lái)完成底板下層鋼筋的綁扎施工。整個(gè)鋼筋綁扎處理，均需要采用慢點(diǎn)綁扎的方式，確保綁扎牢固性。外墻和隔墻的鋼筋預(yù)先吊到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行綁扎，綁扎時(shí)嚴(yán)格控制鋼筋間距。然后吊車吊起穿筋托盤(pán)，綁扎隔墻鋼筋，同時(shí)綁扎好各處的加強(qiáng)筋。混凝土墊塊施工必須滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，保護(hù)層墊塊不規(guī)則布置、設(shè)置牢固、保證鋼筋保護(hù)層厚度。

2.3 混凝土施工技術(shù)

2.3.1 混凝土澆筑。沉箱底層混凝土澆筑按照底板、趾、隔墻以及外墻的順序依次進(jìn)行澆筑施工，并于模板趾斜片偏上位置開(kāi)設(shè)一振搗孔，且對(duì)于底板和墻體交接的位置需要先進(jìn)行外墻澆筑，然后進(jìn)行內(nèi)墻澆筑。上層段混凝土澆筑按先外墻，后隔墻進(jìn)行?；炷练謱訚仓?，澆筑厚度不大于50cm?；炷琳駬v。選擇高頻插入式振搗棒來(lái)對(duì)澆筑完成的混凝土進(jìn)行振搗施工，按照一定順序進(jìn)行墻體布點(diǎn)，而底板則是采用梅花方式布點(diǎn)。振搗棒要垂直插入到混凝土內(nèi)，按照快插慢拔、上下抽動(dòng)的方式進(jìn)行充分振搗，不可過(guò)振或漏振，直到混凝土內(nèi)不再有氣泡排出，且沒(méi)有明顯下沉為止。另外，為保證上下兩層可以結(jié)合成一個(gè)整體，在對(duì)第二層混凝土振搗時(shí)，要求振搗棒必須要插入到混凝土內(nèi)至少5cm，提高振搗效果[1]。第三，沖毛處理。對(duì)接槎部位進(jìn)行沖毛處理，要求提前澆筑1層水泥砂漿，并將接槎面潤(rùn)濕，利用高壓水沖毛方法進(jìn)行處理施工，實(shí)際操作時(shí)根據(jù)環(huán)境溫度來(lái)確定沖毛時(shí)間。

2.3.2 混凝土養(yǎng)護(hù)。檢查確認(rèn)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定值后，便可組織進(jìn)行拆模，以免拆模對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損壞。然后就需要對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，做好結(jié)構(gòu)表面的灑水保濕養(yǎng)護(hù)，以免在短時(shí)間內(nèi)結(jié)構(gòu)失水過(guò)多產(chǎn)生裂縫，一般要持續(xù)養(yǎng)護(hù)不少于14天。另外，如果拆模時(shí)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞，應(yīng)根據(jù)評(píng)估，再用特殊加強(qiáng)材料進(jìn)行修補(bǔ)。

3 沉箱出移、安裝與回填施工

3.1 沉箱出移施工

沉箱陸地出運(yùn)至吊船上大致可分為滑軌、氣囊、自行式液壓平板車（SPMT）出運(yùn)。本文作者根據(jù)自身經(jīng)歷工程特點(diǎn)，對(duì)SPMT門(mén)架出運(yùn)施工進(jìn)行討論。運(yùn)輸過(guò)程中，由專人指揮和監(jiān)控、專人操作。SPMT車組明確選擇行駛模式微動(dòng)車輛轉(zhuǎn)向，SPMT車以不大于0.14m/s的速度縱向行駛，監(jiān)控人員嚴(yán)密監(jiān)控車組行駛情況、包括控制面板車輛運(yùn)行數(shù)據(jù)、門(mén)架系統(tǒng)、沉箱裝載等運(yùn)輸情況;并對(duì)沉箱各吊點(diǎn)的受力情況、路面情況，實(shí)時(shí)反饋給指揮人員，指揮人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況指揮各操控人員進(jìn)行調(diào)節(jié)。門(mén)架運(yùn)輸系統(tǒng)轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸時(shí)控制好車板速度，沉箱的晃動(dòng)不能過(guò)大，嚴(yán)格按照規(guī)定要求運(yùn)輸，嚴(yán)禁緊急啟動(dòng)和緊急剎車，避免產(chǎn)生意外。起重船停靠在碼頭前沿，配合SPMT門(mén)架吊裝沉箱上駁。上駁完成后，起重船按照指定的航線自航進(jìn)入沉箱安裝區(qū)域，深倉(cāng)駁自航至施工現(xiàn)場(chǎng)。

3.2 沉箱平移到碼頭前沿

SPMT門(mén)架自行式液壓車?yán)酶〉醯跹b上駁，分批進(jìn)行水上運(yùn)輸。計(jì)算預(yù)制場(chǎng)出運(yùn)碼頭距離施工現(xiàn)場(chǎng)距離，保證構(gòu)件出運(yùn)的安全性，采用合適噸位級(jí)深倉(cāng)駁船運(yùn)輸。根據(jù)沉箱的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，結(jié)合沉箱安裝船舶的安裝方式以及出運(yùn)港池的形態(tài)，沉箱裝駁時(shí)，要求沉箱落駁應(yīng)以構(gòu)件安裝軸線順船軸線平行放置。且沉箱放置應(yīng)根據(jù)船艙寬度長(zhǎng)度合理放置，避免偏載或首重尾輕。結(jié)合沉箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及落駁布置，利用沉箱前后壁作為一個(gè)支撐點(diǎn)，船艙側(cè)板作為一個(gè)支撐點(diǎn)，使用一根方木支撐于兩者間，即可防止沉箱在運(yùn)輸過(guò)程中可能發(fā)生的側(cè)向位移，同時(shí)為避免船艙側(cè)板受到集中力而被破壞穿透，可增設(shè)一塊木板垂直于支撐方木，使其可能發(fā)生側(cè)向擠壓力分布于船艙側(cè)板上。另為保證在運(yùn)輸過(guò)程中，放置構(gòu)件相互碰撞，在構(gòu)件端頭處設(shè)置輪胎等緩沖物隔離，在艙體兩頭焊制型鋼加以支固，限位，放置構(gòu)件前后位移。

3.3 沉箱安裝施工

沉箱安裝采用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)定位。在沉箱前沿兩個(gè)角上安裝兩個(gè)GPS天線，通過(guò)無(wú)線藍(lán)牙將數(shù)據(jù)傳遞到定位船測(cè)量人員手簿上，船舶司操人員根據(jù)測(cè)量人員指令進(jìn)行吊桿操作，先進(jìn)行粗定位，移到沉箱安裝區(qū)域，吊鉤下放，沉箱灌水下沉，精確定位沉箱，當(dāng)沉箱角點(diǎn)移動(dòng)到指定位置后沉箱繼續(xù)灌水下沉，灌水時(shí)要均勻下沉，頂部保持平衡，下沉中要多次進(jìn)行精確定位，沉箱下沉接近基床時(shí)再次進(jìn)行測(cè)量，保證沉箱安裝精度，確認(rèn)符合要求時(shí)，松動(dòng)吊繩直至落底。安裝符合要求后，在頂部上安裝標(biāo)志桿、警示燈，并在箱頂四角設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)。沉箱著床穩(wěn)定后，測(cè)量縫寬、偏位及頂面標(biāo)高等，并由潛水員下水檢查沉箱底部接縫、與基床接觸情況及相鄰錯(cuò)牙情況，必要時(shí)起吊沉箱重新安裝。

3.4 沉箱內(nèi)回填

沉箱安裝完畢并驗(yàn)收合格后，按設(shè)計(jì)要求首先往沉箱回填砂至標(biāo)高，平整以后再分別鋪填碎石層，再澆筑砼層。沉箱內(nèi)的腔室進(jìn)行回填施工，高差不得超過(guò)1m，避免沉箱出現(xiàn)沉降不均勻的現(xiàn)象。吹填期間首先按照設(shè)計(jì)總量控制，碎石及二片石采用自航方駁上自帶反鏟拋填。沉箱安裝回填一定數(shù)量并相對(duì)后，開(kāi)始進(jìn)行箱頂封倉(cāng)板現(xiàn)澆施工。

4 沉箱預(yù)制施工問(wèn)題及處理

4.1 蜂窩麻面問(wèn)題

蜂窩麻面是最為常見(jiàn)的施工問(wèn)題，出現(xiàn)的原因?yàn)檎駬v不充分，在模板孔眼等位置出現(xiàn)漿液溢出的情況，進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生空隙或者泛砂問(wèn)題。如果選擇應(yīng)用粒徑較大的粗骨料施工，會(huì)對(duì)鋼筋保護(hù)層的實(shí)際填充效果產(chǎn)生一定影響。振搗不到位，密實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，就會(huì)導(dǎo)致混凝體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生蜂窩麻面的問(wèn)題。因此在實(shí)際施工中，需要嚴(yán)格控制好模板拼裝的縫隙大小，優(yōu)選大塊模板拼裝施工，盡量減少拼縫的數(shù)量。另外，加強(qiáng)振搗施工管理，選擇合適的振搗設(shè)備，預(yù)防出現(xiàn)漏振問(wèn)題。并且還需要保證混合料配合比設(shè)計(jì)的科學(xué)性，合理確定粗骨料的粒徑，保證符合施工要求。

4.2 底模粘連問(wèn)題

受大粘聚力影響，沉箱在起吊的過(guò)程中底模可能會(huì)受到外部因素影響產(chǎn)生損傷，一般可以提前在底模涂抹適量的機(jī)油，然后再鋪設(shè)一層砂，最后鋪設(shè)一層編織布，以此來(lái)達(dá)到良好的隔離效果。并且，在沉箱起吊完成后，所鋪設(shè)的編織布需要及時(shí)去掉，以此來(lái)增加沉箱底部與塊石基床兩者之間的摩擦力。

5 結(jié)束語(yǔ)

港口航道工程施工中沉箱預(yù)制施工技術(shù)應(yīng)用比較廣泛，通過(guò)提高施工作業(yè)的規(guī)范性，嚴(yán)格按施工組織方案進(jìn)行施工，控制好每個(gè)施工環(huán)節(jié)，才可保證沉箱工程施工的安全和質(zhì)量，以達(dá)到最佳施工效果。

參考文獻(xiàn)：

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