港口航道施工沉箱預(yù)制技術(shù)分析

文/馬磊

對(duì)于港口航道的施工項(xiàng)目而言，沉箱預(yù)制技術(shù)再施工過程中發(fā)揮著重要作用，該施工技術(shù)具有非常強(qiáng)的操作性，所以廣泛應(yīng)用于港口航道的施工項(xiàng)目。為了更加全面綜合地了解這一技術(shù)，本文主要從模板作業(yè)、鋼筋作業(yè)以及沉箱安裝即回填等方面來了解沉箱預(yù)制技術(shù)，在利用該技術(shù)進(jìn)行航道施工的時(shí)候很容易造成蜂窩麻面、產(chǎn)生氣泡、底模粘連等現(xiàn)象的出現(xiàn)，因此對(duì)該技術(shù)展開深入地分析并并提出相應(yīng)的解決措施，對(duì)于提高該技術(shù)的使用效率有著深遠(yuǎn)的意義。

1.工程概況

某碼頭的全長(zhǎng)有502.75米，碼頭東側(cè)長(zhǎng)達(dá)324.43米，西側(cè)長(zhǎng)達(dá)178.32米，碼頭表面高程是6米。該碼頭是重力式沉箱構(gòu)造，預(yù)制沉箱具有兩個(gè)種類，一共42件，直徑為7.5米、高為13.4米的沉箱有30件，直徑為8.5米、高為15.5米的沉箱有1件，直徑為8.5米、高為13.4米的沉箱有2件。

2.沉箱預(yù)制施工技術(shù)

2.1 模板施工技術(shù)

2.1.1 模板設(shè)計(jì)。在具體的施工過程中沉箱預(yù)制技術(shù)實(shí)際所需的模板數(shù)量較大，在進(jìn)行模板設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要從外模和內(nèi)芯模兩方面進(jìn)行管控：（1）外模是由不同的材料所組成，例如鋼模板，根據(jù)現(xiàn)實(shí)狀況來看，依照沉箱的具體外形情況差異，可以了解發(fā)現(xiàn)所需模板的數(shù)量也有所差異，如果沉箱的外形呈圓形，那么在實(shí)際中只需要兩個(gè)模板，但如果沉箱是方形的，那么需要四個(gè)模板。在進(jìn)行外模的安裝過程中，實(shí)際所采用的施工技術(shù)操作非常復(fù)雜，需要將所有的操作過程中的每一環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系起來。（2）內(nèi)模的組成元素也比較復(fù)雜，例如通常所使用的組合鋼質(zhì)模板，這種模板主要是將四片芯模板有效的連接起來。

2.1.2 模板安裝。沉箱平臺(tái)需要依照有關(guān)規(guī)定來進(jìn)行清理，保證平臺(tái)的干凈整潔，在沉箱的表面最佳位置進(jìn)行放線，同時(shí)沉箱的底胎還需要刷一層脫模劑，最后還需要再放線的地方鋪兩層胎紙。在實(shí)際模板安裝過程中，對(duì)于安裝的每一環(huán)節(jié)都需要重視，例如在進(jìn)行安裝以前，需要對(duì)模板外表進(jìn)行徹底的清潔，特別是需要確保脫模劑涂刷是否勻稱。在具體的施工安裝階段，可以利用起重機(jī)的作用來提高模板的安裝速度。

2.1.3 模板拆除。需要明確其模板的具體拆除時(shí)間，需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室所測(cè)得的壓塊強(qiáng)度為準(zhǔn)則，如此才能確保拆模時(shí)間的準(zhǔn)確性。根據(jù)具體的情況可以了解到，在澆筑試件結(jié)束八個(gè)小時(shí)以后，就可以開展螺栓的松卸操作，在12小時(shí)以后就可以有序的開展模板的拆除操作。在實(shí)施拆模操作的時(shí)候，需要全面了解混凝土的結(jié)構(gòu)，如此就能夠?qū)⒊霈F(xiàn)孔洞的幾率降至最小，以此達(dá)到控制損失的目的。在拆卸螺栓的時(shí)候需要對(duì)稱展開，在拆卸螺栓的時(shí)候，為了確保安全性，還需在最后留下一定數(shù)量的安全螺栓，通常情況下會(huì)留兩個(gè)安全螺栓。從而才能確保塔吊鋼索能處于緊繃的狀態(tài)，這樣才能將余下的安全螺栓拆除完。

2.2 鋼筋施工技術(shù)

2.2.1 鋼筋制作。對(duì)鋼筋實(shí)施預(yù)制之時(shí)，一定要把鋼筋品質(zhì)實(shí)施嚴(yán)格管控，必須要按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求對(duì)鋼筋進(jìn)行質(zhì)量控制，對(duì)作業(yè)中使用的鋼筋通過抽樣的方式進(jìn)行二次附復(fù)檢，這樣就能夠從源頭上確保鋼筋的質(zhì)量滿足作業(yè)的基本要求。在對(duì)鋼筋進(jìn)行鋼筋施工的時(shí)候，一定要整體性考慮設(shè)計(jì)的規(guī)定，確保鋼筋在進(jìn)行加工的時(shí)候與設(shè)計(jì)圖紙的全部規(guī)定相結(jié)合，以此對(duì)后期的編碼等相關(guān)作業(yè)創(chuàng)立條件。

2.2.2 鋼筋綁扎。根據(jù)具體的施工操作情況可以了解到，鋼筋綁扎關(guān)鍵是經(jīng)過兩點(diǎn)形成：（1）對(duì)底板部位的鋼筋進(jìn)行綁扎，把沉箱外表輪廓線放在沉箱預(yù)制表明上，對(duì)底板鋼筋綁扎上面保證穩(wěn)固牢靠；（2）對(duì)于墻體的鋼筋，在現(xiàn)實(shí)實(shí)施綁扎的時(shí)候，一定要注意鋼筋網(wǎng)頂口橫向、縱向鋼筋連接施工，這樣才能夠確保鋼筋綁扎的牢固。

2.3 混凝土施工技術(shù)

2.3.1 混凝土澆筑。沉箱底層的混凝土澆筑工作需要按照一定的順序進(jìn)行，按照從上到下，從里到外的順序進(jìn)行施工工作，從底板開始到外墻，還需要在模板上開設(shè)一振搗孔，從而使得底板和墻體需要交換的位置得以順利進(jìn)行，然后再進(jìn)行墻體澆筑工作。上層混凝土的澆筑工作要先外墻后隔墻。混凝土的分層澆筑過程中，厚度不能大于50厘米，振搗過程中選擇高頻插入振搗的基本方式進(jìn)行，造成相應(yīng)的振搗施工，按照墻體的有效布局工作做好布點(diǎn)工作，底板采用梅花布點(diǎn)的方式。振搗棒需要深入到混凝土內(nèi)部，按照快插慢拔的方式抽動(dòng)振搗，不能過度振搗或者漏鎮(zhèn)，直到混凝土沒有明顯的下沈現(xiàn)象。為了保證澆筑工作的整體性，需要對(duì)上下澆筑過程中的第二層混凝土的振搗工作進(jìn)行有效的控制，加入混凝土內(nèi)部至少5厘米，也就更好地保證了振搗的效果。在沖毛處理中要提前澆筑一層水泥砂漿，按照高壓水沖的方式做好施工工作，將表面潤(rùn)濕，根據(jù)實(shí)際操作的環(huán)境溫度進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)工作。

2.3.2 混凝土養(yǎng)護(hù)。確認(rèn)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到了有效值的時(shí)候，就可以進(jìn)行拆模的工作，避免模板對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。在實(shí)際的工作過程中進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)工作，結(jié)構(gòu)表面灑水，避免在結(jié)構(gòu)硬化中失水過多而產(chǎn)生裂縫。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天，在養(yǎng)護(hù)過程中出現(xiàn)了質(zhì)量問題和裂縫等，都需要做好全方位的分析和控制，做好技術(shù)維護(hù)和處理。

3.沉箱出移、安裝和回填

3.1 沉箱出移方案。沉箱的出移方案有兩種類，場(chǎng)內(nèi)出運(yùn)拉移共計(jì)42箱，這其中一次移動(dòng)12件，兩次移動(dòng)30件。利用5000噸半潛駁作為裝載沉箱的船只，這一項(xiàng)目沉箱出運(yùn)利用起重船只外加半潛駁的方式，所用型號(hào)為600噸起重船只和5000噸半潛駁。根據(jù)這個(gè)項(xiàng)目沉箱的型號(hào)，運(yùn)用直徑是1米，長(zhǎng)度達(dá)10米的高壓氣囊。前后牽引系統(tǒng)全是運(yùn)用兩臺(tái)8噸的卷揚(yáng)機(jī)，其系統(tǒng)使用6平方米的空壓機(jī)兩臺(tái)，一個(gè)空氣分配裝置，200米的高壓氣管。

3.2 施工方法

3.2.1 氣囊就位充氣。將牽引鋼索套入預(yù)埋的沉箱拉環(huán)內(nèi)，在達(dá)到連接之時(shí)需要憑借卡環(huán)作用，通過對(duì)卷揚(yáng)機(jī)的利用，讓鋼索處于比較緊繃的狀態(tài)，按照剛開始設(shè)置的部位把氣囊放置在沉箱底部，對(duì)沉箱實(shí)施水平位移的時(shí)候，要在最大程度上確保不會(huì)發(fā)生其他位移狀況。另外，還需要對(duì)實(shí)施作業(yè)時(shí)的氣囊進(jìn)行充氣作業(yè)，充氣一定要穩(wěn)定的進(jìn)行，待到頂升確保平穩(wěn)之后，就可以將支撐墊作用的墊木拿出來。

3.2.2 沉箱水平位移到臨時(shí)碼頭前沿。按照氣囊所需依照要求在沉箱前部擺放好。通過制動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)的有效使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼索的有效控制，需要做到緩慢有序且放松。沉箱前下端的氣囊會(huì)在很短暫的時(shí)間之內(nèi)把充氣工作做完，氣囊內(nèi)部的壓強(qiáng)需要與其他氣囊一致，判定標(biāo)準(zhǔn)就是氣囊前端被沉箱底端全部壓實(shí)。在依照要求將沉箱放置好之后，還需要把相應(yīng)的墊木放置在適當(dāng)?shù)奈恢?，使全部的氣囊都處在放氣的狀態(tài)下，這樣有助于沉箱穩(wěn)定有序的落到墊木上，在氣囊結(jié)束排氣之后，將氣囊取出，后續(xù)的卸扣拆除任務(wù)也要同時(shí)實(shí)施。

3.3 沉箱安裝。在確定浮吊在的具體位置的時(shí)候，需要依靠GPS的幫助，在將沉箱吊起之時(shí)，需要借助浮吊來進(jìn)行位移。沉箱在放置到預(yù)定區(qū)域以后，需要按照規(guī)定下落，找到沉箱低端的入水口實(shí)施灌水，進(jìn)行灌水時(shí)需要依照相關(guān)要求。依靠測(cè)量工作的開展，借助浮吊控制好沉箱的下落，確保沉箱在一個(gè)合適的位置。在沉箱被下落到和機(jī)床頂部間隔三米的時(shí)候，停止下放，這時(shí)需要對(duì)沉箱進(jìn)行測(cè)量，確保位置合理，最后使沉箱精準(zhǔn)放置在機(jī)床頂部底座上。

3.4 沉箱內(nèi)回填。在這一項(xiàng)目中，沉箱總量共計(jì)為42件，沉箱內(nèi)所使用的回填材料是砂石料，其中有很大比例為中粗砂以及封倉砼。在進(jìn)行填料作業(yè)的時(shí)候，專業(yè)人員通過使用測(cè)量桿可以對(duì)沉箱內(nèi)的填料的實(shí)際高度進(jìn)行準(zhǔn)確地審核，各個(gè)倉回填一同進(jìn)行，高度差要低于1米，這樣就能夠避免不同倉格間出現(xiàn)多填少填的狀況。在嚴(yán)格按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)回填料進(jìn)行品質(zhì)檢驗(yàn)之后，需要使用1000噸自航平板送達(dá)到作業(yè)施工現(xiàn)場(chǎng)，與沉箱邊的定位船只連接在一起，并且需要使用挖機(jī)進(jìn)行拋填施工。沉箱內(nèi)，混合倒濾層輔分布一定要保證均勻，要是頂端發(fā)生不平整的問題，需要通過機(jī)械或是人工的手段實(shí)施平整。

4.施工問題及處理措施

4.1 蜂窩麻面。分析原因：在進(jìn)行振搗操作的時(shí)候，十分容易在模板孔洞內(nèi)發(fā)生漿體流出的狀況，這樣就會(huì)發(fā)生孔隙或是翻砂的情況。要是粗顆粒粒徑存在較大的狀況，這樣對(duì)混合料以及鋼筋保護(hù)層的實(shí)際填充造成極大影響。此外，在實(shí)施振搗之時(shí)，相關(guān)作業(yè)管控不科學(xué)、振搗時(shí)間太短會(huì)導(dǎo)致表面出現(xiàn)蜂窩麻面的狀況出現(xiàn)。應(yīng)對(duì)方式：嚴(yán)格控制模板在實(shí)際拼裝的時(shí)候的精準(zhǔn)情況，盡可能利用大快件進(jìn)行拼裝，最大程度減少拼裝縫隙。在實(shí)施振搗工作的時(shí)候，一定要綜合考慮所用設(shè)施的一般特征，防止漏振情況出現(xiàn)。對(duì)于作業(yè)內(nèi)的不同比例要不斷優(yōu)化，運(yùn)用大口徑骨粒一定要與作業(yè)施工有機(jī)融合在一起。

4.2 氣泡偏多。誘發(fā)原因：在模板外部涂刷脫模劑的量過大，且濃度較高，導(dǎo)致攪拌的料在進(jìn)行振搗之時(shí)，脫模劑存在一定張力的原因，使混合料外部出現(xiàn)極大程度浸潤(rùn)情況，內(nèi)部的氣泡由于被包裹無法排放，導(dǎo)致氣泡過多。這樣氣泡在振搗時(shí)會(huì)緩慢溢出，形狀也由大變小，許多氣泡沒有溢出會(huì)長(zhǎng)期留在模板表面，導(dǎo)致混凝土凝固之后縫隙的留存。應(yīng)對(duì)方式：基本都是運(yùn)用稀釋藥劑，這樣就可以有效把控好脫模劑的濃度，降低氣泡吸附性，有助于氣泡振搗時(shí)溢出。并且，對(duì)涂抹厚度需要收拾嚴(yán)格控制。

結(jié)論。

結(jié)合上述，本文著重是對(duì)沉箱重力式碼頭和模板施工技術(shù)還具有常常發(fā)生的問題進(jìn)行了分析，對(duì)于我們更加明確的掌握沉箱預(yù)制施工技術(shù)具有十分重要的意義。如今，許多新型施工方式被使用在重力式碼頭作業(yè)內(nèi)，無論是在實(shí)際的施工時(shí)，傳統(tǒng)作業(yè)技術(shù)還是會(huì)長(zhǎng)期都存在，深化對(duì)傳統(tǒng)作業(yè)技術(shù)的研究，對(duì)于重力式碼頭施工技術(shù)的進(jìn)行和完善極為有利。

引用出處

[1]范豐東．港口航道工程沉箱預(yù)制施工技術(shù)[J]．工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018,(08):202-203．

[2]唐承源．鋼底模在沉箱預(yù)制中的應(yīng)用[J]．中國(guó)水運(yùn)，2018,(12):54-55．

[3]周廣群，李永升．港口碼頭的沉箱及預(yù)制塊體施工技術(shù)研究[J]．中國(guó)水運(yùn)（下半月），2018,(07):236-237．