码头大型沉箱预制工程的施工问题探讨

摘要 本文结合某码头大型沉箱预制工程的实际,对大型沉箱预制工程的施工进行了分析探讨。

关键词 码头施工;大型沉箱;预制工程

中图分类号U656.1 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)23-0192-02

随着海运事业的快速发展,装卸工艺的不断革新,码头建设日益大型化、专业化,大型沉箱预制已经成了港口建设一项重要工程。大型沉箱预制工程施工质量的好与否,将直接关系到整个港口工程,因此,如何做好大型沉箱预制、加强质量控制,就成了建设者必须面对的问题。下面谈谈某码头大型沉箱预制工程的施工。

1 工程概况

某码头工程泊位长304m,陆域纵深310m,码头面标高+8.20m,码头前沿水深-13.75m,满足停靠3.5万t级集装箱船和5万t级散货船的要求。码头结构型式为沉箱重力式结构。

沉箱分K1和K2两种型式,K1型尺寸为7.2m×7.2m× 15.75m,K2型尺寸为7.2m×7.2m×12.20m。两种型式基本相同,均为带底板、前趾结构,纵横隔墙将沉箱分为4个腔,吊孔离底板9m,共52块。K1型48块,每块重量为478t,砼量191m3,钢筋28.6t。

2 大型沉箱预制施工方案

2.1 沉箱施工工艺流程

根据沉箱的高度高、壁薄、钢筋密度大、砼量大等特点,为保证砼振捣质量及沉箱外观尺寸,在现场分3层预制。K1型3.75m、6m、6m;K2型3.75m、6m、2.45m。

施工工艺流程如下:底模施工 绑扎钢筋 支模板并加固 浇砼 拆模 养护。

2.2 模板的设计

K1、K2型沉箱最高为15.75m,底板厚0.5m,吊孔离底板9m,底板砼30m3,往上海1.0高砼量10.5m3。考虑浇筑强度决定砼与模板分层:

第一层:砼3.75地模0.10m高,配外模板3.85高,内模3.25m高;

第二、三层:砼6.00高,配外模板6.00m高,内模6. 00m高。

单块模板最重4.75t.考虑流水作业模板的周转,第一层模板制作二套,第二层二套,第三层一套。模板采用定型组合钢模板,在施工现场组合拼装成大块模板,并在外侧纵横面架设纵横向肋,用φ16对拉螺栓加固,为方便螺栓回收利用预埋φ18硬塑管,轨道式塔吊吊装和拆模板。

2.3 钢筋加工

钢筋按施工图中尺寸、型式在加工车间(现场)加工,并进行编号存放,编号应与施工图中尺寸编号一致,便于监理和质检员检查,然后运至现场进行绑扎。

2.4 砼拌制

砼拌制采用一台50m3/h强制式搅拌楼搅拌,砂、石料、水均由电子计量,由一台60m3/h拖泵输送。

2.5 分层高度的确定

第一层底板以上高 3.75m,考虑3个方面:1)《水运工程混凝土施工规范》(JTJ268)规定施工缝位置“与底板相连的墙体,其水平施工缝宜留置在距底板大于1.0m高的位置”;2)结构图中吊孔中心位置在距底板9.0m处,如果第一层太低,则第二层便须增高,给砼入仓、振捣增加难度;3)一次60多立方米砼的浇筑量其劳动强度比较适中,第二节6.0m高施工后,施工缝正好在吊孔以上0.75m处,满足吊孔结构受力要求。而且自底板以上每上升1.0m,砼量增加10.5m3左右,这种薄壁结构浇筑60多立方米砼一般所需的时间约为6~7h,操作人员可达到满负荷工作。

3 施工中存在的问题及解决措施

1)拆除第一块沉箱第一层模板后,发现沉箱前趾斜面气泡太多,并且有部分砂线。

原因分析:前趾斜面模板全封闭,砼振捣因难,振捣不密实,气泡未排出。

整改措施:(1)将前趾斜面模板开4个空窗口,便于砼振捣;(2)用降低水灰比,减少砼坍落度克服水线等缺陷;(3)强调模板涂脱模时要均匀,拆除后对模板表面进行清理;(4)顶面处砼采用二次振捣,要在砼初凝前再振捣一次,克服表面松顶、粘皮的现象。

2)第一、二块沉箱底部有部分麻面、漏浆现象。

原因分析:底模地脚螺栓产生偏移,出现跑模现象。

整改措施:(1)固地脚螺栓,每30cm长打一个地脚螺栓,加密一排撑杆;(2)在距模板底10cm左右,增加一排地脚螺栓,增加一排撑杆;(3)底层砼浇筑完毕后,在浇筑墙身砼时适当控制砼浇筑速度,每隔15min泵送一次砼,加强砼振捣,在砼面超过85cm以后,再按正常进行浇筑;(4)浇筑砼中,必须在模板工值班,随时检查模板支撑情况防止漏浆现象。

3)第一、二块沉箱表面气泡较多。

原因分析:砼分层下料不均匀,振捣不密实,振捣时间不够,气泡未排出,停在模板表面形成。

整改措施:(1)每侧下料点分4处下料,分层厚度控制在40cm以内;(2)在振捣分间距振捣,每隔30cm振捣一次,棒头插入下层砼10cm,振捣时间控制在15s左右,并用手电筒仔细观察砼振捣时表面气泡出现的情况,适当调整振捣时间,至排除气泡为止;(3)在刷脱模剂时脱模剂要刷均匀。

4)在预制初期,因粘聚力较大,沉箱起吊时不同程度上破坏了底模。

整改措施:(1)采用黄机油作底模脱模剂,然后铺一层砂,在砂上铺编织布作隔离。沉箱起吊后,应立即撕掉编织布,以保证沉箱底面与块石基床的摩擦系数;(2)底模是在原有盐业码头砼面层上,凿毛后用红砖砌成方框,水泥砂浆抹平,然后浇10cm厚砼压光抹平形成的。底模四周增加预埋槽钢和螺栓加固。

5)受施工场地限制,沉箱一半在水下储存,一半直接吊运安装。正常情况下2~3d预制一层,养护14d后就要起吊。

措施:为了满足起吊时对强度的要求,采用具有减水性质的泵送剂,以提高砼的早期强度,在预制初期,选用强度较稳定的砼配合比,试验了不同龄期的砼试块抗压强度(与沉箱同条件养护),以确保起吊日期的强度。从积累3d砼龄期的砼试块抗压强度来看,基本上达到设计强度的70%。砼的28d抗压强度远远高于设计强度C30MPa。

6)砼倾落高度超过了规范要求的2m。

措施:(1)为防止砼离析,考虑沉箱壁厚较薄,拉盘与对拉螺杆多,设溜槽、串筒困难,选用软管下到模板内进行浇筑;(2)通过掺加适量的粉煤灰来改善砼的和易性,浇筑砼分层厚度控制在40cm内(允许厚度50cm),用插入式振动棒振捣,插入下层5cm以上,保证上下层砼结合成整体。

参考文献

[1]王磊.浅谈码头施工中沉箱的预制和安装方法[J].中国科 技信息,2009(11).

[2]李倩.大型预制沉箱混凝土施工监理[J].建设监理,2009 (1).