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        關(guān)于重力式碼頭沉箱預(yù)制施工質(zhì)量控制的分析

        2023-04-04 09:40:14韋培源
        大科技 2023年13期
        關(guān)鍵詞:沉箱重力碼頭

        韋培源

        (廣西路建工程集團有限公司,廣西南寧 530001)

        0 引言

        自改革開放以來,我國海運及河運事業(yè)發(fā)展如日中天。海運及河運經(jīng)濟發(fā)展,離不開碼頭建設(shè)與運營,由此可見碼頭建設(shè)的重要價值。長期以來受到經(jīng)濟效益觀念影響,各地區(qū)在進行碼頭建設(shè)時,過于追求經(jīng)濟效益,對于碼頭工程建設(shè)品質(zhì)則比較忽視,往往會導(dǎo)致嚴重后果,不僅會留下安全隱患,還會導(dǎo)致安全事故發(fā)生。沉箱預(yù)制施工質(zhì)量控制,直接關(guān)系到碼頭工程建設(shè)品質(zhì),關(guān)系到后期工程社會效益及經(jīng)濟效益發(fā)揮。本文基于某??陔姀S配套碼頭3.5 萬噸級泊位擴建工程,主要闡述重力式碼頭沉箱基本特點,探討重力式碼頭沉箱預(yù)制施工質(zhì)量控制策略,為相關(guān)施工單位,在重力式碼頭沉箱預(yù)制施工質(zhì)量控制方面,提供相關(guān)經(jīng)驗參考依據(jù)。

        1 工程概況

        某??陔姀S配套碼頭3.5 萬噸級泊位擴建工程,工程擴建段碼頭長41.76m,采用3 件沉箱連片式重力結(jié)構(gòu)布置,沉箱均為預(yù)制C40 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),共計3件,2 種型號(A 型沉箱和B 型沉箱),總方量為1667.91m3。

        A 型沉箱尺寸為長15.12m×寬12.17m×高15.8m,縱向設(shè)4 個艙格,橫向設(shè)3 個艙格,每個艙格尺寸為3.455m×3.34m,碼頭前沿前趾長1m,前沿外墻壁厚0.4m,其他三面外墻壁厚0.35m,隔墻厚0.2m,底板厚0.5m,倒角0.2m×0.2m,單件沉箱混凝土方量578.03m3,重為1445t,鋼筋用量100.84t。

        A 型沉箱結(jié)構(gòu)如圖1、圖2 所示。

        圖1 A 型沉箱結(jié)構(gòu)斷面圖

        圖2 A 型沉箱結(jié)構(gòu)俯視圖

        B 型沉箱尺寸為長13.24m×寬14.15m×高15.8m,縱向設(shè)3 個艙格,橫向設(shè)3 個艙格,每個艙格尺寸為4.0m×4.0m,碼頭前沿前趾長1m,前沿外墻壁厚0.4m,其他三面外墻壁厚0.35m,隔墻厚0.2m,底板厚0.5m,倒角0.2m×0.2m,單件沉箱混凝土方量544.94m3,重為1362t,鋼筋用量97.92t。B 型沉箱結(jié)構(gòu)如圖3、圖4 所示。沉箱示意圖如圖5 所示。

        圖3 B 型沉箱結(jié)構(gòu)斷面圖

        圖4 B 型沉箱結(jié)構(gòu)俯視圖

        圖5 沉箱

        2 重力式碼頭沉箱基本特點

        重力式碼頭沉箱是重力式碼頭生產(chǎn)運營的重要組成,具有高度高、平面尺寸大、單體重量大的特點,可以實現(xiàn)一次性安裝出水,而且施工速度非??焖?。與此同時,重力式碼頭沉箱具有薄壁且空腹有底層結(jié)構(gòu)的特點。重力式碼頭沉箱一般在預(yù)制現(xiàn)場進行預(yù)制。預(yù)制好的重力式碼頭沉箱,通過半潛駁海上運輸,直接運輸至施工現(xiàn)場。對于運輸?shù)浆F(xiàn)場的重力式碼頭沉箱,則需要借助起重機或者平板駁等設(shè)備進行現(xiàn)場安裝[1]。

        3 重力式碼頭沉箱預(yù)制過程控制

        3.1 控制原材料品質(zhì),精細化配合比把控,保證工藝合理性

        沉箱是深基礎(chǔ)類型結(jié)構(gòu),多用于碼頭、防波堤。它是一種有底的箱型結(jié)構(gòu),內(nèi)部設(shè)置隔板,可在水中漂浮,可通過調(diào)節(jié)箱內(nèi)壓載水控制沉箱下沉或漂浮。施工時在箱內(nèi)填充砂或塊石,然后頂部加蓋板封頂,形成主體的承重和立墻結(jié)構(gòu),是一個有頂有底的箱形結(jié)構(gòu)。頂蓋上裝有氣閘,便于人員、材料、土進出工作室,同時保持工作室的固定氣壓。在進行重力式碼頭沉箱預(yù)制施工時,要嚴格把控好原材料品質(zhì),要做到貨比三家且選擇有資質(zhì)的供貨單位,既要注重性價比,也要注重品質(zhì)。根據(jù)沉箱高度高、鋼筋密度大和混凝土量大等特點,為保證混凝土振搗質(zhì)量、沉箱的尺寸和施工可行性,還要計算好原材料的精細化配合比把控,嚴格檢測砂、碎石含水率,根據(jù)含水率變化隨時調(diào)整施工配合比。選擇適宜且先進的施工工藝,保證重力式碼頭沉箱預(yù)制施工品質(zhì)的有效提升。

        3.2 降低水灰比,強調(diào)脫模均勻性,充分進行二次振搗

        在進行重力式碼頭沉箱預(yù)制施工過程中,往往會發(fā)現(xiàn)沉箱前趾氣泡過多現(xiàn)象,而且還會出現(xiàn)部分砂線。究其原因,主要是前趾模板振搗困難,振動不密實不緊致,以及前趾斜面模板全封閉而導(dǎo)致的。鑒于此種問題,降低水灰比,強調(diào)脫模均勻性,充分進行二次振搗,是減少以上問題出現(xiàn)的重要舉措。首先,要將前趾斜面板進行窗口開通,一般要保持4 個空窗口開通,這樣更加便于混凝土振搗工作開展。其次,要適當降低水灰比,要減少混凝土落度,從而克服水線等問題和缺陷。再次,要實現(xiàn)模板涂抹均勻性,保證涂抹的勻度和厚度。即便是拆除以后也要及時對模板表面進行清潔處理[2]。最后,要在頂面上根據(jù)需要進行二次振搗,尤其要在混凝土初凝時,再次進行振搗,這樣可以克服表面的松頂和粘皮現(xiàn)象。

        3.3 控制底模地腳螺栓,避免麻面、漏漿及跑?,F(xiàn)象

        重力式碼頭沉箱預(yù)制施工中,沉箱底部往往會出現(xiàn)漏漿和麻面現(xiàn)象。從沉箱預(yù)制施工實踐中發(fā)現(xiàn),這種問題現(xiàn)象出現(xiàn)的根源,主要與底模地腳螺栓偏移以及跑?,F(xiàn)象相關(guān)。為此,解決麻面、漏漿及跑模問題,重點從如下4 個方面入手:①沉箱預(yù)制施工過程中,要固定好地腳螺栓,要嚴格按照技術(shù)標準進行地腳螺栓施工。一般而言,要保證地腳螺栓的間隔距離在30cm 左右,若有需要還可以加密一排撐桿進行固定[3]。②在距離沉箱模板底部約10cm 處,增加一排的地腳螺栓,同步增加一排撐桿加以固定。③沉箱底部混凝土澆筑完成以后,則適當控制好混凝土澆筑速度,要保持每隔15min就要進行送混凝土一次,加強混凝土振搗工作。當混凝土面超過85cm 以后,則需要嚴格按照正常的需要進行澆筑。④在進行筑混凝土過程中,必須要提前安排好模板工值班工作,要密切監(jiān)視及檢查模板支撐狀況,防止漏漿問題現(xiàn)象發(fā)生。

        3.4 下料點分處下料,合理控制振搗時間,利用脫模劑均勻粉刷

        在進行沉箱預(yù)制施工下料時,施工人員要進行每側(cè)分處下料。一般而言,每測下料點要分4 處進行下料,而且下料分層厚度要保持在40cm。下料結(jié)束后要及時進行振搗,要對沉箱預(yù)制進行分間距振搗,盡量做到每隔30cm 振搗一次,以此來提高沉箱預(yù)制的厚實度。將棒頭直接插入下層混凝土10cm 左右處,保證振搗的控制時間在15~20s 左右。在振搗的過程中,要借助手電筒進行混凝土振搗觀察,看是否會有氣泡產(chǎn)生[4]。如若有則需要適當延長振搗時間,直至泡沫排出為止。對于振搗結(jié)束且合格的沉箱,要在沉箱表面處刷脫模劑進行防護,這樣可以進一步提高沉箱預(yù)制施工品質(zhì)和效益。沉箱預(yù)制時需設(shè)置操作平臺,在下層混凝土澆注時,在混凝土墻身外側(cè)預(yù)埋圓臺螺母,可以搭設(shè)外工作平臺,在混凝土墻身內(nèi)側(cè)預(yù)埋鋼盒,利用伸縮桿形成下平臺,用于上層鋼筋綁扎及上層模板的安裝,在內(nèi)模支架鋪木方和膠合板作為混凝土澆注平臺。

        3.5 做好沉箱施工過程,保證混凝土的抗壓強度

        在進行沉箱預(yù)制施工時,要充分考慮到現(xiàn)場施工場地需要。如果是施工現(xiàn)場場地限制較大,則為了滿足出運時對強度的要求,需要采用具有減水性質(zhì)的泵送劑,以提高混凝土的早期強度。在預(yù)制初期,選用強度較穩(wěn)定的混凝土配合比,試驗了不同齡期的混凝土試塊抗壓強度,以確保起吊日期的強度。從積累3d 混凝土齡期的試塊抗壓強度來看,基本上達到設(shè)計強度的70%?;炷恋?8d 抗壓強度遠遠高于設(shè)計強度C40MPa。沉箱整體分層進行澆筑時,分層處留施工縫,接縫處要按規(guī)范要求進行鑿毛處理,混凝土澆筑前應(yīng)在接縫處先鋪一層厚度為1~2cm 的水泥砂漿。每層沉箱混凝土進行澆筑時要分層進行,高度要均勻上升,分層厚度應(yīng)小于50cm,相鄰混凝土面高差應(yīng)控制在一層以內(nèi)[5]。

        當采用滑模施工工藝時,在進行墻身滑模前,底座與滑模墻身的接茬處的混凝土需要進行鑿毛施工縫處理。混凝土澆注至距離滑模模板上口約20cm 時,用回彈儀對澆注滑升模板內(nèi)第一層的混凝土式樣進行強度檢測,當試件強度達到0.2MPa 左右時,可進行初升。提升模板1~2 行程后,對出?;炷吝M行全面檢查,并做好記錄。當出?;炷练弦蠛螅^續(xù)再滑升,并調(diào)平模板,進入正?;A段。初升后進入正?;A段?;炷练只铱刂圃诨0迳峡谝韵?0cm 左右。要使各部分混凝土分灰均勻,大致在同一個平面上。按順序及時振搗,防止漏振、過振。模板滑升速度按混凝土的出模強度控制滑升速度:

        式中:V——模板滑升速度;H——模板高度m;h1——每個澆灌層厚度;a——混凝土滿層后,其表面到模板上口的距離,取0.10m;T——混凝土達到出模強度所需的時間。

        3.6 做好施工過程沉箱混凝土養(yǎng)護

        沉箱滑模施工時,沉箱混凝土外墻采用針孔PVC管淋水養(yǎng)護,在滑升一定高度后即可開始,保證構(gòu)件潮濕養(yǎng)護14d,內(nèi)隔墻采用涂刷養(yǎng)護液養(yǎng)護。當采用爬?;蛑7謱蝇F(xiàn)澆時,則在模板拆除后及時進行養(yǎng)護,保證構(gòu)件潮濕養(yǎng)護14d。

        4 結(jié)語

        綜上所述,進入21 世紀后,隨著社會主義市場經(jīng)濟的繁榮,我國沿海港口事業(yè)發(fā)展日益迅猛。新時期我國碼頭正在朝著大型化、深水化方向發(fā)展。也正因為如此,使得沉箱重力式碼頭在各地區(qū)港口普遍應(yīng)用。沉箱重力式碼頭,具有其自身特有的優(yōu)勢和特點,對于大型沉箱使用率越來越高。隨著市場化需求不斷提升,大型沉箱在朝著大體量大體積和大重量的大型化方向發(fā)展。強化重力式碼頭沉箱預(yù)制施工質(zhì)量控制,將會是新時期重力式碼頭沉箱預(yù)制的關(guān)鍵。

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