港口工程建設(shè)沉箱預(yù)制吊裝施工技術(shù)

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摘要：港口航道工程建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，沉箱施工為重點(diǎn)內(nèi)容，主要涵蓋預(yù)制和吊裝兩個(gè)環(huán)節(jié)。為充分發(fā)揮出沉箱在工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，需以現(xiàn)場(chǎng)情況為立足點(diǎn)，在預(yù)制和吊裝環(huán)節(jié)采取相適應(yīng)的施工技術(shù)，切實(shí)保證沉箱的施工質(zhì)量，為港口工程其他建設(shè)工作的開展創(chuàng)設(shè)良好的條件。本文結(jié)合某港口工程，先探討了沉箱預(yù)制施工技術(shù)，包括模板施工、鋼筋施工、混凝土施工等，進(jìn)而對(duì)沉箱吊裝施工展開研究，最終取得了良好的施工效果。

關(guān)鍵詞：港口工程；沉箱預(yù)制；吊裝施工

1工程概況

某港口工程碼頭長(zhǎng)度221．1m，設(shè)60m級(jí)和100m級(jí)巡邏船舶各1個(gè)，作業(yè)區(qū)寬度20m。碼頭施工采用的是尺寸為10m（長(zhǎng)）×6．8m（寬）×7．2m（高）的沉箱，單座沉箱重量約305．4t，總量為22個(gè)，在施工現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一呈“一”字型布置，預(yù)制和吊裝是沉箱施工的兩大關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

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)模板組成包含兩部分，即外模和內(nèi)芯模。1）外模。結(jié)構(gòu)組成包含鋼模板、螺栓板、豎向桁架等。不同結(jié)構(gòu)形式的沉箱所對(duì)應(yīng)的模板組成方法各異，方形沉箱含4片整體模板，圓形沉箱則普遍以2片居多。外模應(yīng)具有穩(wěn)定性，因此，可利用M24對(duì)拉螺栓將其穩(wěn)定在上口處，并在下口設(shè)置M24高強(qiáng)螺桿和圓臺(tái)螺母；模板安裝期間將形成豎向拼縫，該部分的處理采用的是陰陽(yáng)榫工藝，確保相鄰模板可穩(wěn)定連接。關(guān)于模板拼裝圖如圖1所示。2）內(nèi)芯模。結(jié)構(gòu)組成以鋼模板和豎向桁架為主，其中每套模板分別對(duì)應(yīng)有12片芯模，各芯模則分別由4片芯模板穩(wěn)定連接而成。上、下口分別設(shè)置的是M24對(duì)拉螺栓、活動(dòng)底盤頂絲。

2．1．2模板安裝全面清理預(yù)制沉箱平臺(tái)上的雜物，恢復(fù)至潔凈狀態(tài)后，以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)，在前壁、側(cè)壁等處測(cè)量放線；在沉箱底胎處均勻刷涂模板油，若放線結(jié)果無(wú)誤，則在該處緊密鋪設(shè)2層底胎紙。經(jīng)前述操作后進(jìn)入鋼筋綁扎環(huán)節(jié)，隨后安裝模板?？紤]到后續(xù)脫模應(yīng)具有順暢性的要求，在使用模板前需清理雜物、均勻刷涂模板油，再操作行走式起重機(jī)，利用該裝置按照先芯模、后外模的順序?qū)⒛０逯鹨话惭b到位［1］。

2．1．3模板拆除以試驗(yàn)室壓塊強(qiáng)度為主要參考選擇合適的拆模時(shí)間，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，通?？稍谠嚰仓蟮?h拆模，為保證穩(wěn)定性，首先應(yīng)松卸螺栓，展開密切的觀察，若無(wú)異?，F(xiàn)象則在澆筑后的12h開始拆模（必須保證混凝土的強(qiáng)度可滿足要求）。拆模作業(yè)具有擾動(dòng)性影響，需要加強(qiáng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的防護(hù)，以免棱角、孔洞等薄弱部位受損［2］。在拆除緊固螺栓時(shí)，保證每片外模板分別留下2根安全螺栓，該部分安排在后期拆除（塔吊鋼絲繩帶緊后）。

2．2鋼筋施工技術(shù)

2．2．1鋼筋制作以施工要求為準(zhǔn)選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)的鋼筋原材料，進(jìn)場(chǎng)時(shí)加強(qiáng)檢驗(yàn)，滿足要求后由專業(yè)人員按照設(shè)計(jì)圖紙加工，作為鋼筋綁扎作業(yè)的基礎(chǔ)材料。

2．2．2鋼筋綁扎1）底板鋼筋綁扎。在預(yù)制平臺(tái)上測(cè)放沉箱外輪廓線和底板控制線，以此為作業(yè)基準(zhǔn)，將底板下層鋼筋綁扎到位，期間還需密切關(guān)注鋼筋骨架的穩(wěn)定性，若存在失穩(wěn)現(xiàn)象或是有朝失穩(wěn)發(fā)展的趨勢(shì)，則采取固定措施，若無(wú)誤則組織上層鋼筋的綁扎作業(yè)［3］。2）墻體鋼筋綁扎。作業(yè)平臺(tái)選擇的是前期已經(jīng)制作而得的鋼筋綁扎架，工作人員于該處綁扎外墻鋼筋，此后焊接鋼筋網(wǎng)頂口的豎筋和橫筋，保證其具有足夠的穩(wěn)定性，再啟動(dòng)塔吊，利用該裝置將整體結(jié)構(gòu)吊裝到位。為達(dá)到防護(hù)的效果，設(shè)置鋼筋混凝土墊塊，并加強(qiáng)對(duì)厚度的控制，使其可滿足要求。

2．3混凝土施工技術(shù)

2．3．1混凝土澆筑工藝1）沉箱混凝土澆筑。通常采取的是底板、趾、隔墻、外墻的順序，按流程依次將各項(xiàng)澆筑工作落實(shí)到位。在模板趾斜片偏上處開設(shè)振搗孔；對(duì)于底板與墻體所形成的交接區(qū)域，應(yīng)按照先外墻、后內(nèi)墻的順序有序澆筑，工作量較大時(shí)則采取分層的方法，單層厚度在50cm以內(nèi)，并做到隨拌隨用，以免因中途間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而出現(xiàn)混凝土初凝的情況。2）振搗。以高頻插入式振搗棒較為合適，遵循快插慢拔的原則，墻體處按順序布點(diǎn)，底板處呈梅花布點(diǎn)，嚴(yán)格控制振搗棒的插入姿態(tài)，應(yīng)呈垂直的關(guān)系，待混凝土面無(wú)下沉、無(wú)冒泡且有泛漿現(xiàn)象后，可以結(jié)束該處的振搗作業(yè)。分層施工中，振搗器插入下層的深度約5cm，連同下層共同振搗，確保層間結(jié)合具有穩(wěn)定性。3）沖毛處理?；炷翝仓┕ぶ?，對(duì)接茬處采取沖毛處理措施，在沖毛前需澆筑1層水泥砂漿，適度濕潤(rùn)接茬面，在此條件下利用高壓水沖刷接茬面，以達(dá)到?jīng)_毛的效果。以現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境溫度為準(zhǔn)合理控制沖毛時(shí)間，既要保證沖毛效果，又不可損傷接茬面。

2．3．2混凝土的質(zhì)量控制混凝土澆筑施工采取的是泵送的方法，首先由攪拌機(jī)按照配比生產(chǎn)混合料，隨后由混凝土罐車運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，最后用泵車泵送入模。混凝土的性能將直接影響最終的施工質(zhì)量，因此需加強(qiáng)質(zhì)量控制。一方面，保證混凝土配比的合理性，具體如表1所示；另一方面，加強(qiáng)原材料質(zhì)量檢查，例如碎石應(yīng)具有堅(jiān)硬、級(jí)配良好的特點(diǎn)，壓縮指標(biāo)需在10％以內(nèi)，骨料則以一級(jí)級(jí)配為宜，應(yīng)滿足含水量少、級(jí)配良好的要求。

2．3．3混凝土養(yǎng)護(hù)拆模后進(jìn)入養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，采取的是高壓泵噴水保濕養(yǎng)護(hù)的方法，并在后續(xù)以實(shí)際情況（氣溫、混凝土成型質(zhì)量）為準(zhǔn)，間歇性灑水養(yǎng)護(hù)，時(shí)間以15～20d為宜，全面保證沉箱的質(zhì)量。

3沉箱吊裝施工

3．1起重船就位

1艘1600t的起重船、2艘拖輪，先用起錨艇拋4口錨，于該處設(shè)置浮鼓及警戒標(biāo)志，其中船前后分別拉3根纜繩，并保證起重船可精準(zhǔn)就位，以防吊裝偏差。

3．2沉箱起吊

根據(jù)沉箱吊裝施工要求，先利用起重船將預(yù)先制作成型的平臺(tái)吊裝至沉箱頂部，配套軟梯，施工人員經(jīng)由該處爬升至沉箱作業(yè)平臺(tái)處，以便正式施工。主鉤下放主鋼絲繩，操作手將鋼絲繩從沉箱頂分開，待該部分繩子快要接觸銷子時(shí)，暫停起鉤。在此基礎(chǔ)上，由操作手將銷子推出吊裝孔約10m，插入外部插銷，用導(dǎo)向繩穩(wěn)定拉住銷子，調(diào)整外部鋼絲繩的姿態(tài)，使其能夠與沉箱壁呈緊密貼合的關(guān)系，若無(wú)誤則插入內(nèi)部插銷。安排1名施工人員詳細(xì)檢查銷子，簽字確認(rèn)，在前述的各項(xiàng)工作均落實(shí)到位后，人員從平臺(tái)撤離。此后移動(dòng)起重船，垂直起吊沉箱，在確保沉箱可維持垂直狀態(tài)后，分多次緩慢加大起鉤力，按照此方法逐步將沉箱吊起。

3．3沉箱安裝

沉箱被起重船吊起后正式進(jìn)入沉箱安裝環(huán)節(jié)，期間起重船緩慢地靠近基床待安裝的沉箱處（為保證沉箱安裝后的穩(wěn)定性，需提前整平場(chǎng)地），沉箱吊放至安裝位置西南側(cè)2m處停絞纜，松鉤，下放沉箱，直至其底面與基床相距約1．0m為止，再移船，使沉箱能夠靠近指定的位置，松開吊繩，使沉箱再次下落，直至與基床頂面相距約0．2m為止，經(jīng)測(cè)量后做出合適的調(diào)整，指揮起重船就位、安裝。對(duì)于沉箱之間所產(chǎn)生的縫隙，可以向其中填入合適厚度的枕木，且沉箱的標(biāo)高、縫寬等均要滿足要求。

3．4吊裝工具拆除

沉箱安裝到位后，頂標(biāo)高為＋1．7m、吊裝孔標(biāo)高為＋0．2m，根據(jù)該高度關(guān)系可知，人工拔銷子發(fā)生在海平面以下，存在較多的安全隱患。對(duì)此，在作業(yè)平臺(tái)上搭建穩(wěn)定的導(dǎo)向架，使其與吊裝孔平齊，于上部緊密鋪設(shè)鋼板，配套導(dǎo)向滑輪，將銷子置于導(dǎo)向架上，此外還需在銷子的后方設(shè)置1根鋼絲繩，使其能夠穩(wěn)定連接至吊裝架。經(jīng)過(guò)該安裝作業(yè)后，使主鋼絲繩維持松弛的狀態(tài)，通過(guò)滑輪和鋼絲繩的配合，拔出插銷。

4結(jié)束語(yǔ)

沉箱的預(yù)制和安裝是港口工程建設(shè)中的重點(diǎn)內(nèi)容，易對(duì)整體施工質(zhì)量帶來(lái)影響，同時(shí)對(duì)施工技術(shù)水平提出較高的要求。本文重點(diǎn)對(duì)沉箱預(yù)制和安裝的技術(shù)展開分析，闡述具體工作要點(diǎn)，希望為類似工程提供參考。

參考文獻(xiàn)：

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［3］劉建東．港口碼頭工程的施工技術(shù)研究［J］．工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2019，67（24）：182－183．

作者：張魯生 單位：濟(jì)寧市港航局港航工程處