深水面多用途、中60浮箱拼裝混凝土攪拌船工法

翟恒杰

（中鐵十七局集團(tuán)第四工程有限公司，重慶 401121）

深水面多用途、中60浮箱拼裝混凝土攪拌船工法

翟恒杰

（中鐵十七局集團(tuán)第四工程有限公司，重慶 401121）

本文簡述了深水面多用途、中60浮箱拼裝混凝土攪拌船工法。

深水面；多用途；中60浮箱；拼裝；混凝土；攪拌

1 概述

我單位在浙江省青田縣慶景青公路北山特大橋（93+3×170+93）mT形剛構(gòu)施工中應(yīng)用5×2.5×1.5m多用途、6×3.0×2.0m中60浮箱在80m深水中拼裝混凝土攪拌船施工技術(shù)，順利完成了施工任務(wù)，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

2 工法特點(diǎn)

2.1 施工簡便，工藝程序清晰易懂，可操作性強(qiáng)。

2.2 拼裝工效高。每臺(tái)混凝土攪拌船由一個(gè)供料平臺(tái)和一個(gè)拌合平臺(tái)組成，拼裝時(shí)間僅需一個(gè)月。

2.3 成本低。多用途、中60浮箱均為戰(zhàn)備淘汰物品，租賃費(fèi)用比使用同功效的棧橋、浮橋低一半以上。

2.4 受水深、水流條件干擾小，施工時(shí)間利用率高。

2.5 混凝土攪拌船空間利用率高。

3 適用范圍

本工法適用于大型攪拌船無法進(jìn)場、邊施工邊蓄水且水位極不穩(wěn)定的深水橋梁工程施工。

4 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1 施工工藝流程

準(zhǔn)備工作→澆筑混凝土錨碇臺(tái)→浮箱進(jìn)場、攪拌船開始拼裝→浮箱連接、鋪設(shè)工字鋼和花紋鋼板→安裝抓鏟機(jī)和混凝土攪拌機(jī)→安裝一拖四液壓千斤頂調(diào)高設(shè)備→安裝輸送泵→承載模擬實(shí)驗(yàn)→原材料裝船→推移、定位、錨碇→混凝土生產(chǎn)輸送→解纜，攪拌船返回碼頭，準(zhǔn)備下次混凝土施工

4.2 施工準(zhǔn)備

4.2.1 簡易攪拌船結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）拌合平臺(tái)

每個(gè)拌合平臺(tái)浮體結(jié)構(gòu)由40個(gè)多用途浮箱組成，每個(gè)浮箱規(guī)格為5×2.5×1.5m，通過銷子連接在一起拼成方駁，方駁的尺寸為40×12.5×1.5m，浮體結(jié)構(gòu)上直接安裝混凝土攪拌機(jī)兩臺(tái)、混凝土輸送泵兩臺(tái)，發(fā)電機(jī)、水泥等材料設(shè)備，并配備8臺(tái)

錨機(jī)（帶纜卷揚(yáng)機(jī)）,拌合平臺(tái)空載時(shí)整體重200t（含所有設(shè)備,未裝水泥前）；承載時(shí)整體重390t（按最大梁段所用水泥并考慮混凝土生產(chǎn)輸送時(shí)的動(dòng)載），吃水約0.65m，干弦高度0.85m。

（2）砂石供料平臺(tái)

每個(gè)砂石供料平臺(tái)浮體結(jié)構(gòu)由25個(gè)中60 浮箱組成，每個(gè)浮箱規(guī)格為6×3.0×2.0m，通過銷子連接在一起拼成方駁，方駁的尺寸為30×15×2.0m，浮體結(jié)構(gòu)上鋪設(shè)廢舊鋼模板或普通鋼板并用鋼板分倉后直接裝載砂石材料,砂石料裝卸設(shè)備采用碼頭常見的抓鏟機(jī)進(jìn)行上料，砂石供料平臺(tái)空載時(shí)整體重120t（未裝水泥前），承載時(shí)整體重400t（按最大梁段所用砂石料并考慮抓鏟機(jī)工作時(shí)的動(dòng)載），吃水約1.33m,干弦高度0.67m。。

（3）浮體結(jié)構(gòu)計(jì)算

1）多用途浮箱與中60浮箱性能參數(shù)見表5.1

2）計(jì)算數(shù)據(jù)

圖5.3 中60浮箱拼裝供料平臺(tái)示意圖

表5.1 多用途和中60浮箱性能參數(shù)表

4.2.2 蓄水前錨碇設(shè)置

水庫蓄水前預(yù)先設(shè)置混凝土錨碇臺(tái)，蓄水后纜繩隨浮標(biāo)牽出水面，纜繩與水面夾角以25～40℃為宜，纜繩破斷力以不小于30噸合適，繩徑以Φ20左右合適，過粗使帶纜困難。錨碇臺(tái)設(shè)計(jì)為2×2×2m深埋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，纜繩與錨碇臺(tái)上設(shè)置的吊環(huán)間宜增設(shè)緩沖設(shè)施，防止纜繩反復(fù)沖擊后斷裂。

4.2.3 碼頭修建

為適應(yīng)水位漲落需要，碼頭采用階梯式斜坡碼頭，每節(jié)階梯高3m，根據(jù)現(xiàn)場地形地貌、山體坡度每階梯寬度設(shè)為4m。每節(jié)臺(tái)階均需開通便道至既有便道相接，并做漿砌擋墻，路面用20cm厚C25混凝土做簡單硬化處理，全橋在東西岸設(shè)置兩個(gè)碼頭。

4.3 攪拌船施工

4.3.1 攪拌船的拼組

拼組時(shí)應(yīng)分單元拼組，浮箱運(yùn)至北山施工現(xiàn)場，先在岸上拼組為單元組，各單元拼組完成后，用吊機(jī)吊至河中，由潛水員在水下把各個(gè)單元拼組完好，形成工作平臺(tái)，然后將混凝土拌合機(jī)、拖泵、發(fā)電機(jī)、調(diào)升千斤頂、拖泵等設(shè)備安裝于攪拌平臺(tái)上，將抓鏟機(jī)等上料設(shè)備安裝于供料平臺(tái)上，安裝時(shí)需充分考慮平臺(tái)的平衡度及抓鏟機(jī)的工作半徑，保證抓鏟機(jī)滿足抓料上料要求。

（1）平臺(tái)劃分單元及拼組

拼組單元在考慮吊機(jī)的起重重量及施工的難度上，把兩個(gè)多用途浮箱組成一個(gè)單元，單元拼組工藝：

1）在岸上拼組每個(gè)單元時(shí)，首先用一個(gè)浮箱作為墊底平面，再吊一只浮箱放在此浮箱上，保證浮箱在上面穩(wěn)定，摘其上面的吊具。

2）再吊另一只浮箱與上面的浮箱對(duì)齊，浮箱底部用一號(hào)連接鈑連接，浮箱頂部用三號(hào)連接鈑連接，其他部位用螺栓上緊，此時(shí)兩只浮箱連接完好組成一個(gè)單元。其余單元也按照同樣的方式拼組。

（2）單元拼組

每個(gè)單元拼組完成后吊入水中，由潛水員在水下進(jìn)行拼組，使每個(gè)單元連接起來，形成一個(gè)具有施工能力的平臺(tái)。單元之間拼組工藝：

1）先吊一個(gè)單元放入河流中，用繩索固定。

2）再吊另一個(gè)單元放置在河中，兩單元對(duì)接處的水深能提供給潛水員足夠的工作空間。與此同時(shí)單元一邊最好靠岸。在靠岸的單元上安排兩人站在兩單元中間，用繩索系牢一號(hào)連接鈑，從浮箱頂面緩緩下放，下放到一定的深度時(shí)，由水下潛水員控制下放的距離及連接板移動(dòng)的距離，連接板在兩單元底對(duì)好后，由潛水員上緊其它部位的螺栓，兩單元頂部的螺栓及三號(hào)連接鈑也同時(shí)上好。其他單元的拼組方式與此同法。

表5.2 平臺(tái)重心高度計(jì)算

4.3.2 承載模擬試驗(yàn)

拼臺(tái)組拼完成后，及時(shí)進(jìn)行承載試驗(yàn)，主要目的是檢驗(yàn)浮箱間拼組質(zhì)量、浮箱起密性能及承載能力，壓載時(shí)采用砂石料水泥等與現(xiàn)場實(shí)際承載情況等同模擬試驗(yàn)，然后現(xiàn)場模擬演練操作。

4.4 砂石水泥等原材料裝船

將混凝土拌合平臺(tái)和砂石供料用機(jī)動(dòng)舟把兩個(gè)平臺(tái)分別推移至岸邊碼頭處，機(jī)動(dòng)舟外型尺寸15.1×2.7×2.7m，動(dòng)力300馬力（約220.65kW），水泥用人工裝船，砂石料采用砂石供料平臺(tái)上的抓鏟機(jī)直截抓碼頭上的砂石料，該項(xiàng)工作需半天時(shí)間，裝船時(shí)注意平衡上料，確保偏載時(shí)縱橫向平臺(tái)干弦高度差不超過10cm。

4.5 平臺(tái)推移、定位、錨碇

用兩臺(tái)機(jī)動(dòng)舟做動(dòng)力，其中一臺(tái)為推移主動(dòng)力，另一臺(tái)護(hù)航將裝好水泥的拌合平臺(tái)水上推移到位，牽出錨機(jī)（帶纜卷揚(yáng)機(jī)）鋼絲繩系于浮標(biāo)纜繩上，利用錨機(jī)進(jìn)行微調(diào)，使拌合平臺(tái)上的泵管與附墩身泵管準(zhǔn)確對(duì)接，然后帶緊纜繩，平臺(tái)平衡高度差不得超過10cm。然后機(jī)動(dòng)舟返回碼頭將砂石供料平臺(tái)推移至已錨碇好的拌合平臺(tái)一側(cè)，牽出砂石供料平臺(tái)錨機(jī)上的鋼絲繩掛于拌合平臺(tái)的帶纜樁上，兩平臺(tái)間距宜控制在20cm左右，平臺(tái)推移速度以不超過30m/min為宜。

4.6 混凝土生產(chǎn)輸送

根據(jù)水庫水位在近階段的漲落情況將泵底部的一拖四調(diào)節(jié)千斤頂行程調(diào)節(jié)到最大或最小，一切準(zhǔn)備就緒后即可開始混凝土生產(chǎn)輸送。混凝土拌合機(jī)采用兩臺(tái)JS750對(duì)稱布置生產(chǎn)，混凝土出機(jī)艙后直接入泵，而后沿附墩身泵管泵入澆筑部位。施工過程中，隨著水泥荷載的減少拌合平臺(tái)將有20cm左右的起伏，需派專人測量水位和平臺(tái)的漲落情況。按照設(shè)計(jì)和模擬演練情況，水位/平臺(tái)漲落20cm以下由平臺(tái)上的泵管和錨機(jī)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，20cm以上通過泵底部調(diào)節(jié)千斤頂進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4.7 解纜、平臺(tái)返回碼頭

混凝土澆筑完成后及時(shí)將平臺(tái)泵管與附墩泵管連接處拆開，并解除錨碇纜繩，用機(jī)動(dòng)舟將平臺(tái)推回至碼頭，重新上料，攪拌船進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)作業(yè)。

[1]李志剛，董滌新.多用途浮箱及其結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)分析[J].解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1990（03）.

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.050