沉箱蓋板施工工藝探討

【摘 要】針對沉箱蓋板的結(jié)構(gòu)特性，改進提高其施工效率的施工工藝。同時，落實蓋板施工過程中的質(zhì)量及安全管控措施，保障工程構(gòu)件的功能實現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】蓋板；預(yù)制；頂升；氣囊出運

0.工程概況

國投湄洲灣煤炭碼頭一期工程碼頭工程基礎(chǔ)采用沉箱獨立墩式結(jié)構(gòu)，共計20座沉箱。沉箱上部設(shè)置蓋板結(jié)構(gòu)，長度為28m，寬為13m，厚度為2m，每個蓋板澆筑C40混凝土約為728方。護舷預(yù)埋件位于蓋板結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)，每個蓋板的前沿結(jié)構(gòu)形式均有不同。蓋板設(shè)計高程為+3.0至+5.0m。

1.施工工藝分析

作業(yè)區(qū)域內(nèi)施工潮差較大，設(shè)計高水位為+7.35m，設(shè)計低水位為+0.78m，沉箱蓋板可以無水作業(yè)施工時間僅為4個小時，單個蓋板澆筑方量為728方，混凝土澆筑及鋼筋作業(yè)時間無法滿足要求。

綜合上述施工條件，蓋板采用預(yù)制安裝工藝，擬將蓋板分成四塊進行預(yù)制安裝，中間設(shè)置后澆帶保障蓋板整體結(jié)構(gòu)功能。預(yù)制蓋板共計80塊，其中將分割塊體按照標準構(gòu)件進行統(tǒng)一配置，護舷位置單獨進行預(yù)制安裝。具體型號統(tǒng)計及設(shè)計圖紙如下：

1.1 蓋板預(yù)制工藝

蓋板分塊預(yù)制安裝，中間設(shè)置1m后澆帶，降低了現(xiàn)澆混凝土施工強度及鋼筋綁扎工程量，但預(yù)制蓋板間的鋼筋連接準確性是關(guān)鍵控制點。

1.1.1鋼筋及模板工藝

為了保障其目的實現(xiàn)，從蓋板預(yù)制模板工藝上選用組合鋼模板及木模板相結(jié)合方式進行預(yù)制。具體工藝如下：

（1）鋼筋綁扎設(shè)置定位線，保障鋼筋綁扎間距和層距。

（2）外伸鋼筋位置模板處設(shè)置木質(zhì)梳型模板，單根長度不超過1m，便于模板支拆，鋼筋孔距間距誤差不超過10mm。

（3）木質(zhì)梳型模板自身涂刷桐油，減少混凝土侵蝕，提高周轉(zhuǎn)次數(shù)。

1.1.2預(yù)制混凝土工藝

單塊預(yù)制蓋板混凝土方量約為160方，蓋板尺寸為12.75×5.7×2m。為了避免蓋板后期出現(xiàn)有害結(jié)構(gòu)裂縫，從混凝土自身和結(jié)構(gòu)方面采取幾種方式工藝進行控制，達到了預(yù)期效果，未出現(xiàn)有害裂縫。

具體措施如下：

（1）承臺頂面面域大，預(yù)埋件數(shù)量少，采用機械抹面工藝，提高混凝土表面密實度，提高抗裂能力。

（2）為了減少承臺裂縫，優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計，采用粉煤灰及礦粉替代部分水泥，降低混凝土水化熱。

（3）通過有限元分析計算，在混凝土內(nèi)部相應(yīng)位置設(shè)置散熱孔，散熱孔直徑約50cm，平面布設(shè)間距為5m，混凝土終凝后，往散熱孔內(nèi)注水，起到了降溫的作用，減小混凝土的內(nèi)外溫差。

（4）蓋板頂面四周采用砌磚形成圍堰，砌磚高度20cm蓄水養(yǎng)護，側(cè)面采用人工噴水養(yǎng)護。

（5）預(yù)制蓋板安裝后澆帶接茬位置鑿毛采用自動鑿毛設(shè)備，保證鑿毛深度均勻，避免受力不均而造成裂縫。

1.2蓋板出運及安裝工藝

蓋板預(yù)制數(shù)量為80塊，結(jié)合水工現(xiàn)場實際施工進度，預(yù)制場預(yù)制臺座設(shè)置10個，并設(shè)置蓋板出運坡道至碼頭前沿，裝船至施工現(xiàn)場安裝。

單塊蓋板最大重量約為400t，其中出運及安裝均需采用起重設(shè)備進行施工，綜合考慮施工成本及施工效率的關(guān)系，采用氣囊出運及起重船現(xiàn)場安裝施工工藝。

結(jié)合蓋板頂升、出運、吊裝三項作用于一體，蓋板側(cè)面統(tǒng)一設(shè)置吊裝孔，沉箱蓋板四面預(yù)埋φ168mm，壁厚8mm無縫鋼管，埋深鋼套筒長度1.0m，距離地面1.0m高度，單塊蓋板共埋設(shè)10個鋼套筒。

預(yù)埋鋼套筒在混凝土澆筑前安裝完成，為防止沉箱蓋板在頂升及吊裝過程中擠碎周圍混凝土，對鋼套筒采取相應(yīng)措施進行加固，鋼套筒加固方式如下圖：

蓋板吊裝孔在使用完成后采用快速混凝土封堵完成，形成防腐要求。

2.結(jié)論

通過采用上述施工工藝，蓋板外觀未出現(xiàn)明顯裂縫，且現(xiàn)澆與預(yù)制部分結(jié)合處也無裂縫，整體表觀質(zhì)量較好。同時避免了水上現(xiàn)澆混凝土施工強度，降低了施工成本和施工安全風險，且進行提前預(yù)制工作，有效地保證了工程施工工期。

此類中大型基礎(chǔ)構(gòu)件施工可采用分塊預(yù)制與現(xiàn)澆相結(jié)合方式，減少水上施工內(nèi)容，降低施工難度。

【參考文獻】

[1]建筑施工手冊，編寫委員會，中國建筑工業(yè)出版社，北京：2005.

[2]重力式碼頭設(shè)計與施工規(guī)范，中交人民共和國交通運輸部，北京：2009.