碼頭方塊安裝水平縫水下壓漿施工工藝

王金龍 馮兆勝

碼頭方塊安裝水平縫水下壓漿施工工藝

王金龍 馮兆勝

（中交二航局第一工程有限公司 湖北武漢 430012）

重力式方塊碼頭施工過(guò)程中，由于安裝累計(jì)誤差原因產(chǎn)生了方塊水平縫隙，超過(guò)規(guī)范要求的水平縫會(huì)導(dǎo)致碼頭在預(yù)壓和上部承重過(guò)程中產(chǎn)生較大沉降和方塊不均勻受力破壞。本文介紹了沙特海爾港碼頭工程中對(duì)方塊安裝水平縫的水下真空壓漿施工工藝，為類似工程提供了一定的經(jīng)驗(yàn)。

方塊安裝；水平縫；水下；壓漿

1 前言

在碼頭方塊安裝過(guò)程中，由于方塊預(yù)制的尺寸偏差，基槽整平的偏差和安裝累計(jì)誤差等原因，導(dǎo)致方塊各層之間形成了不同程度的水平縫。為防止在方塊預(yù)壓或者上部結(jié)構(gòu)承重過(guò)程中方塊不均勻受力而產(chǎn)生局部斷裂等狀況，根據(jù)規(guī)范要求，要對(duì)縫寬大于10mm的水平縫進(jìn)行處理。針對(duì)以上方塊安裝產(chǎn)生的水平縫問(wèn)題，沙特海爾港5、6#泊位工程采用了水下真空壓漿法進(jìn)行填充處理。通過(guò)在方塊層與層之間填充砂漿，使方塊之間密實(shí)。在壓漿材料達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度以后，方塊表面受力趨向均勻，從而避免方塊因?yàn)榫植渴芰Χ茐摹?/p>

2 工程概況

沙特海爾港港5、6#泊位為7萬(wàn)噸級(jí)的散貨及雜貨碼頭，結(jié)構(gòu)形式為重力式方塊結(jié)構(gòu)。碼頭方塊由常規(guī)段和異型段組成，其中常規(guī)段每段長(zhǎng)度28m，共35個(gè)結(jié)構(gòu)段，每段安裝9層方塊；異型段長(zhǎng)度20~27.5m不等，共3個(gè)結(jié)構(gòu)段，分別安裝5、7、9層方塊。方塊合計(jì)3246塊，單個(gè)方塊寬度為1.60m~2.14m，長(zhǎng)度為7.7m ~13.1m ，高度為1.5m和2.1m ，重量為 61t~ 102t。

圖1 碼頭方塊常規(guī)結(jié)構(gòu)段

3 壓漿材料、設(shè)備的選擇

3.1 壓漿材料

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，壓漿材料最終選擇了BASF MASTERFLOW 524。該材料呈粉末狀，只需按照規(guī)定配比添加相應(yīng)的水，即可獲得一種高強(qiáng)度、無(wú)收縮建筑填充材料。由MASTERFLOW 524配成的壓漿材料具有早強(qiáng)性，特點(diǎn)及強(qiáng)度符合現(xiàn)場(chǎng)壓漿需要以及方塊受力要求。

表1 壓漿材料典型特性

3.2 壓漿設(shè)備

壓漿泵選擇普茨邁斯特P13DMR，該壓漿泵能夠處理最大粒徑10mm的現(xiàn)場(chǎng)攪拌砂漿和預(yù)拌砂漿，性能穩(wěn)定、可靠。輸送量：30－90L/min; 最大輸出壓力：40bar; 最大輸送距離：300m。

圖2 普茨邁斯特P13DMR壓漿泵

4 施工工藝

4.1 總體施工流程

方塊水平縫水下壓漿施工工藝流程圖（見(jiàn)圖3）。

圖3 水平縫壓漿工藝流程圖

4.2 水平縫數(shù)據(jù)收集

水平縫數(shù)據(jù)由岸上工作人員與潛水員配合完成。潛水員攜帶鋼板尺，對(duì)縫寬10mm以上水平縫進(jìn)行深度、長(zhǎng)度、高度測(cè)量。測(cè)量時(shí)用鋼板尺對(duì)準(zhǔn)讀數(shù)，進(jìn)行攝像記錄，并用水下對(duì)講機(jī)報(bào)給岸上工作人員進(jìn)行記錄。拍攝錄像以結(jié)構(gòu)段為單位，按照次序從下到上逐層進(jìn)行。

表2 某結(jié)構(gòu)段水平縫統(tǒng)計(jì)表

4.3 壓漿袋制作與安放

根據(jù)潛水員水下量取的水平縫尺寸，采用熱塑封口機(jī)將0.15mm塑料薄膜制作成壓漿袋（見(jiàn)圖4）。袋子一端分別設(shè)置進(jìn)漿口與出漿口，用管卡跟扎帶分別將兩截3/4寸膠管固定在進(jìn)漿口與出漿口處，使膠管聯(lián)通袋子內(nèi)外，其余部位均密封牢固。提前用細(xì)線綁扎膠管與木制管塞，為壓漿完畢進(jìn)行封口做準(zhǔn)備。壓漿袋底部要縫制受力薄膜，以便于潛水員用鋼板尺將袋子推入方塊縫隙。壓漿袋制作完成后按照水平縫統(tǒng)計(jì)表對(duì)應(yīng)編號(hào)。

圖4 壓漿袋

壓漿袋的安放，需要潛水員用1.5m長(zhǎng)度鋼板尺對(duì)水平縫進(jìn)行探測(cè)，清理水平縫間雜物，確保縫隙無(wú)雜物后方可進(jìn)行壓漿袋放置。潛水員用長(zhǎng)鋼板尺頂推壓漿袋底部受力薄膜將壓漿袋放置到位。

4.4 水下壓漿

4.4.1 岸上試壓

在岸上準(zhǔn)備兩個(gè)規(guī)則的混凝土塊體。放置塊體時(shí)預(yù)留1.5cm高度的水平縫。按照水平縫尺寸制作壓漿袋放置于水平縫中。按照臨時(shí)材料配比進(jìn)行拌合。根據(jù)壓漿和易性以及強(qiáng)度性質(zhì)確定最終配合比。

4.4.2 水下壓漿

現(xiàn)場(chǎng)操作人員嚴(yán)格按照試驗(yàn)確定的配比進(jìn)行拌料，拌料過(guò)程在壓漿機(jī)里進(jìn)行。在壓漿過(guò)程中，操作手應(yīng)仔細(xì)控制設(shè)備壓力，使得壓漿材料能夠自由流動(dòng)并且能充滿壓漿袋。壓漿控制由岸上設(shè)備操作手與水下潛水員配合進(jìn)行。

圖5 壓漿施工

4.4.3 壓漿袋封口。

當(dāng)出漿口有較濃漿液流出時(shí)，證明壓漿完畢。經(jīng)核查塑料薄膜無(wú)破損，無(wú)漏漿，水平縫填充密實(shí)后，壓漿作業(yè)應(yīng)立即停止，拔出壓漿管，及時(shí)用木塞塞緊膠管，細(xì)線進(jìn)行綁扎。

4.5拆除進(jìn)出口膠管

壓漿完成，填充材料達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度以后，根據(jù)要求要將裸漏在水下方塊前沿的膠管進(jìn)行統(tǒng)一拆除。以免影響美觀。膠管拆除以后要按結(jié)構(gòu)段次序進(jìn)行錄像拍攝，驗(yàn)收確認(rèn)，并存檔。

4.6 施工要點(diǎn)

（1）壓漿材料必須嚴(yán)格按照試壓所確定的配合比進(jìn)行拌合，不能隨意改變。在每次壓漿前，要根據(jù)壓漿的量對(duì)壓漿材料進(jìn)行取樣。

（2）在壓漿前，要對(duì)壓漿袋、注漿管以及整個(gè)壓漿系統(tǒng)進(jìn)行潤(rùn)濕，檢查其工作性能。

（3）壓漿袋下水之前要仔細(xì)檢查其密封性，防止漏漿，同時(shí)排盡里面的空氣，以便于潛水員在水下操作。

（4）潛水員在水下首先要用鋼條尺清除方塊縫隙之間的雜物，防止劃破壓漿袋。

（5）潛水員在水下放置壓漿袋時(shí)要保證壓漿袋全部展開(kāi)，避免壓漿袋卷曲。如果壓漿袋沒(méi)有完全展開(kāi)，泥漿將會(huì)在壓漿袋里聚集，造成壓漿袋下垂，壓漿材料不能很好的填充方塊縫隙，影響壓漿效果。

（6）對(duì)壓漿袋的控制是整個(gè)壓漿成敗的關(guān)鍵，潛水員要注意觀察壓漿袋的工作情況，當(dāng)壓漿要停止時(shí)，控制好時(shí)間，提前發(fā)出信號(hào)。

（7）壓漿結(jié)束時(shí)，首先封閉壓漿袋出漿口，然后封閉壓漿袋進(jìn)漿口。

（8）在整個(gè)壓漿結(jié)束后，要收集方塊縫隙的錄像資料，保存相關(guān)數(shù)據(jù)，

（9）施工完畢以后要及時(shí)清理設(shè)備、清洗壓漿泵，以免壓漿管堵塞。

5 結(jié)束語(yǔ)

本工程中，方塊水平縫經(jīng)過(guò)水下壓漿處理，后期的預(yù)壓和上部承重后沉降觀測(cè)值都滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，也沒(méi)有發(fā)生方塊因不均勻受力而產(chǎn)生的破壞。

在施工過(guò)程中，壓漿材料的選擇尤為關(guān)鍵，要具備良好的和易性和早強(qiáng)性。本工程中，先期試驗(yàn)的BASF MASTERFLOW 524L，在試驗(yàn)中發(fā)生多起堵管，導(dǎo)致管道作廢，原因是BASF MASTERFLOW 524L材料顆粒較大，和易性較差，最后選擇顆粒更小的BASF MASTERFLOW 524。

壓漿結(jié)束的時(shí)間把握很重要，過(guò)早停止壓漿袋不充盈，過(guò)晚停止會(huì)有多于的泥漿流入海里造成污染。

壓漿最終的目的是為了填充因方塊安裝累積誤差導(dǎo)致的超過(guò)規(guī)范要求的縫隙，避免方塊在預(yù)壓或者上部結(jié)構(gòu)承重過(guò)程中方塊產(chǎn)生不均勻受力而發(fā)生局部斷裂破壞。為了控制碼頭的沉降以及方塊的不均勻受力，首先要從控制方塊預(yù)制、安裝質(zhì)量上著手，而水下壓漿施工只是作為一種方塊水平縫隙的修復(fù)措施。

總之，水平縫水下壓漿施工收到了預(yù)期的效果，也為類似的工程提供了一定的經(jīng)驗(yàn)。

[1] Saudi Seaports Authority C.287A Volume II Specification

[2] ASTM C109 Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars

[3]交通部，《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》[S]，JTS167-2-2009

王金龍 出生年月：1985年1月， 男，籍貫：山西朔州，大學(xué)本科學(xué)歷，助理工程師， 從事專業(yè)：港航工程 （單位：中交二航局第一工程有限公司, 湖北 武漢 430012，）

TU75

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1007-6344（2017）03-0270-02