攔水壩現(xiàn)澆沉箱工程的施工技術(shù)

司惟

摘 要：沉箱結(jié)構(gòu)在港航工程中運(yùn)用較多，主要以預(yù)制形式為主，并利用浮力進(jìn)行水下安裝形成碼頭或防波堤堤頭主體結(jié)構(gòu)。而在港珠澳大橋島隧工程沉管預(yù)制廠攔水壩結(jié)構(gòu)中采用干法現(xiàn)澆沉箱技術(shù)形成類似干塢塢墻結(jié)構(gòu)，并對(duì)現(xiàn)澆沉箱下部及沉箱之間進(jìn)行抗滑止水處理。下文主要闡述港珠澳大橋島隧攔水壩工程干法現(xiàn)澆沉箱的施工技術(shù)，為類似的港航工程沉箱干法施工提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：攔水壩 現(xiàn)澆沉箱 鋼筋模板

1.工程概況

攔水壩A、B區(qū)屬于港珠澳大橋島隧工程的沉管預(yù)制廠干塢主體工程，主要用于為深淺塢進(jìn)行擋水的擋水結(jié)構(gòu)攔水壩的壩基基礎(chǔ)為中風(fēng)化基巖，攔水壩的兩個(gè)區(qū)域都采用C30現(xiàn)澆鋼筋混凝土重力式沉箱結(jié)構(gòu)，沉箱結(jié)構(gòu)段長度約為19m，寬度為8m，沉箱底板上設(shè)置有嵌入巖層的凸榫結(jié)構(gòu)，用于防滲抗剪；攔水壩前沿設(shè)置防滲注漿孔，上部結(jié)構(gòu)完成后進(jìn)行防滲注漿；相鄰的兩個(gè)沉箱之間設(shè)置了寬度為30mm的結(jié)構(gòu)縫，并且結(jié)構(gòu)縫之間設(shè)置Z9-30型橡膠止水帶。攔水壩沉箱的端部均采用現(xiàn)澆C30素砼攔水壩結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有巖質(zhì)山體連接，從而形成完整閉合的擋水結(jié)構(gòu)。

2.攔水壩基礎(chǔ)施工2.1壩基開挖及清理

根據(jù)攔水壩沉箱的止水要求，壩基開挖及清理采用挖掘機(jī)配合人工進(jìn)行清理，清理要求至完整風(fēng)化巖面，并將上面附著碎土石用水沖洗干凈，后根據(jù)巖層標(biāo)高使用C15混凝土做找平層。

2.2錨桿與注漿施工

攔水壩A區(qū)有部分沉箱底部需要進(jìn)行錨筋注漿施工。鉆機(jī)采用XRS415型號(hào)的潛孔鉆，同時(shí)制漿機(jī)、注漿機(jī)配套放置，制漿機(jī)采用NL20型號(hào)，本工程注漿機(jī)采用的是型號(hào)為ZPS-3型注漿機(jī)。以工程測量點(diǎn)位為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)就位，確保鉆機(jī)放置穩(wěn)定，同時(shí)確保鉆機(jī)的垂直度和水平度。鉆機(jī)設(shè)備潛孔鉆鉆頭采用φ100mm，鉆孔深度為2550mm；要保證開孔直徑不小于100mm，開孔時(shí)要輕加壓、慢速、放置將孔開斜。注漿時(shí)注漿孔采用小孔徑孔口封閉自上而下分段循環(huán)灌漿的方法注漿，當(dāng)注漿口壓力維持在0.2M pa，吸漿量不大于40L/min，且進(jìn)漿量明顯減少時(shí)，則代表注漿完成。

3.攔水壩現(xiàn)澆沉箱工程施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1鋼筋工程

本工程鋼筋加工采用集中工廠下料以及加工的方式，在施工現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)分層綁扎工作。上層鋼筋在胎具上綁扎完后，采用150t履帶吊整體吊裝底層鋼筋對(duì)接。沉箱鋼筋按照分層高度進(jìn)行分層綁扎。各層鋼筋籠綁扎按規(guī)范要求預(yù)留搭接長度35d，相鄰鋼筋接頭錯(cuò)開70d。上層鋼筋采用整體鋼筋籠吊裝的方式，該工藝有以下優(yōu)點(diǎn)：鋼筋綁扎在固定的吊具上，使每層鋼筋連接定位準(zhǔn)確；減少鋼筋綁扎、吊裝占用整個(gè)工序的時(shí)間，提高上層沉箱施工效率；減少高空作業(yè)時(shí)間，提高施工的安全性。在鋼筋吊裝時(shí)，通過分析吊裝鋼筋的重量，選擇起重設(shè)備，攔水壩沉箱最重吊裝重量為塢墩沉箱鋼筋重量，沉箱尺寸為21.5m×8m，A、B 區(qū)攔水壩沉箱主要沉箱尺寸為19m×8m。

3.2模板工程

（1）模板的安裝。模板的安裝模板的拆除采用一臺(tái)150t履帶吊和2臺(tái)80t的履帶吊進(jìn)行模板的安裝與拆除。

（2）底層模板安裝。底層模板采用履帶吊進(jìn)行安裝，等到沉箱鋼筋綁扎完成之后，開始進(jìn)行內(nèi)模以及外模的安裝，底層模板的底托支撐在預(yù)制的混凝土墊塊上。要確?；炷翂|塊的高度與沉箱底板鋼筋保護(hù)層厚度應(yīng)當(dāng)是相同的，在安裝底層模板之前需要先進(jìn)行施工放樣，從而對(duì)各底托立柱的位置以及混凝土墊塊安放的位置進(jìn)行合理的確定。同時(shí)以沉箱底板的厚度為依據(jù)，利用Ф25鋼筋安放于砼墊塊上并焊牢固定于底板鋼筋籠上，值周對(duì)各個(gè)支撐點(diǎn)進(jìn)行測量，最后進(jìn)行底托的安裝。底層內(nèi)模直接支承于底托上，調(diào)正內(nèi)模位置和垂直度后用拉桿和套在拉桿上的塑料管與外?；蛳噜弮?nèi)模相連。

（3）上層模板安裝。底層模板使用一臺(tái)150t履帶吊進(jìn)行吊裝。上層模板外模直接支承于外工作平臺(tái)上，內(nèi)模支承于工作平臺(tái)的骨架上。等到鋼筋籠安裝完成之后將鋼筋輔助架吊出，按照先安裝內(nèi)模、后安裝外模的方式進(jìn)行模板的安裝。

（4）模板拆除。對(duì)于側(cè)模板，需要等到混凝土強(qiáng)度能夠達(dá)到其表面和棱角不會(huì)因?yàn)槟０宓牟鸪霈F(xiàn)損壞的情況，才能夠進(jìn)行拆除；對(duì)于芯模，需要等到混凝土強(qiáng)度能夠確保其構(gòu)件和空洞表面不會(huì)出現(xiàn)坍塌或者裂縫的情況下才能夠進(jìn)行拆除；對(duì)于已經(jīng)拆除側(cè)模的沉箱，需要等到混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求之后，才能夠?qū)⑵溥\(yùn)出場外。

3.3混凝土工程

（1）混凝土生產(chǎn)?；炷辽a(chǎn)拌制在120m3/h攪拌站進(jìn)行，按配料單進(jìn)行配料，不得任意更改。混凝土攪拌應(yīng)計(jì)量準(zhǔn)確，攪拌均勻，各項(xiàng)勻質(zhì)性指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求?；炷恋慕M成材料必須稱量?；炷涟韬蜋C(jī)攪拌均勻?；炷翑嚢柰戤吅螅瑧?yīng)檢測拌和物的坍落度，確保檢查結(jié)果滿足配合比的設(shè)計(jì)要求。

（2）混凝土運(yùn)輸。本工程混凝土運(yùn)輸采用攪拌車，在運(yùn)輸混凝土之前需要使用水將攪拌車濕潤，但是嚴(yán)禁存在積水的情況。在運(yùn)輸混凝土的過程中需要確?；炷帘苊獬霈F(xiàn)離析或者泌水和坍落度損失較大等現(xiàn)象。卸料前，運(yùn)輸車罐體應(yīng)快速旋轉(zhuǎn)攪拌20s以上，方可卸料。水工工程混凝土從攪拌機(jī)卸出后到澆筑完畢的延續(xù)時(shí)間不宜超過表1規(guī)定。

（3）混凝土澆筑。沉箱砼澆筑一般采用砼泵車泵送入模。澆筑混凝土采用插入式振動(dòng)棒振搗的方式進(jìn)行澆筑?；炷翍?yīng)分層入模、分層振搗，分層厚度按30～50cm控制。在混凝土澆筑作業(yè)中，必須對(duì)混凝土自由下落高度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，最高不能超過2m，超過2m要使用串筒或流槽，以免混凝土產(chǎn)生離析。插入式振搗器的振搗順序宜從近外模板處開始，先外后內(nèi)，移動(dòng)間距控制在300～400mm；距模板邊控制在50～100mm，并應(yīng)盡量避免碰撞鋼筋和預(yù)埋件。插入式振搗器宜垂直插入混凝土中，并快插慢拔，上下抽動(dòng)，確保振搗的均勻性，振搗器應(yīng)插入下層混凝土中50～100mm，保證上下層結(jié)合成整體。沉箱澆筑高度較大，應(yīng)連續(xù)澆筑，并隨澆筑高度的上升分層減水。

（4）拆模養(yǎng)護(hù)?；炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%以上時(shí)，才可以進(jìn)行拆模；用一臺(tái)150t履帶吊和2臺(tái)80t履帶吊進(jìn)行模板的拆卸；拆模過程中注意模板輕拿輕放不要損壞模板，導(dǎo)致模板變形嚴(yán)重。養(yǎng)護(hù)采用噴灑養(yǎng)護(hù)劑覆蓋塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。當(dāng)氣溫低于5℃時(shí)，應(yīng)覆蓋保溫，不得向混凝土面灑水。

3.4箱內(nèi)回填

攔水壩箱內(nèi)進(jìn)行碎石土回填，通過碎石運(yùn)輸車和挖掘機(jī)相互配合進(jìn)行攔水壩沉箱箱內(nèi)回填。當(dāng)攔水壩沉箱頂標(biāo)高與地面標(biāo)高相差為12m，采取分段回填（根據(jù)分層高度），同時(shí)考慮在箱后修筑挖掘機(jī)工作平臺(tái)。工作平臺(tái)標(biāo)高6m。沉箱內(nèi)回填碎石土的內(nèi)摩擦角要大于30度，含泥量不超過10%?；靥钪袘?yīng)避免施工設(shè)備碰撞沉箱頂面造成損壞，沉箱內(nèi)填石時(shí)應(yīng)避免損壞沉箱結(jié)構(gòu)。沉箱內(nèi)回填的頂面高差允許偏差應(yīng)為+100mm，-100mm。如圖1為箱內(nèi)回填斷面示意圖。

4.結(jié)論

綜上所述，通過干法現(xiàn)澆沉箱結(jié)構(gòu)同樣能夠有效的形成塢區(qū)擋水結(jié)構(gòu)，并能夠降低施工難度，提高施工工效，節(jié)約資金，取得良好的施工效果，可以說通過干法現(xiàn)澆沉箱結(jié)構(gòu)是一種優(yōu)越的水工主體結(jié)構(gòu)形式，并在更多的港航工程中得到了更多的應(yīng)用。為保證施工效果，需嚴(yán)格按照施工規(guī)范和要求進(jìn)行施工，嚴(yán)格控制每一道施工工序，把握施工重點(diǎn)（本案例中尤其是攔水壩底部及沉箱間的止水處理），確保施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]王銳勁，蘇海防，陳云.深圳大鏟灣碼頭大型沉箱預(yù)制技術(shù)[J].華南港工，2007（4）：45-46.

[2]郭振宏，張德林.碼頭工程大型沉箱預(yù)制模板與鋼筋制作的質(zhì)量控制[J].黑龍江水利科技，2012（2）：67-68.