港口工程沉箱預(yù)制施工與浮運(yùn)吊裝施工技術(shù)

翁同和

摘 要：文章以某港口工程為背景，在確定了工藝流程的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)圍繞其沉箱預(yù)制和浮運(yùn)吊裝兩大施工環(huán)節(jié)展開(kāi)了詳細(xì)的探討，最終不僅提升了港口工程質(zhì)量，而且縮減了施工成本。

關(guān)鍵詞：港口工程 沉箱預(yù)制 吊裝施工

1.工程概況

在文章所探討的項(xiàng)目中，該港口碼頭主要承擔(dān)物流溝通作用，新增碼頭岸線達(dá)到502.75m，設(shè)有一個(gè)5000t級(jí)的柴油泊位，此外還有各規(guī)格的泊位若干個(gè)，整體來(lái)說(shuō)此項(xiàng)工程較為龐大。

2.工藝流程

首先需要做好預(yù)制場(chǎng)地建設(shè)工作，在機(jī)型沉箱預(yù)制施工時(shí)，應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行分析，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行劃分，由此形成指定的鋼筋存放區(qū)、模板加工區(qū)等各個(gè)相對(duì)獨(dú)立的區(qū)塊。隨后，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行沉箱預(yù)制，在確保沉箱質(zhì)量達(dá)到要求后便可進(jìn)行鋼筋加工作業(yè)，而后安裝芯模等模板結(jié)構(gòu)，在確保各類模板無(wú)誤后應(yīng)進(jìn)行澆筑混凝土施工，待達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后應(yīng)將模板拆除并采取養(yǎng)護(hù)措施，此后將沉箱吊裝至指定位置，進(jìn)行浮運(yùn)等環(huán)節(jié)的施工。

3.沉箱預(yù)制

3.1模板工程

（1）模板設(shè)計(jì)。由于混凝土對(duì)側(cè)模會(huì)形成一定的壓力，此處將側(cè)壓力的上限值設(shè)定為48kN/m2，綜合考慮實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，將橫肋之間的距離確定為0.6m，將縱桁架之間的距離確定為1m。

（2）模板結(jié)構(gòu)。①底層模板。對(duì)沉箱外模進(jìn)行劃分，由此形成4個(gè)區(qū)塊，使用規(guī)格為4mm的鋼板作為面板的主要材料，在此基礎(chǔ)上還需設(shè)置縱橫肋以及豎向桁架，由此提升模板的穩(wěn)定性。將規(guī)格為3mm后的鋼板作為芯模板的主要材料，要求底角應(yīng)為帶抹角的異型模板結(jié)構(gòu)?；阱^固的方式實(shí)現(xiàn)外模底腳與底模的緊固連接，對(duì)于內(nèi)模底腳而言則需要在對(duì)拉件的作用下加以固定，基于拉桿的連接作用可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)外模的緊固連接。②上層模板。芯模由3大部分組成：以面板和角模板為基礎(chǔ)，在吊裝架的作用下可以形成一個(gè)穩(wěn)固的整體結(jié)構(gòu)。

（3）模板加工、拼裝。模板板面所涉及的結(jié)構(gòu)加多，諸如壓腳板、加強(qiáng)角異型板等，對(duì)于其中的縱橫肋、桁架而言需要對(duì)其進(jìn)行加工，經(jīng)處理后所得的骨架結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足工程設(shè)計(jì)要求。在沉箱底模區(qū)域展開(kāi)模板的加工作業(yè)，在角鋼的作用下可以實(shí)現(xiàn)橫肋與板面之間的緊固連接，基于焊接的方式能夠?qū)崿F(xiàn)豎桁架與縱橫肋的緊固連接。對(duì)模板進(jìn)行拼裝，待其成型后需要在外模部分焊制腳手架，將殘留在表面的鐵銹等雜質(zhì)去除。

（4）模板支拆。使用汽車吊可以提升模板支拆的效率，考慮到沉箱預(yù)制工序較為復(fù)雜，且在進(jìn)行鋼筋綁扎時(shí)往往會(huì)與模板裝船形成交叉作業(yè)，因此需要控制好流水節(jié)拍，提升各工序之間的流暢性。

3.2鋼筋工程

（1）鋼筋加工。在指定的區(qū)域完成鋼筋的加工作業(yè)，在進(jìn)行鋼筋加工下料時(shí)需要充分考慮沉箱的分層長(zhǎng)度；以原材料為基準(zhǔn)，當(dāng)所得的鋼筋長(zhǎng)度大于該值時(shí)，需要采用對(duì)焊的方式對(duì)其進(jìn)行接長(zhǎng)處理。以鋼筋型號(hào)為基準(zhǔn)對(duì)材料進(jìn)行分類堆放，其底部需要使用支架墊起，并對(duì)各堆鋼筋進(jìn)行標(biāo)記。

（2）鋼筋運(yùn)輸。在進(jìn)行鋼筋加工時(shí)不允許對(duì)其它工序造成影響，在吊車的作用下可以將鋼筋運(yùn)輸至指定區(qū)域內(nèi)。

（3）鋼筋綁扎?；诂F(xiàn)場(chǎng)綁扎的方式對(duì)底層以及縱橫向隔墻鋼筋進(jìn)行處理，對(duì)于上層墻體鋼筋而言需要使用專門(mén)的立式網(wǎng)片架進(jìn)行處理。

由于沉箱采用的是分層預(yù)制的方法，因此對(duì)應(yīng)的鋼架綁扎也應(yīng)分層進(jìn)行，在進(jìn)行豎向鋼筋處理時(shí)，應(yīng)在施工縫區(qū)域切斷，由此展開(kāi)進(jìn)一步搭接，以鋼筋直徑為基準(zhǔn)，所形成的搭接長(zhǎng)度應(yīng)為前者的35倍，各個(gè)接頭之前應(yīng)彼此錯(cuò)開(kāi)；以實(shí)際搭接長(zhǎng)度為基準(zhǔn)，接頭中心距離至少應(yīng)為前者的1.3倍；以使用的鋼筋總量為基準(zhǔn)，單個(gè)斷面所形成的接頭數(shù)量要≤該值的1/2。

3.3混凝土工程

（1）混凝土攪拌

選定某一區(qū)域進(jìn)行集中拌制，嚴(yán)格控制配比，未經(jīng)允許不可隨意更改。利用電子秤對(duì)用料量進(jìn)行控制，對(duì)承攬器械進(jìn)行檢驗(yàn)，在達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)的前提下方可投入使用。

（2）混凝土澆筑（見(jiàn)圖1）

當(dāng)結(jié)束混凝土拌和作業(yè)后，需要利用攪拌車將其運(yùn)輸至制定區(qū)域，在澆筑過(guò)程中應(yīng)做好振搗作業(yè)，遵循由外至里的順序，振搗棒施工間距應(yīng)達(dá)到300mm，單次振搗時(shí)間應(yīng)控制在15～20s范圍內(nèi)，經(jīng)振搗作業(yè)后混凝土表面不發(fā)生沉落現(xiàn)象。以插入式振搗器為宜，應(yīng)遵循快插慢拔的方式進(jìn)行施工，提升向下兩層混凝土的粘結(jié)性。基于水平分層澆筑的方式對(duì)墻體進(jìn)行施工，考慮到振搗器的作業(yè)深度，此處將分層厚度設(shè)置為50cm。

（3）接縫處理

受分層施工的影響，各層之間必然會(huì)存在不同程度的新老混凝土結(jié)合問(wèn)題，為了提升接縫的質(zhì)量，在進(jìn)行下一層混凝土澆筑前需要進(jìn)行預(yù)澆筑處理，選用與混凝土同標(biāo)號(hào)的材料，施工后砂漿的厚度以20～30mm為宜?；谔嵘┕たp混凝土強(qiáng)度的目的，當(dāng)澆筑作業(yè)進(jìn)行到分段頂面后，則需要將存留在表面的浮漿去除，以設(shè)計(jì)強(qiáng)度為基準(zhǔn)，所測(cè)的混凝土實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到該值的70%后即可安排人員進(jìn)行鑿毛。

4.沉箱浮運(yùn)、吊裝

4.1沉箱浮運(yùn)、吊裝前的準(zhǔn)備工作

（1）對(duì)于沉箱前墻6.5m以下高度的區(qū)域而言均需要對(duì)消浪孔進(jìn)行封堵處理，所使用材料以4.0mm厚的鋼板為宜，利用5.0mm厚的膠帶對(duì)邊緣部分做進(jìn)一步處理，同時(shí)使用M16螺栓加以緊固。

（2）無(wú)論是沉箱外壁還是隔倉(cāng)部分，均需要對(duì)其進(jìn)行標(biāo)注處理，材料以紅油漆為宜，由此注明沉箱重心、浮心以及對(duì)應(yīng)的淹沒(méi)深度。

（3）在抽水機(jī)設(shè)備的作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)沉箱隔倉(cāng)的加壓處理，當(dāng)上面兩排消浪孔出現(xiàn)外溢現(xiàn)象后便可停止，施工過(guò)程中不允許出現(xiàn)沉箱自行漂浮的現(xiàn)象；基于提升安全性的目的，應(yīng)使用塢內(nèi)的纜繩加以控制。

（4）當(dāng)施工區(qū)域發(fā)生退潮現(xiàn)象時(shí)，此時(shí)應(yīng)引入兩臺(tái)挖掘機(jī)，進(jìn)而對(duì)圍堤前方的150m航道進(jìn)行清理，不允許出現(xiàn)漏挖或是淺點(diǎn)問(wèn)題，所形成的航道邊坡應(yīng)為1：1，要求底寬達(dá)到20m。

4.2沉箱浮運(yùn)

（1）選用210t起重船，加之拖輪的輔助，在二者的共同作用下完成浮運(yùn)以及吊裝作業(yè)。當(dāng)起重船達(dá)到塢內(nèi)后，應(yīng)對(duì)起吊鋼繩進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)抽水處理后隔倉(cāng)水位便可達(dá)到浮游穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)便可起航浮運(yùn)。

（2）由于起重船自身不設(shè)有動(dòng)力系統(tǒng)，因此需要在拖輪的牽引下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

4.3沉箱吊裝

（1）控制好沉箱的安裝基線，事先做好測(cè)放工作，并使用彩旗進(jìn)行標(biāo)示。

（2）當(dāng)沉箱到達(dá)指定位置后便需要將其調(diào)整為水平懸浮狀態(tài)，利用抽水機(jī)設(shè)備對(duì)隔倉(cāng)內(nèi)的水量加以調(diào)整，由此提升穩(wěn)定性。

（3）對(duì)沉箱的位置做進(jìn)一步測(cè)量，將其誤差控制在工程允許的范圍內(nèi)，在抽水泵的作用下持續(xù)向沉箱內(nèi)注水，在進(jìn)行此環(huán)節(jié)操作時(shí)要求前后倉(cāng)同時(shí)進(jìn)行，起重船的吊繩持續(xù)下放，當(dāng)沉箱出現(xiàn)自沉現(xiàn)象后便可以將吊力卸載，并暫停注水作業(yè)；此時(shí)應(yīng)對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)后便可在此展開(kāi)隔倉(cāng)注水處理。

（4）起重船撤離現(xiàn)場(chǎng)后需要隨即對(duì)運(yùn)石船進(jìn)行調(diào)度，由此展開(kāi)隔倉(cāng)拋石填筑作業(yè)，根據(jù)工程要求，拋填到底排消浪下部為宜，應(yīng)確保沉箱具有足夠的穩(wěn)定性。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在港口工程中，沉箱是一種被廣泛使用的結(jié)構(gòu)形式，其具有一次性出水的特性，可以提升施工效率，確保港口碼頭的穩(wěn)定性。大型沉箱的施工方法多種多樣，應(yīng)遵循因地制宜的原則進(jìn)行施工，做好浮運(yùn)吊裝等工作，在提升港口工程質(zhì)量的同時(shí)盡可能減少工程成本。

參考文獻(xiàn)：

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