重力式碼頭圓形沉箱預(yù)制施工工藝

李娟

摘 要：重力式碼頭沉箱多為矩形，圓形沉箱較為少見，本文依托煙臺港西港區(qū)30萬噸級原油碼頭工程建設(shè)，針對圓形沉箱預(yù)制施工中模板安裝與鋼筋綁扎交叉進(jìn)行的問題，從鋼筋工程、模板工程、混凝土工程等方面介紹了預(yù)制施工過程中各個環(huán)節(jié)的操作要點，尤其對圓形沉箱的模板設(shè)計安裝進(jìn)行重點分析，給出了可行實用的施工工藝，總結(jié)了沉箱預(yù)制施工過程中的成功經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：圓形沉箱;預(yù)制;施工工藝;模板設(shè)計;操作要點

中圖分類號：U665.1 ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1006—7973（2020）08-0112-03

1 工程概況

煙臺港西港區(qū)30萬噸級原油碼頭工程建設(shè)30萬噸級原油泊位1個，碼頭前沿線總長度430m。本工程預(yù)制沉箱共計16個，其中預(yù)制高度16.7m的矩形沉箱2個，預(yù)制高度24.7m的圓形沉箱6個，高度29.7m的圓形沉箱8個。沉箱預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)層高度為4.5m，預(yù)制總層數(shù)118層。預(yù)制沉箱高度高，分層數(shù)量多，單片模板形狀復(fù)雜，模板起重安裝條件嚴(yán)苛，是本工程沉箱預(yù)制施工的重點與難點。

2 ?施工工藝流程

3 ?施工工藝操作

3.1 鋼筋工程

3.1.1 ?鋼筋存放

鋼筋級別、種類和規(guī)格滿足設(shè)計要求，鋼筋原材按不同規(guī)格分批存放并設(shè)標(biāo)牌，成料按綁扎順序分類存放并設(shè)標(biāo)牌，存放井然有序。

使用300mm高的條石作為鋼筋原材存放支架，用帆布全部覆蓋防護(hù)。

3.1.2 ?鋼筋加工

鋼筋加工在專用鋼筋加工場內(nèi)進(jìn)行。根據(jù)每層沉箱的鋼筋的工程量及施工進(jìn)度要求，采用3臺切筋機(jī)和3臺彎筋機(jī)進(jìn)行鋼筋加工。彎折的鋼筋要嚴(yán)格按照彎折角度下料。鋼筋采用搭接綁扎方法接長。

3.1.3 ?鋼筋運輸

鋼筋加工完成后，由人工配合叉車和汽車吊，使用托盤車將鋼筋運輸至臺座或鋼筋網(wǎng)片綁扎區(qū)。成型的鋼筋網(wǎng)片采用塔吊進(jìn)行吊運安裝。

3.1.4 ?鋼筋綁扎

鋼筋綁扎與沉箱預(yù)制分層相匹配。鋼筋綁扎及裝設(shè)鋼筋網(wǎng)片符合規(guī)范要求。鋼筋保護(hù)層厚度使用混凝土墊塊控制。墊塊提前制作，按批檢驗，其強(qiáng)度和抗氯離子滲透性能不應(yīng)低于構(gòu)件的設(shè)計要求。沉箱底層鋼筋綁扎在臺座現(xiàn)場進(jìn)行。底層鋼筋綁扎按照如下工藝流程進(jìn)行。

沉箱鋪底→綁扎底層鋼筋→底層鋼筋綁扎墊塊→安裝馬凳→架立筋綁扎→頂層鋼筋綁扎→隔墻及外墻鋼筋綁扎→前趾鋼筋綁扎。

標(biāo)準(zhǔn)層隔墻鋼筋綁扎施工空間小，施工人員沒用充分的綁扎操作空間。為便于施工，隔墻鋼筋綁扎采用安裝鋼筋網(wǎng)片的方式進(jìn)行。按照隔墻設(shè)計間距，使用槽鋼加工成網(wǎng)片架，預(yù)綁成鋼筋網(wǎng)片，用塔吊起吊安裝鋼筋網(wǎng)片。標(biāo)準(zhǔn)層鋼筋綁扎順序如下：

調(diào)整下層預(yù)留鋼筋→標(biāo)準(zhǔn)層芯模間隔安裝→安裝縱隔墻鋼筋網(wǎng)片→橫隔墻站筋綁扎→橫隔墻水平筋綁扎→隔墻加強(qiáng)筋綁扎→外墻鋼筋網(wǎng)片綁扎。

3.2 ?模板工程

3.2.1 ?模板設(shè)計

圓型沉箱模板的外模是由4個1/4圓弧模板，通過Φ24連接螺栓組成的一個圓筒型模板。沉箱倉格模板（芯模）形狀分為3種（見圖1中1、2、3），與外模板通過對拉螺栓進(jìn)行固定連接。芯模通過已澆筑的下層沉箱砼預(yù)留鋼插銷支撐。

豎向桁架桿件截面設(shè)計：弦桿為雙拼8#槽鋼，腹桿為5#槽鋼。

模板板面采用5mm厚的鋼板;水平主肋采用8#槽鋼，間距40cm;桁架弦桿采用雙拼8#槽鋼，腹桿采用5#槽鋼，間距均按70cm控制。

（1）底層模板設(shè)計。底層外模由4個1/4圓弧模板組成。模板板面采用5mm厚的大片鋼板拼接成型，后附80×5mm寬鋼帶做豎肋，[8做橫肋，連接形成整體板面。橫向和豎向肋間距350mm。桁架橫向間距為750mm，前后間距為700mm。內(nèi)桁架結(jié)構(gòu)采用雙拼[8，橫向連接采用L5。內(nèi)外桁架使用[5作為腹桿進(jìn)行連接。豎向外桁架采用雙[8拼制，外桁架間距與內(nèi)桁架保持一致。最外側(cè)使用間距為750mm的[8加固。

（2）標(biāo)準(zhǔn)層及頂層模板設(shè)計。標(biāo)準(zhǔn)層外模由4個1/4圓弧模板組成，每片模板的結(jié)構(gòu)形式為鋼板、板肋、桁架。標(biāo)準(zhǔn)層芯模結(jié)構(gòu)形式也按照鋼板、板肋、桁架的形式。單個芯模由4片板面、鋼閘板組成，通過吊裝架連接成一個整體，可以實現(xiàn)整體吊裝支拆。標(biāo)準(zhǔn)層模板通過拉條對拉固定，模板底角使用下層預(yù)埋圓臺做支撐。底層預(yù)埋圓臺螺母間距與標(biāo)準(zhǔn)層模板桁架間距保持一致。

3.2.2 ?模板加工、拼裝

板面主要采用大片鋼板拼裝。在加工平臺上按所需盡寸擺放鋼板后，加焊8#槽鋼與80×5mm寬的板肋連接形成整體板面。板肋間距嚴(yán)格按圖紙要求擺放，焊接接縫要平順牢固。然后再焊接模板桁架。以上加工件均需按模板設(shè)計圖紙要求進(jìn)行加工。經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后，模板方可投入工程使用。

3.2.3 ?模板支拆

沉箱預(yù)制工序較多，鋼筋綁扎和模板支拆交叉作業(yè)，均需要使用塔吊進(jìn)行起重吊裝。模板支拆與鋼筋網(wǎng)片吊裝做好統(tǒng)一協(xié)調(diào)安排，避免出現(xiàn)塔吊窩工或不能滿足施工要求影響工期的情況發(fā)生。

（1）底層模板施工。安裝工藝流程為：舊竹膠板和模板紙鋪底→綁扎鋼筋→安裝芯?！惭b外模。沉箱出運采用臺車膠囊頂升沉箱出運的工藝。沉箱鋪底時預(yù)先將臺車溝蓋板鋪設(shè)好。蓋板鋪設(shè)時提前考慮臺車出運時的長度要求，并在每邊留出20cm的富?？臻g。芯模通過吊裝架連接為一個整體，整體吊裝。沉箱底層模板見圖2。

（2）標(biāo)準(zhǔn)層模板施工。安裝順序：間隔安裝下層芯?！v隔墻鋼筋網(wǎng)片吊裝綁扎→綁扎橫隔墻站筋→綁扎橫隔墻水平筋→拆除底層芯?！鷺?biāo)準(zhǔn)層芯模安裝→外墻鋼筋網(wǎng)片安裝→外模安裝。

隔墻鋼筋綁扎前，把一半的芯模間隔支立好，此時下層的芯模，是間隔剩余一半未拆除的。依托先支立的芯模為基準(zhǔn)，以下層芯模為操作平臺綁扎隔墻鋼筋。

鋼筋綁扎完成后拆除下層芯模，然后綁扎外墻鋼筋。外墻鋼筋以下層模板為操作平臺進(jìn)行綁扎。標(biāo)準(zhǔn)層鋼筋綁扎全部完成后，拆除下層外模，安裝標(biāo)準(zhǔn)層外模，固定成型。模板支拆和鋼筋綁扎交叉施工。沉箱標(biāo)準(zhǔn)層模板安裝見圖3。

標(biāo)準(zhǔn)層芯模支立方法：芯模間隔安裝，采用塔吊吊運芯模就位。標(biāo)準(zhǔn)層間隔安裝的芯模作為鋼筋綁扎的支托和參照，下層未拆除的間隔芯模作為鋼筋綁扎施工的操作平臺。芯模通過吊裝架連接為一個整體。芯模安裝時，先通過吊裝架底平臺的桁架支腿支撐在下層混凝土預(yù)埋圓臺螺母拉條上，固定底角。然后通過緊張絲等對拉件調(diào)節(jié)模板的標(biāo)高、垂度。標(biāo)準(zhǔn)層隔墻鋼筋綁扎完成后，拆除底層作為鋼筋綁扎操作平臺的芯模。

3.3 ?混凝土工程

3.3.1 ?澆筑

混凝土澆筑時保證混凝土的連續(xù)供應(yīng)，罐車將混凝土運輸至澆筑現(xiàn)場，混凝土泵車泵送混凝土入模施工。澆筑控制分層澆筑厚度，每層厚度不超過50cm，振搗上層混凝土?xí)r，要插入下層混凝土內(nèi)50mm左右。

底層斜趾澆筑振搗時，在振搗孔內(nèi)側(cè)沿模板斜向加強(qiáng)振搗，振搗間距加密。為了防止混凝土表面因砂漿過多出現(xiàn)干縮裂縫，采用二次振搗，排除混凝土因泌水在粗集料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙。

3.3.2 ?接茬處理

頂層沉箱澆筑前，對底層混凝土頂面進(jìn)行鑿毛，清除表面浮漿及松動的石子，鑿除的殘渣要全部清理干凈。施工前，先用水充分潤濕老混凝土的表面層，低洼處不得留有積水，然后鋪一層10～30mm厚的水泥砂漿。水泥砂漿的水灰比應(yīng)小于混凝土的水灰比。底層混凝土強(qiáng)度未達(dá)到2.5MPa之前，人不得在已澆筑的結(jié)構(gòu)上行走、運送工具或架設(shè)上層結(jié)構(gòu)的支架和模板。

3.3.3 ?混凝土養(yǎng)護(hù)

夏季混凝土養(yǎng)護(hù)設(shè)置水池和揚程35m的高壓泵，高壓泵連接PVC管，由人工對表面進(jìn)行噴淋，自來水在重力作用下順箱壁下流進(jìn)行整體養(yǎng)護(hù)，保證養(yǎng)護(hù)到位?；炷翝駶欚B(yǎng)護(hù)不得少于14天。進(jìn)入冬季施工后，要采取高溫蒸養(yǎng)的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，確?；炷吝_(dá)到設(shè)計強(qiáng)度。沉箱混凝土養(yǎng)護(hù)見圖4。

混凝土施工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的表面缺陷、裂縫等，應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水運工程混凝土施工規(guī)范》（JTS202）的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行修補(bǔ)。

4施工經(jīng)驗

（1）沉箱預(yù)制的模板面板采用優(yōu)質(zhì)鋼板，大板片整體拼裝減少模板拼縫，保證了預(yù)制構(gòu)件表面光潔度。

（2）沉箱模板拐角處采用半徑為50mm的1/4圓弧倒角，有效防止拐角處漏漿或拆模掉角現(xiàn)象，拐角處混凝土過渡平順光滑，使沉箱成品表觀質(zhì)量得到提高。

（3）外片模板連接處采用陰陽搭接結(jié)構(gòu)，接縫嚴(yán)密，有效避免了因漏漿導(dǎo)致的混凝土質(zhì)量通病。

（4）沉箱外趾模板斜面處均勻布置振搗孔，有效消除斜坡面混凝土空洞、氣泡等質(zhì)量通病。振搗孔采用機(jī)械加工成型;封堵蓋板采用16mm鋼板車銑加工成型，與振搗孔接縫緊密，無錯臺。

（5）沉箱底層模板底角處設(shè)置20mm×20mm倒角，并設(shè)置橡膠止?jié){帶，標(biāo)準(zhǔn)層外側(cè)模板底部設(shè)置[63槽鋼，并用橡膠止?jié){帶鑲嵌槽鋼內(nèi)，高出板面5mm。模板支立時緊靠已預(yù)制混凝土，有效解決漏漿問題，避免了因底部漏漿導(dǎo)致的質(zhì)量缺陷。

（6）為消除上、下層混凝土澆筑后的錯臺現(xiàn)象，在模板頂口加設(shè)雙扣[12槽鋼，提高模板頂口鋼度，保證構(gòu)件頂口順直度與平整度。

（7）外模頂口焊接25mm角鋼，有效防止沖毛及拆模過程中破壞混凝土邊緣，提高了預(yù)制構(gòu)件的整體觀感。

（8）混凝土澆筑時嚴(yán)格控制分層高度，分區(qū)分片布置振搗點，避免漏振或過振，混凝土澆筑后表面色澤一致，無明顯色差。

（9）混凝土養(yǎng)護(hù)夏季采用高壓水泵噴淋方式，冬季采用覆蓋升溫養(yǎng)護(hù)方式，保證養(yǎng)護(hù)到位。

參考文獻(xiàn)：

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