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摘要:港口航道工程建設(shè)規(guī)模日益擴大,沉箱施工為重點內(nèi)容,主要涵蓋預(yù)制和吊裝兩個環(huán)節(jié)。為充分發(fā)揮出沉箱在工程中的應(yīng)用優(yōu)勢,需以現(xiàn)場情況為立足點,在預(yù)制和吊裝環(huán)節(jié)采取相適應(yīng)的施工技術(shù),切實保證沉箱的施工質(zhì)量,為港口工程其他建設(shè)工作的開展創(chuàng)設(shè)良好的條件。本文結(jié)合某港口工程,先探討了沉箱預(yù)制施工技術(shù),包括模板施工、鋼筋施工、混凝土施工等,進而對沉箱吊裝施工展開研究,最終取得了良好的施工效果。
關(guān)鍵詞:港口工程;沉箱預(yù)制;吊裝施工
1工程概況
某港口工程碼頭長度221.1m,設(shè)60m級和100m級巡邏船舶各1個,作業(yè)區(qū)寬度20m。碼頭施工采用的是尺寸為10m(長)×6.8m(寬)×7.2m(高)的沉箱,單座沉箱重量約305.4t,總量為22個,在施工現(xiàn)場統(tǒng)一呈“一”字型布置,預(yù)制和吊裝是沉箱施工的兩大關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
2沉箱預(yù)制施工技術(shù)
2.1模板施工技術(shù)
2.1.1模板設(shè)計模板組成包含兩部分,即外模和內(nèi)芯模。1)外模。結(jié)構(gòu)組成包含鋼模板、螺栓板、豎向桁架等。不同結(jié)構(gòu)形式的沉箱所對應(yīng)的模板組成方法各異,方形沉箱含4片整體模板,圓形沉箱則普遍以2片居多。外模應(yīng)具有穩(wěn)定性,因此,可利用M24對拉螺栓將其穩(wěn)定在上口處,并在下口設(shè)置M24高強螺桿和圓臺螺母;模板安裝期間將形成豎向拼縫,該部分的處理采用的是陰陽榫工藝,確保相鄰模板可穩(wěn)定連接。關(guān)于模板拼裝圖如圖1所示。2)內(nèi)芯模。結(jié)構(gòu)組成以鋼模板和豎向桁架為主,其中每套模板分別對應(yīng)有12片芯模,各芯模則分別由4片芯模板穩(wěn)定連接而成。上、下口分別設(shè)置的是M24對拉螺栓、活動底盤頂絲。
2.1.2模板安裝全面清理預(yù)制沉箱平臺上的雜物,恢復(fù)至潔凈狀態(tài)后,以設(shè)計圖紙為準,在前壁、側(cè)壁等處測量放線;在沉箱底胎處均勻刷涂模板油,若放線結(jié)果無誤,則在該處緊密鋪設(shè)2層底胎紙。經(jīng)前述操作后進入鋼筋綁扎環(huán)節(jié),隨后安裝模板??紤]到后續(xù)脫模應(yīng)具有順暢性的要求,在使用模板前需清理雜物、均勻刷涂模板油,再操作行走式起重機,利用該裝置按照先芯模、后外模的順序?qū)⒛0逯鹨话惭b到位[1]。
2.1.3模板拆除以試驗室壓塊強度為主要參考選擇合適的拆模時間,根據(jù)工程經(jīng)驗,通??稍谠嚰仓蟮?h拆模,為保證穩(wěn)定性,首先應(yīng)松卸螺栓,展開密切的觀察,若無異?,F(xiàn)象則在澆筑后的12h開始拆模(必須保證混凝土的強度可滿足要求)。拆模作業(yè)具有擾動性影響,需要加強對混凝土結(jié)構(gòu)的防護,以免棱角、孔洞等薄弱部位受損[2]。在拆除緊固螺栓時,保證每片外模板分別留下2根安全螺栓,該部分安排在后期拆除(塔吊鋼絲繩帶緊后)。
2.2鋼筋施工技術(shù)
2.2.1鋼筋制作以施工要求為準選擇質(zhì)量達標的鋼筋原材料,進場時加強檢驗,滿足要求后由專業(yè)人員按照設(shè)計圖紙加工,作為鋼筋綁扎作業(yè)的基礎(chǔ)材料。
2.2.2鋼筋綁扎1)底板鋼筋綁扎。在預(yù)制平臺上測放沉箱外輪廓線和底板控制線,以此為作業(yè)基準,將底板下層鋼筋綁扎到位,期間還需密切關(guān)注鋼筋骨架的穩(wěn)定性,若存在失穩(wěn)現(xiàn)象或是有朝失穩(wěn)發(fā)展的趨勢,則采取固定措施,若無誤則組織上層鋼筋的綁扎作業(yè)[3]。2)墻體鋼筋綁扎。作業(yè)平臺選擇的是前期已經(jīng)制作而得的鋼筋綁扎架,工作人員于該處綁扎外墻鋼筋,此后焊接鋼筋網(wǎng)頂口的豎筋和橫筋,保證其具有足夠的穩(wěn)定性,再啟動塔吊,利用該裝置將整體結(jié)構(gòu)吊裝到位。為達到防護的效果,設(shè)置鋼筋混凝土墊塊,并加強對厚度的控制,使其可滿足要求。
2.3混凝土施工技術(shù)
2.3.1混凝土澆筑工藝1)沉箱混凝土澆筑。通常采取的是底板、趾、隔墻、外墻的順序,按流程依次將各項澆筑工作落實到位。在模板趾斜片偏上處開設(shè)振搗孔;對于底板與墻體所形成的交接區(qū)域,應(yīng)按照先外墻、后內(nèi)墻的順序有序澆筑,工作量較大時則采取分層的方法,單層厚度在50cm以內(nèi),并做到隨拌隨用,以免因中途間隔時間過長而出現(xiàn)混凝土初凝的情況。2)振搗。以高頻插入式振搗棒較為合適,遵循快插慢拔的原則,墻體處按順序布點,底板處呈梅花布點,嚴格控制振搗棒的插入姿態(tài),應(yīng)呈垂直的關(guān)系,待混凝土面無下沉、無冒泡且有泛漿現(xiàn)象后,可以結(jié)束該處的振搗作業(yè)。分層施工中,振搗器插入下層的深度約5cm,連同下層共同振搗,確保層間結(jié)合具有穩(wěn)定性。3)沖毛處理?;炷翝仓┕ぶ?,對接茬處采取沖毛處理措施,在沖毛前需澆筑1層水泥砂漿,適度濕潤接茬面,在此條件下利用高壓水沖刷接茬面,以達到?jīng)_毛的效果。以現(xiàn)場施工環(huán)境溫度為準合理控制沖毛時間,既要保證沖毛效果,又不可損傷接茬面。
2.3.2混凝土的質(zhì)量控制混凝土澆筑施工采取的是泵送的方法,首先由攪拌機按照配比生產(chǎn)混合料,隨后由混凝土罐車運輸至現(xiàn)場,最后用泵車泵送入模?;炷恋男阅軐⒅苯佑绊懽罱K的施工質(zhì)量,因此需加強質(zhì)量控制。一方面,保證混凝土配比的合理性,具體如表1所示;另一方面,加強原材料質(zhì)量檢查,例如碎石應(yīng)具有堅硬、級配良好的特點,壓縮指標需在10%以內(nèi),骨料則以一級級配為宜,應(yīng)滿足含水量少、級配良好的要求。
2.3.3混凝土養(yǎng)護拆模后進入養(yǎng)護環(huán)節(jié),采取的是高壓泵噴水保濕養(yǎng)護的方法,并在后續(xù)以實際情況(氣溫、混凝土成型質(zhì)量)為準,間歇性灑水養(yǎng)護,時間以15~20d為宜,全面保證沉箱的質(zhì)量。
3沉箱吊裝施工
3.1起重船就位
1艘1600t的起重船、2艘拖輪,先用起錨艇拋4口錨,于該處設(shè)置浮鼓及警戒標志,其中船前后分別拉3根纜繩,并保證起重船可精準就位,以防吊裝偏差。
3.2沉箱起吊
根據(jù)沉箱吊裝施工要求,先利用起重船將預(yù)先制作成型的平臺吊裝至沉箱頂部,配套軟梯,施工人員經(jīng)由該處爬升至沉箱作業(yè)平臺處,以便正式施工。主鉤下放主鋼絲繩,操作手將鋼絲繩從沉箱頂分開,待該部分繩子快要接觸銷子時,暫停起鉤。在此基礎(chǔ)上,由操作手將銷子推出吊裝孔約10m,插入外部插銷,用導(dǎo)向繩穩(wěn)定拉住銷子,調(diào)整外部鋼絲繩的姿態(tài),使其能夠與沉箱壁呈緊密貼合的關(guān)系,若無誤則插入內(nèi)部插銷。安排1名施工人員詳細檢查銷子,簽字確認,在前述的各項工作均落實到位后,人員從平臺撤離。此后移動起重船,垂直起吊沉箱,在確保沉箱可維持垂直狀態(tài)后,分多次緩慢加大起鉤力,按照此方法逐步將沉箱吊起。
3.3沉箱安裝
沉箱被起重船吊起后正式進入沉箱安裝環(huán)節(jié),期間起重船緩慢地靠近基床待安裝的沉箱處(為保證沉箱安裝后的穩(wěn)定性,需提前整平場地),沉箱吊放至安裝位置西南側(cè)2m處停絞纜,松鉤,下放沉箱,直至其底面與基床相距約1.0m為止,再移船,使沉箱能夠靠近指定的位置,松開吊繩,使沉箱再次下落,直至與基床頂面相距約0.2m為止,經(jīng)測量后做出合適的調(diào)整,指揮起重船就位、安裝。對于沉箱之間所產(chǎn)生的縫隙,可以向其中填入合適厚度的枕木,且沉箱的標高、縫寬等均要滿足要求。
3.4吊裝工具拆除
沉箱安裝到位后,頂標高為+1.7m、吊裝孔標高為+0.2m,根據(jù)該高度關(guān)系可知,人工拔銷子發(fā)生在海平面以下,存在較多的安全隱患。對此,在作業(yè)平臺上搭建穩(wěn)定的導(dǎo)向架,使其與吊裝孔平齊,于上部緊密鋪設(shè)鋼板,配套導(dǎo)向滑輪,將銷子置于導(dǎo)向架上,此外還需在銷子的后方設(shè)置1根鋼絲繩,使其能夠穩(wěn)定連接至吊裝架。經(jīng)過該安裝作業(yè)后,使主鋼絲繩維持松弛的狀態(tài),通過滑輪和鋼絲繩的配合,拔出插銷。
4結(jié)束語
沉箱的預(yù)制和安裝是港口工程建設(shè)中的重點內(nèi)容,易對整體施工質(zhì)量帶來影響,同時對施工技術(shù)水平提出較高的要求。本文重點對沉箱預(yù)制和安裝的技術(shù)展開分析,闡述具體工作要點,希望為類似工程提供參考。
參考文獻:
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[3]劉建東.港口碼頭工程的施工技術(shù)研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2019,67(24):182-183.
作者:張魯生 單位:濟寧市港航局港航工程處