港口工程建設沉箱預制吊裝施工技術

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摘要：港口航道工程建設規(guī)模日益擴大，沉箱施工為重點內容，主要涵蓋預制和吊裝兩個環(huán)節(jié)。為充分發(fā)揮出沉箱在工程中的應用優(yōu)勢，需以現(xiàn)場情況為立足點，在預制和吊裝環(huán)節(jié)采取相適應的施工技術，切實保證沉箱的施工質量，為港口工程其他建設工作的開展創(chuàng)設良好的條件。本文結合某港口工程，先探討了沉箱預制施工技術，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。

關鍵詞：港口工程；沉箱預制；吊裝施工

1工程概況

某港口工程碼頭長度221．1m，設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，預制和吊裝是沉箱施工的兩大關鍵環(huán)節(jié)。

2沉箱預制施工技術

2．1模板施工技術

2．1．1模板設計模板組成包含兩部分，即外模和內芯模。1）外模。結構組成包含鋼模板、螺栓板、豎向桁架等。不同結構形式的沉箱所對應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。關于模板拼裝圖如圖1所示。2）內芯模。結構組成以鋼模板和豎向桁架為主，其中每套模板分別對應有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制沉箱平臺上的雜物，恢復至潔凈狀態(tài)后，以設計圖紙為準，在前壁、側壁等處測量放線；在沉箱底胎處均勻刷涂模板油，若放線結果無誤，則在該處緊密鋪設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、后外模的順序將模板逐一安裝到位［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，通常可在試件澆筑后的8h拆模，為保證穩(wěn)定性，首先應松卸螺栓，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構的防護，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

2．2．1鋼筋制作以施工要求為準選擇質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)人員按照設計圖紙加工，作為鋼筋綁扎作業(yè)的基礎材料。

2．2．2鋼筋綁扎1）底板鋼筋綁扎。在預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構吊裝到位。為達到防護的效果，設置鋼筋混凝土墊塊，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

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振搗孔；對于底板與墻體所形成的交接區(qū)域，應按照先外墻、后內墻的順序有序澆筑，工作量較大時則采取分層的方法，單層厚度在50cm以內，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)，應呈垂直的關系，待混凝土面無下沉、無冒泡且有泛漿現(xiàn)象后，可以結束該處的振搗作業(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的施工質量，因此需加強質量控制。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，加強原材料質量檢查，例如碎石應具有堅硬、級配良好的特點，壓縮指標需在10％以內，骨料則以一級級配為宜，應滿足含水量少、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。在此基礎上，由操作手將銷子推出吊裝孔約10m，插入外部插銷，用導向繩穩(wěn)定拉住銷子，調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系，若無誤則插入內部插銷。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)定的導向架，使其與吊裝孔平齊，于上部緊密鋪設鋼板，配套導向滑輪，將銷子置于導向架上，此外還需在銷子的后方設置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結束語

沉箱的預制和安裝是港口工程建設中的重點內容，易對整體施工質量帶來影響，同時對施工技術水平提出較高的要求。本文重點對沉箱預制和安裝的技術展開分析，闡述具體工作要點，希望為類似工程提供參考。

參考文獻：

［1］楊紅娜，佟?。劭诖a頭工程中沉箱及預制塊體的施工技術［J］．中國水運，2019，41（9）：149－150．

［2］翁同和．港口工程沉箱預制施工與浮運吊裝施工技術［J］．珠江水運，2019，27（3）：55－56．

［3］劉建東．港口碼頭工程的施工技術研究［J］．工程建設與設計，2019，67（24）：182－183．

作者：張魯生 單位：濟寧市港航局港航工程處