港口重件码头大型沉箱施工工艺要点探讨

2012-09-06 00:54陈伟新
城市建设理论研究 2012年22期
关键词:气囊模板码头

陈伟新

摘要:本文以广东华厦阳西电厂护岸、重件码头工程为例,结合沉箱码头工程的实践,对大型沉箱预制方案、施工、质量控制等进行探讨。

关键词: 沉箱预制质量控制

中图分类号:TU753.61文献标识码: A 文章编号:

近几年,随着我国对外贸易的不断发展,港口区域作为为国家区域经济快速发展的引擎,已经成为了国家或地区的重要资源,是多功能的基础设施。

1、工程概况

码头基槽和港池开挖总工程量约11.2万m3,港池开挖底标高为-7.8m,基槽最深开挖底标高为-11.8m;计划工期为25日历天。

本工程的沉箱型号有3种, A型沉箱高度9m共15个,Ⅰ型沉箱高度9m共8个,Ⅱ型沉箱高度6.2m共5个,总共28个,砼总方量为5029方。

各种沉箱尺寸如下表所示:

2、沉箱预制方案简介

2.1模板设计施工

沉箱预制外模一次到顶,内模分二层施工,第一层(包括底层)5.2m,第二层为3.8m,外模板采用钢质桁架式大片整体式,内模采用分层装拆施工,具体型式是整片外侧模板,抽芯内侧模板,摸板造型采用焊接行架式。

外侧模板和内侧模板采用竖向桁架结构,每片模板竖向桁架之间上部用腹杆连成刚度大的水平桁架,使模板顶部调成一直线,下部用连系杆连成刚度小的整体,使模板下部止浆材料易与下层混凝土顶部紧密接触,墙两侧成对竖向桁架之间的上部用螺栓拉杆对拉。每片模板设吊装架,由框架和工作平台组成,框架起骨架作用,上平台供浇筑混凝土操作用,下平台通过伸缩杆伸入下层模板顶部的预留孔内,起支承吊装架和上层模板的作用。

每片模板设有固定外脚手架及栏杆,并设有上下爬梯。

2.2钢筋加工

钢筋按施工图中尺寸、型式在加工现场加工,并进行编号存放,编号应与施工图中尺寸编号一致,便于监理和质检员检查,然后运至现场进行绑扎。

2.3砼拌制

砼拌制采用一台50m3/h强制式搅拌楼搅拌,砂、石料、水均由电子计量,由一台60m3/h拖泵输送。

3、沉箱出运的施工方案

3.1沉箱出运的准备工作

(1)维修保养、供气系统和牵引系统,并经检验合格。清扫出运通道及检查、清理沉箱底部的尖锐物。

(2)将沉箱底部清除,放入超高压气囊,每个凹槽一条,相互平行,连接供气管路。

顶升沉箱:

在起重船就位的同时,进行气囊顶升的操作。在气囊放入沉箱底部预留凹槽后,用风压机打冲满气囊,力表提升到0.5kn即可,升高到25㎝高标(在凹槽位置计起),检查所有气囊的压力是否一致,不一致时可向单个气囊充气,使压力基本一致。再将支承垫木(50×20×15)㎝垫到沉箱底部,分开8个顶点平行布置,然后拆除所有的输气管,再打开各个气囊的排气阀,进行缓慢放气,慢慢让沉箱压在支承垫木上,拉出气囊。

出运:

将高压气囊平行拉入顶起的沉箱底部,根据沉箱尺寸放置6条气囊进行冲气,每条压力表均提升至0.3kn即可升到32㎝高位置,取出支承垫木检查气囊,有没漏气,然后进行才能拉引。

在指挥人员的统一指挥下,启动卷扬机。卷扬机拉引时必需检验钢丝绳是否安全,拉动力在15—20T即可移动,沉箱向前移动30㎝时后部第一条气囊,必需减少气体压力,当沉箱前面空出一气囊间距时,停止牵引,摆入气囊,并充气到预定压力后,再重新牵引,当后面的气囊离开沉箱时,打开排气阀排气,并用人工或其他机械运到沉箱前面预定位置备用。重复上面的程序,直至将沉箱移到临时码头的位置。

(3)垫支承垫木

当沉箱移到预定位置后,停止牵引,为了起吊方便,拉引到起吊位置时停放支承垫木,分8个位置顶住沉箱,然后拆除所有的输气管,再打开各个气囊的排气阀,进行缓慢放气,慢慢让沉箱平稳地落在支承垫木上,拉出气囊。进行下道出运工序。

3.2沉箱出运技术控制措施

(1)气囊在沉箱下布置要均匀;

(2)注意根据地面局部状况调整气囊气压,当地面前低后高时,则将后部气囊气压调低以保证沉箱基本保持平衡状态;

(3)纠偏及转向:出运时,发现沉箱走偏时,需纠偏,方法是把新进入底部的气囊斜摆一个小角度,直到纠偏为止,注意不能操之过急。以防走“之”字形,需安小角度转弯时,方法同纠偏一样。

3.3沉箱出运安全控制措施

(1)出运通道必须清理干净,特别不能有尖利物在台座上,以免损伤气囊,影响出运;

出运时,钢丝绳周围5m范围内严禁站人或跨越钢丝绳;

构件未达到100%设计强度和养护时间,不能出运;

(2)禁止未持证的人员上岗,特种作业要求有特种作业证,必须遵循各自安全操作规程;

(3)提前对气象和海况进行调查,及时掌握短期预报资料,选择天气和海况良好的时候进行沉箱的出运安装;

(4)遇到台风警报时,及时做好防台避风措施;

(5)所有在海上施工的人员需穿救生衣;

(6)统一行动,听从指挥。

4、沉箱安装的施工工艺

施工准备→起重船和方驳就位→沉箱起吊出运上方驳→拖轮拖带方驳至施工现场→起重船布缆就位→吊放安装沉箱

4.1沉箱安装施工准备

(1)测量放线:在岸侧海堤近岸设一个两个测站。

(2)安装工作平台:沉箱顶部设测量和操作工作平台。

4.2测量控制

安装采用设备:3套接收天线,计算机及相应软件

定位原理:RTK-GPS能够接收三维座标,而三套RTK接收天线分别固定在沉箱顶面轴线二侧,可同步接收一个固定面上三个点的座标,只须将三天线与顶面的边沿距及沉箱的设计参数(长、宽、高)输入电脑,用一个面上的三组点值,解算出实际顶面位置(平面)和沉箱位置(三维位置)即可实时提供平面距离。轴线角度、下沉安装垂直着床距离等数据。这样对就位安装时的平面指挥,提供快速及直观的依据。

施工时定位操作:在沉箱顶面安装三套接收天线,并将天线至沉箱的边沿线的距离和规定安装的位置数据输入电脑,电脑联机后就可显示沉箱的实际位置与预定位置的距离和沉箱轴线与预定轴线角度,就可精确地指挥就位。就位完成固定沉箱后,由起重船缓慢沉放沉箱,因RTK是三维动态可显示沉箱实际下沉数据和下沉速度、是否发生纵、横倾等即可指挥从而进行定位安装。

4.3沉箱安装

沉箱安装顺序为:先安装重件码头后安装直立堤,重件码头从东向西安装;直立堤均从重件码头开始,按先东后西分别由近向远安装。

沉箱高9 m,安装到基床时沉箱顶面的标高为+1.2m(85国家基准),选择在高潮阶段开始安装,保证在低平潮阶段将沉箱安装完毕。

当沉箱下沉至其底板离基床面约30cm时,停止下沉,起重船根据测量偏差进行调整,然后使沉箱缓慢坐落到基床。

(1)沉箱装船时重心位于方驳的纵轴线上。

(2)沉箱安装由控制线上设测量三角架以利定位观测。

(3)根据沉箱预制尺寸和安装偏差情况,按规范要求选定缝宽控制值,制作控制缝宽的木板并在已安装沉箱侧壁挂牢固定。

(4)为提高沉箱的抗浪能力,安装后通过观测符合要求,用型钢将沉箱连成一体。

(5)沉箱安装后及时进行箱内回填施工,及早进行墙后回填。

5、质量控制及监管措施

5.1质量控制

在预制沉箱过程中,监理自始至终研究施工方案,严格把好原材料、工序质量关,做典型施工。在施工初期中出现问题认真对待,分析原因,及时要求整改。

5.2对模板设计进行认真审查,除对平整度、缝隙处理、上下层错牙等审查外,特别注重对模板的刚度和整体稳定性进行复查,并提出审查意见,监督实施,以保证沉箱的外形尺寸控制在允许范围内,为确安装缝宽不超出允许值提供必要的条件。

5.3沉箱分2层预制,钢筋分2次绑扎,这涉及到接头的处理。规范规定受拉区钢筋接头可以采用绑扎形式,也可以采用焊接形式。为了使质量更优良,对于纵横隔墙和左右侧壁,按规范要求钢筋进行绑扎,而对于前后壁有吊孔的两侧,钢筋接头全部采用焊接形式。

5.4严格按港口施工规范及设计要求进行施工。

5.5钢筋加工的形状,尺寸符合设计要求。

5.6钢筋的焊接严格按施工规范操作,保证焊接接头质量。钢筋的绑扎严格控制保护层厚度,分组钢筋进行整体装配时,钢筋接头数量在同一截面不得大于50%。钢筋的绑扎搭接长度不得小于35倍钢筋直经。

5.7模板制作必须保证尺寸准确及平面平整度。安装时必须保证其安装尺寸准确,模板下层混凝土的接绑处应平顺,并做好止浆措施。

5.8混凝浇注时,每层混凝土必须保证其覆盖时间要求,不得产生冷缝。施工缝的处理应严格按港口施工规范进行。

6、结语

港口是具有水路联运设备和条件,供船舶安全进出和停泊的运输枢纽,是水陆交通的集结点和枢纽。沉箱是码头结构形成之一,通过预制、托运、沉放、安装等工序形成码头实体,相比之下,气压沉箱的施工方法在许多情况下能适应上述的特殊需求,因而在工程运用中具有不可替代竞争力及规范的应用前景。

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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