港口工程沉箱预制施工与浮运吊装施工技术

翁同和

摘 要：文章以某港口工程为背景，在确定了工艺流程的基础上，重点围绕其沉箱预制和浮运吊装两大施工环节展开了详细的探讨，最终不仅提升了港口工程质量，而且缩减了施工成本。

关键词：港口工程 沉箱预制 吊装施工

1.工程概况

在文章所探讨的项目中，该港口码头主要承担物流沟通作用，新增码头岸线达到502.75m，设有一个5000t级的柴油泊位，此外还有各规格的泊位若干个，整体来说此项工程较为庞大。

2.工艺流程

首先需要做好预制场地建设工作，在机型沉箱预制施工时，应对现场环境进行分析，对场地进行划分，由此形成指定的钢筋存放区、模板加工区等各个相对独立的区块。随后，在此基础上进行沉箱预制，在确保沉箱质量达到要求后便可进行钢筋加工作业，而后安装芯模等模板结构，在确保各类模板无误后应进行浇筑混凝土施工，待达到设计强度后应将模板拆除并采取养护措施，此后将沉箱吊装至指定位置，进行浮运等环节的施工。

3.沉箱预制

3.1模板工程

（1）模板设计。由于混凝土对侧模会形成一定的压力，此处将侧压力的上限值设定为48kN/m2，综合考虑实际工程经验，将横肋之间的距离确定为0.6m，将纵桁架之间的距离确定为1m。

（2）模板结构。①底层模板。对沉箱外模进行划分，由此形成4个区块，使用规格为4mm的钢板作为面板的主要材料，在此基础上还需设置纵横肋以及竖向桁架，由此提升模板的稳定性。将规格为3mm后的钢板作为芯模板的主要材料，要求底角应为带抹角的异型模板结构。基于锚固的方式实现外模底脚与底模的紧固连接，对于内模底脚而言则需要在对拉件的作用下加以固定，基于拉杆的连接作用可以实现内外模的紧固连接。②上层模板。芯模由3大部分组成：以面板和角模板为基础，在吊装架的作用下可以形成一个稳固的整体结构。

（3）模板加工、拼装。模板板面所涉及的结构加多，诸如压脚板、加强角异型板等，对于其中的纵横肋、桁架而言需要对其进行加工，经处理后所得的骨架结构应满足工程设计要求。在沉箱底模区域展开模板的加工作业，在角钢的作用下可以实现横肋与板面之间的紧固连接，基于焊接的方式能够实现竖桁架与纵横肋的紧固连接。对模板进行拼装，待其成型后需要在外模部分焊制脚手架，将残留在表面的铁锈等杂质去除。

（4）模板支拆。使用汽车吊可以提升模板支拆的效率，考虑到沉箱预制工序较为复杂，且在进行钢筋绑扎时往往会与模板装船形成交叉作业，因此需要控制好流水节拍，提升各工序之间的流畅性。

3.2钢筋工程

（1）钢筋加工。在指定的区域完成钢筋的加工作业，在进行钢筋加工下料时需要充分考虑沉箱的分层长度；以原材料为基准，当所得的钢筋长度大于该值时，需要采用对焊的方式对其进行接长处理。以钢筋型号为基准对材料进行分类堆放，其底部需要使用支架垫起，并对各堆钢筋进行标记。

（2）钢筋运输。在进行钢筋加工时不允许对其它工序造成影响，在吊车的作用下可以将钢筋运输至指定区域内。

（3）钢筋绑扎。基于现场绑扎的方式对底层以及纵横向隔墙钢筋进行处理，对于上层墙体钢筋而言需要使用专门的立式网片架进行处理。

由于沉箱采用的是分层预制的方法，因此对应的钢架绑扎也应分层进行，在进行竖向钢筋处理时，应在施工缝区域切断，由此展开进一步搭接，以钢筋直径为基准，所形成的搭接长度应为前者的35倍，各个接头之前应彼此错开；以实际搭接长度为基准，接头中心距离至少应为前者的1.3倍；以使用的钢筋总量为基准，单个断面所形成的接头数量要≤该值的1/2。

3.3混凝土工程

（1）混凝土搅拌

选定某一区域进行集中拌制，严格控制配比，未经允许不可随意更改。利用电子秤对用料量进行控制，对承揽器械进行检验，在达到工程标准的前提下方可投入使用。

（2）混凝土浇筑（见图1）

当结束混凝土拌和作业后，需要利用搅拌车将其运输至制定区域，在浇筑过程中应做好振捣作业，遵循由外至里的顺序，振捣棒施工间距应达到300mm，单次振捣时间应控制在15～20s范围内，经振捣作业后混凝土表面不发生沉落现象。以插入式振捣器为宜，应遵循快插慢拔的方式进行施工，提升向下两层混凝土的粘结性。基于水平分层浇筑的方式对墙体进行施工，考虑到振捣器的作业深度，此处将分层厚度设置为50cm。

（3）接缝处理

受分层施工的影响，各层之间必然会存在不同程度的新老混凝土结合问题，为了提升接缝的质量，在进行下一层混凝土浇筑前需要进行预浇筑处理，选用与混凝土同标号的材料，施工后砂浆的厚度以20～30mm为宜。基于提升施工缝混凝土强度的目的，當浇筑作业进行到分段顶面后，则需要将存留在表面的浮浆去除，以设计强度为基准，所测的混凝土实际强度达到该值的70%后即可安排人员进行凿毛。

4.沉箱浮运、吊装

4.1沉箱浮运、吊装前的准备工作

（1）对于沉箱前墙6.5m以下高度的区域而言均需要对消浪孔进行封堵处理，所使用材料以4.0mm厚的钢板为宜，利用5.0mm厚的胶带对边缘部分做进一步处理，同时使用M16螺栓加以紧固。

（2）无论是沉箱外壁还是隔仓部分，均需要对其进行标注处理，材料以红油漆为宜，由此注明沉箱重心、浮心以及对应的淹没深度。

（3）在抽水机设备的作用下实现对沉箱隔仓的加压处理，当上面两排消浪孔出现外溢现象后便可停止，施工过程中不允许出现沉箱自行漂浮的现象；基于提升安全性的目的，应使用坞内的缆绳加以控制。

（4）当施工区域发生退潮现象时，此时应引入两台挖掘机，进而对围堤前方的150m航道进行清理，不允许出现漏挖或是浅点问题，所形成的航道边坡应为1：1，要求底宽达到20m。

4.2沉箱浮运

（1）选用210t起重船，加之拖轮的辅助，在二者的共同作用下完成浮运以及吊装作业。当起重船达到坞内后，应对起吊钢绳进行调整，经抽水处理后隔仓水位便可达到浮游稳定状态，此时便可起航浮运。

（2）由于起重船自身不设有动力系统，因此需要在拖轮的牵引下进行运动。

4.3沉箱吊装

（1）控制好沉箱的安装基线，事先做好测放工作，并使用彩旗进行标示。

（2）当沉箱到达指定位置后便需要将其调整为水平悬浮状态，利用抽水机设备对隔仓内的水量加以调整，由此提升稳定性。

（3）对沉箱的位置做进一步测量，将其误差控制在工程允许的范围内，在抽水泵的作用下持续向沉箱内注水，在进行此环节操作时要求前后仓同时进行，起重船的吊绳持续下放，当沉箱出现自沉现象后便可以将吊力卸载，并暂停注水作业；此时应对各项指标进行测量，当达到工程标准后便可在此展开隔仓注水处理。

（4）起重船撤离现场后需要随即对运石船进行调度，由此展开隔仓抛石填筑作业，根据工程要求，抛填到底排消浪下部为宜，应确保沉箱具有足够的稳定性。

5.结束语

综上所述，在港口工程中，沉箱是一种被广泛使用的结构形式，其具有一次性出水的特性，可以提升施工效率，确保港口码头的稳定性。大型沉箱的施工方法多种多样，应遵循因地制宜的原则进行施工，做好浮运吊装等工作，在提升港口工程质量的同时尽可能减少工程成本。

参考文献：

[1]张成伟.大型重力式沉箱基础施工过程管理与质量控制[D].重庆：重庆交通大学，2017.

[2]路萍，陈上有.沉箱式码头的施工与造价要点分析[J].中国港口，2014（11）：62-64.

[3]蔡惠霞.港口工程沉箱预制施工与浮运吊装[J].中国建设信息，2007（07）：56-57.