沉箱蓋板施工工藝探討

【摘 要】針對沉箱蓋板的結構特性，改進提高其施工效率的施工工藝。同時，落實蓋板施工過程中的質量及安全管控措施，保障工程構件的功能實現。

【關鍵詞】蓋板；預制；頂升；氣囊出運

0.工程概況

國投湄洲灣煤炭碼頭一期工程碼頭工程基礎采用沉箱獨立墩式結構，共計20座沉箱。沉箱上部設置蓋板結構，長度為28m，寬為13m，厚度為2m，每個蓋板澆筑C40混凝土約為728方。護舷預埋件位于蓋板結構范圍內，每個蓋板的前沿結構形式均有不同。蓋板設計高程為+3.0至+5.0m。

1.施工工藝分析

作業區域內施工潮差較大，設計高水位為+7.35m，設計低水位為+0.78m，沉箱蓋板可以無水作業施工時間僅為4個小時，單個蓋板澆筑方量為728方，混凝土澆筑及鋼筋作業時間無法滿足要求。

綜合上述施工條件，蓋板采用預制安裝工藝，擬將蓋板分成四塊進行預制安裝，中間設置后澆帶保障蓋板整體結構功能。預制蓋板共計80塊，其中將分割塊體按照標準構件進行統一配置，護舷位置單獨進行預制安裝。具體型號統計及設計圖紙如下：

1.1 蓋板預制工藝

蓋板分塊預制安裝，中間設置1m后澆帶，降低了現澆混凝土施工強度及鋼筋綁扎工程量，但預制蓋板間的鋼筋連接準確性是關鍵控制點。

1.1.1鋼筋及模板工藝

為了保障其目的實現，從蓋板預制模板工藝上選用組合鋼模板及木模板相結合方式進行預制。具體工藝如下：

（1）鋼筋綁扎設置定位線，保障鋼筋綁扎間距和層距。

（2）外伸鋼筋位置模板處設置木質梳型模板，單根長度不超過1m，便于模板支拆，鋼筋孔距間距誤差不超過10mm。

（3）木質梳型模板自身涂刷桐油，減少混凝土侵蝕，提高周轉次數。

1.1.2預制混凝土工藝

單塊預制蓋板混凝土方量約為160方，蓋板尺寸為12.75×5.7×2m。為了避免蓋板后期出現有害結構裂縫，從混凝土自身和結構方面采取幾種方式工藝進行控制，達到了預期效果，未出現有害裂縫。

具體措施如下：

（1）承臺頂面面域大，預埋件數量少，采用機械抹面工藝，提高混凝土表面密實度，提高抗裂能力。

（2）為了減少承臺裂縫，優化混凝土配合比設計，采用粉煤灰及礦粉替代部分水泥，降低混凝土水化熱。

（3）通過有限元分析計算，在混凝土內部相應位置設置散熱孔，散熱孔直徑約50cm，平面布設間距為5m，混凝土終凝后，往散熱孔內注水，起到了降溫的作用，減小混凝土的內外溫差。

（4）蓋板頂面四周采用砌磚形成圍堰，砌磚高度20cm蓄水養護，側面采用人工噴水養護。

（5）預制蓋板安裝后澆帶接茬位置鑿毛采用自動鑿毛設備，保證鑿毛深度均勻，避免受力不均而造成裂縫。

1.2蓋板出運及安裝工藝

蓋板預制數量為80塊，結合水工現場實際施工進度，預制場預制臺座設置10個，并設置蓋板出運坡道至碼頭前沿，裝船至施工現場安裝。

單塊蓋板最大重量約為400t，其中出運及安裝均需采用起重設備進行施工，綜合考慮施工成本及施工效率的關系，采用氣囊出運及起重船現場安裝施工工藝。

結合蓋板頂升、出運、吊裝三項作用于一體，蓋板側面統一設置吊裝孔，沉箱蓋板四面預埋φ168mm，壁厚8mm無縫鋼管，埋深鋼套筒長度1.0m，距離地面1.0m高度，單塊蓋板共埋設10個鋼套筒。

預埋鋼套筒在混凝土澆筑前安裝完成，為防止沉箱蓋板在頂升及吊裝過程中擠碎周圍混凝土，對鋼套筒采取相應措施進行加固，鋼套筒加固方式如下圖：

蓋板吊裝孔在使用完成后采用快速混凝土封堵完成，形成防腐要求。

2.結論

通過采用上述施工工藝，蓋板外觀未出現明顯裂縫，且現澆與預制部分結合處也無裂縫，整體表觀質量較好。同時避免了水上現澆混凝土施工強度，降低了施工成本和施工安全風險，且進行提前預制工作，有效地保證了工程施工工期。

此類中大型基礎構件施工可采用分塊預制與現澆相結合方式，減少水上施工內容，降低施工難度。

【參考文獻】

[1]建筑施工手冊，編寫委員會，中國建筑工業出版社，北京：2005.

[2]重力式碼頭設計與施工規范，中交人民共和國交通運輸部，北京：2009.