套箱法水下混凝土施工工艺

2017-12-12刘亮李洪滨

珠江水运 2017年21期

关键词：效益

刘亮+李洪滨

摘要：套箱法水下混凝土施工工艺较常规工艺比，更安全、环保、优质、高效、低耗，是传统现浇水下混凝土施工技术的一项重大突破，对提高水下混凝土施工水平具有重要意义，同时也具有巨大的社会效益和经济效益。

关键词：套箱法水下混凝土浇筑效益

1.引言

山东省某海岛需要新建码头，码头采用现浇水下混凝土结构，共分七段，标准段平面尺寸为10×8m，顶标高+3.0m。现浇水下混凝土最大底标高-6.2m，最小-1.9m，地势起伏较大。水下混凝土模板支设较困难，混凝土供应较困难，施工难度较大。

针对上述问题，本论文提出了套箱法现浇工艺，解决了现浇水下混凝土钢模板支设困难，稳定性差，船舶无法靠泊作业，模板支拆作业周期长等难题。

2.工艺特点

2.1利用混凝土套箱自稳性替代钢模板，增强施工安全性与便利性

混凝土套箱具有较大的自重力，在水中同等迎流面的情况下，不会因现场海况与船机的影响而发生位移、浮动现象，具有一定的自稳性，不需要在现场水域布设锚具进行锚索固定，具备简易靠泊施工船舶的条件，增加了施工的便利性与安全性。

2.2混凝土套箱可与设计结构融为一体，减少拆模周期，提高工效

混凝土套箱即可作为模板使用，也可与设计结构融为一体，采用与主体同一标号混凝土进行套箱预制，浇注混凝土后与设计结构融为一体，增加了水下混凝土的表观质量，同时，与原设计结构一体浇注，减少模板的二次拆除维护，提高了工效。

2.3混凝土套箱较钢模板安全环保

混凝土套箱在设计时与主体混凝土同标号处理，在强度、防腐、抗冻方面可一次性满足设计要求，预制完成后一次吊装到位，同時也避免钢模板在海水环境下生锈及使用模板油产生环境污染。

2.4套箱封底完成后，即可进行抽水干施工，减少施工成本

采用无底套箱法施工，待水下混凝土浇注套箱封底完成后，即可进行抽水干施工，节省了水下混凝土原材料絮凝剂的费用，节省了施工成本。

3.施工工艺流程及操作要点

施工工艺流程：施工准备→套箱预制、运输→套箱基础处理→套箱安装→套箱底部封堵处理→浇注封底水下混凝土→抽水进行混凝土干施工

3.1施工准备

（1）对码头基础范围内的礁岩进行扫海探摸确定是否有淤泥存在，探明基础岩面标高与设计标高差异及有无突变情况，以确定水下混凝土套箱尺寸。

（2）套箱尺寸及结构的确定

结合地质探摸情况，基岩面标高变化较大，套箱深度需根据基岩面标高做出适当调整。现浇水下混凝土设计共分七段，第一段为异型段采用钢模板，其余各段为10×8m，采用混凝土套箱模板。各段间留置2 0 m m沉降缝，套箱安装施工按由低到高的顺序进行，为保证插缝套箱安装顺利，套箱缝宽定为100mm。

套箱采用钢筋混凝土结构，在构件预制场内分两层预制成型，达到强度后整体吊装。套箱壁厚300mm，墙间设300×300mm的加强角，套箱底脚设内趾，趾宽300mm，高度500mm，内趾与墙间设300×300mm的加强角，具体见图1。

经核算，套箱配筋采用HRB400螺纹钢筋，竖向筋采用Φ1 0 m m钢筋，水平筋及拐角加强筋采用Φ12mm钢筋。

（3）套箱吊装方式确定

套箱为混凝土薄壁结构，尺寸较大，为保证套箱吊装安全，套箱设置八个吊点，并设置专用吊装架进行吊装。吊装架采用复合[25b型槽钢进行焊接，八点吊模式进行设计。吊架尺寸具体如图2。

吊装采用4根直径Φ56.5mm钢丝绳，长度为13.03m；4根直径Φ52mm钢丝绳，长度12.4m，吊装架下方与套箱采用8根双股Φ36.5mm钢丝绳进行连接，长度3.6m。

3.2套箱基础找平

采用垫块+麻袋混凝土的方式进行基础找平，以减少风浪对底部结构的危害。垫块采用1 0 0 0×1 5 0 0×1 0 0 0 m m+1000×1000×300mm两种规格混凝土垫块四角支垫方式，其余位置均采用麻袋混凝土进行找平，垫块混凝土标号取C30。套箱基础找平完毕后，选用200吨起重船进行吊装。

3.3套箱底部封堵处理

套箱安装完成后，潜水员进行水下堵缝处理，水下堵缝材料：套箱前后沿以吨袋装碎石配一布一膜为主，一布一膜铺设在吨袋内侧主要解决吨袋之间小的缝隙，防止混凝土浇筑时漏浆。套箱与套箱之间缝隙采用水下钢模板封堵，下部通过外部吊放4t长条混凝土块进行固定。

3.4浇注水下混凝土

混凝土采用简易拌和船进行拌和与浇注。在自航平板驳上将50强制式拌和站、地泵、12m布料杆进行改造组装，设置骨料仓，水泥采用袋装水泥，拌和船混凝土原材料由专用运输船供应。

水下混凝土采用方驳吊机配漏管的方式进行浇注，当套箱封底完成后可以采用抽水浇注模式，减少絮凝剂的使用，节省费用的同时，也提高混凝土浇注质量。