码头护舷豁口止控水箱干法混凝土施工技术探究

2021-11-23周尔蕾龚静江西省路港工程有限公司

珠江水运 2021年16期

◎周尔蕾龚静江西省路港工程有限公司

混凝土水下筑浇施工是码头工程施工中一项技术难度相对较大的技术项目。常规该环境混凝土筑浇操作中，存在不易支模、海水砼料触接控制较难、水下作业量大、施工安全风险高、筑浇质量保证难等工程问题。本研究所探讨的止控水箱干法混凝土施工技术，对解决上述工程问题，具有增强施工安全，节约工程成本，保证工程操作效率和质量等优势。

1.案例码头简介

案例码头位于我国南方某港区，区域常波向SW向，频率在13.18%；常风向S向，频率在17.16%，6级风频率在13.18%左右。码头方向坐南朝北，为顺岸重力沉箱型码头。橡皮护舷豁口的混凝土筑浇施工系属码头工程的一个分项工程。案例码头护舷豁口采取现场混凝土筑浇施工。就场地自然条件而言，该码头尽管工程水域有防波堤遮挡，但由于水域面积相对较大，故工程施工受风浪的影响相对较大，混凝土现场筑浇有效施工日较少。

2.护舷豁口及其质量重要性

护舷豁口位处沉箱上部，考虑到该区域沉箱装配和护舷施工需要，相比于其他区域的沉箱高度，该区域沉箱预制高度要适当低一些。在所有沉箱完成按装后，在须装配护舷的区域构成一处豁口，该豁口位处码头沉箱与码头胸壁间的水位多变区域，工程上称作护舷豁口。装配护舷时，须通过混凝土现场筑浇给予固定和豁口填平。

护舷豁口混凝土筑浇施工质量的优劣，直接关系到下沉箱与上胸壁的整体质量，是码口工程施工中的一个重要子项工程。一旦该处混凝土筑浇施工质量不合格，就会造成护舷装配不牢固，海水侵蚀混凝土速率加快等工程病害或隐患。护舷装配不牢固会使护舷容易被波浪冲毁，造成靠船时船舶安全及码头墙身的稳定性受到威胁。所以在护舷豁口区域做好混凝土筑浇施工具有重要意义。

3.护舷豁口干法筑浇施工技术

3.1 操作流程

（1）水箱技术配置。案例码头护舷豁口混凝土筑浇施工，依据豁口大小，选用长、宽、高分别为7m、1.5m、2 m的止控水箱。为达密封阻渗功效，在沉箱与止控水箱触接区域，用5cm×3cm止防水橡胶条紧密接连。为提高止控水箱的载承力，在止控水箱两侧配置两个桁架。止控水箱中央空出的部分，为施工操作区。止控水箱底部配置两个集水井，井内配置1.5kw潜水泵，以保证止控水箱内无积水，确保施工质量与效率。

（2）水箱装配操作。应注意装配止控水箱的时机，多以低潮位时段装配为宜，因为此时区域水位相对低于箱底高度，此时装配操作，止控水箱内不易发生积水。

选用25吨汽车吊，实施止控水箱吊调装配。吊装下水前，打开止控水箱底阀，使下水时水箱内外保持水压平衡。吊点配置和择选要经过计算，避免因吊点过少而引发箱体提拉不均匀而导致形变。结合工程实践经验，吊点间距宜控制在1m以内。降落要稳，要慢，在达到所需施工高度时，吊车扒杆抬起，使止控水箱接近沉箱前缘。此操作要避免水箱防水胶条摩擦沉箱前缘而遭致损坏。

下一步工作分两步开展，第1步将止控水箱上口跟沉箱前部紧密相连，第2步将止控水箱下口跟沉箱前部紧密相连。上述装配操作实现后，确认止控水箱的密封状态，观察有无人眼可见漏水缝，并应当场及时给予封堵处理。

（3）施工降水。止控水箱装配实现后，将止控水箱底部阀门关闭，密封止防水槽，根据观察止控水箱内水面是否水平，以判断其底部是否垂直于沉箱，然后以千斤顶给予必要微调，使止控水箱与沉箱壁紧靠贴紧。止控水箱中的积水用开式潜水泵给予抽离，调整潜水泵抽离速率，以保证抽离水的速率高出海水倒灌至止控水箱内的速率，当水面降到止控水箱底部附近时，检查止控水箱和沉箱触接处的海水渗漏状况，判断是否有密封不良的触接点，并有针对性地开展二次堵封。

（4）护舷豁口支模。止控水箱装配实现后，即启动护舷豁口支模操作。按陆地干法混凝土筑浇作业环境和操作流程开展支模施工操作。先架设装配砼模板，在沉箱的相应区域预留圆台螺母，用于固定三足支架。确保砼模板侧模由三足支架撑支，使止控水箱不受侧模自身重量的影响。三足支架装配完毕后，开展前部模板的装配作业，在装配操作中，注意模板前部线的区域，装配完毕后，开展三足支架螺栓紧固工作，以保证前部模板紧固。为保证止控水箱箱底和前模板间不出现漏浆现象，在前模板加固后，选用玻璃胶将止控水箱箱底和前模板间的缝隙封好。

（5）混凝土筑浇操作。以罐车运送混凝土，到达施工场地后，罐车直接下料。在下料时，由人员配合罐车平铺混凝土，继而分层捣振。当筑浇实现后，应安排专人检测止控水箱内水面变动状态，按设计控制水泵抽水速率，以保证箱内水面符合施工需求，水箱顶高度应大于豁口顶面的实时水线，这样潮位高低就不会影响筑浇混凝土作业。在混凝土实现初凝后，打开止控水箱底部阀门，将海水倒灌到止控水箱内，直到止控水箱内外水平面等同。当海水进入止控水箱内时，海水的进入速率须控制适宜，防止海水进入止控水箱过快对刚实现初凝的混凝土有不利影响。

（6）模板拆除操作。初凝结束后，当混凝土强度达成设计标准%时，择选低潮位时段，开展模板拆除作业。先关掉止控水箱底部的控水阀门，再打开潜水泵，调节泵的抽水量，以确保止控水箱内水面在一定速率下降低，当水面高度小于沉箱，可将护舷豁口前沿模板下的三足支架螺栓拆下，继而拆下前沿模板。在用吊机吊起护舷豁口前模板后，将载承前模板侧模自身重量的三足支架拆下。随后立刻处理螺母内侧砼料表面，加大表面粗糙度，加增混凝土与堵封沙浆间的摩擦阻力及黏结力，在堵封过程中加进微膨胀剂，快速干燥水泥以堵封圆台螺母发生的孔洞。

（7）拆除止控水箱。为保证圆台螺母空洞的堵封功效，要确保在圆台空洞中，混凝土与快干水泥充分触接，避免沙浆未达到所需强度，海水即与其触接。封闭洞口半小时后，将弧形豁口位置止控水箱拆除，要注意在拆除中止控水箱撑支力的转换。在止控水箱的撑支桁架拆除之前，需先用吨重的吊车将止控水箱吊起，在能为止控水箱给予桁架的撑支时，才可以拆除。最后将止控水箱缓慢吊出沉箱前方，待二者间有一定距离后再将止控水箱吊出，直到止控水箱拆除，即护舷豁口整个混凝土筑浇施工实现。

3.2 经济与工效分析

止控水箱法施工技术，就施工效率而言，其在水上创造了陆上施工的环境，排除潮汐、风浪及海水等要素对混凝土筑浇施工的影响，将原有施工技术从根本给予改变，使更多时间能够达施工需求的条件，进而高效完成护舷豁口混凝土的施工。就人员而言，这种施工技术所需人员少，装备少，更有利于施工现场机械人员的调配，亦大大增强了施工效率。从施工安全方面说来，该方案改变了传统水中支模作业，增强了施工人员的安全性。

经测算，与传统赶潮混凝土筑浇施工技术相比，选用止控水箱式施工技术，案例28个护舷豁口混凝土筑浇操作，工期节省了1个月，施工成本节省了约8万元。该施工技术确保了码头水下混凝土筑浇的施工质量。