码头工程建设中的沉箱施工技术

◎ 吴春兵 中交四航局第三工程有限公司

1.工程概况

海口港新海港区汽车客货滚装码头一期工程，结构主要包含：码头泊位，长512m；突堤，长162m；东、南、北护岸总长1132.44m、防波堤总长1830.4m。码头共使用到86件重力式沉箱，单件重量在500t内，在马村预制场预制。

2.施工方案

沉箱施工中，底趾和底板采用立模的方法，箱壁及格墙均为滑模工艺，沉箱预制一次预制完成，首先底座浇筑1.05m高，待底座混凝土达到一定的强度后进行墙身滑模部分的施工。

3.施工方法

3.1 模板工程

底侧模结构中，面板为8mm厚的钢板，围楞为[8槽钢，立柱为[12槽钢。待底板、墙身首段钢筋绑扎工作落实到位后安装侧模，以设计图纸为准，在活动底模处测放安装线，稳定钉上底角5cm×5cm木三角条，上部设三角支撑；内侧倒角模板用钢筋加固，安装前按尺寸拼装好，吊装就位好后调整内侧模顶面标高，底下用混凝土柱支撑（所用混凝土柱比底座混凝土高一标号），为增强内外侧模的稳定性，将两者连接于一体并用槽钢固定。

底座浇注完成并达到规定强度后安装滑升模板。在现场适配2台门吊，两者同步作业，将滑升模板吊装至底座钢筋顶部，缓慢下放钢筋，精准调整位置，确保滑升模板的底部对准底座各墙身。当滑升模板顺直滑入墙身，离底座底部1m左右（组织安装滑升模板前，在底座1m位置做好标记）时停钩，爬杆插至指定位置并维持稳定后，支承杆可承受源自于滑升模板的重量。

3.2 钢筋工程

竖向钢筋按3～4m分节接长，待滑升模板安装至指定位置后接长第一节，后续在滑模期间完成其他几节的接长工作，采用绑扎搭接加点焊的方法，期间由专员精准画线，加强控制，保证钢筋顶部达到预定高度处。重点关注最后一节钢筋，应测量已滑升沉箱的高度，以合理的方式精准控制钢筋的顶标高。

根据设计图纸，在竖向钢筋处确定横向钢筋的设置位置并做好标记，在竖向钢筋的外侧将横向钢筋绑扎到位，绑扎点呈梅花形布置，产生的扎丝头统一向内伸，以免划伤其它构件。绑扎期间灵活调整竖向钢筋，确保其垂直度、间距满足要求，横向、竖向两类钢筋保持垂直的位置关系。横向钢筋接长宜采用绑扎搭接的方法，搭接长度≤35d，同一截面搭接接头数量按25%控制。

3.3 混凝土浇筑

3.3.1 底座混凝土浇筑

根据施工要求制备混凝土并将其卸至底板处，用人工分浆，沉箱前、后趾混凝土则分别卸到前、后趾模板前边的分浆钢板上，由人工铲入前后趾。底板混凝土浇筑遵循分层的原则，层厚分别为25cm、20cm，全过程中共使用到2台龙门式起重机，每一台门吊负责一半仓格，浇注时两台门吊一台进一台出相互配合，由模板上的起重指挥人员现场指挥。

振捣人员安排：按照“各箱格1人，前趾2人”的方式分配人员，分两层依次振捣，遵循快插慢拔的原则，底层插至离底胎模顶5cm的位置，顶层插入下层的深度按10cm控制，待混凝土面无气泡且有浮浆现象时停止振捣作业。各振捣点呈梅花形布置，间距30cm。

待底板混凝土浇筑完成后，开始对顶部和前后趾两处采取抹面处理措施，并刮除粘附在模板处的混凝土，前后趾抹完后采用土工布覆盖上表面。

待混凝土强度满足要求后拆除底座模板，对底座与滑模墙身接茬部位的混凝土做针对性的处理，主要的施工流程为：全面清理→凿毛→冲洗、湿润→浇筑混凝土（厚度按2cm控制）→振捣。

3.3.2 浇筑滑升模板内的混凝土

待滑升模板安装工作落实到位后，在各箱格处将平台板和分浆钢板安装到位。制备完成的混凝土卸至分浆板上，分浆入模，期间加强控制以免出现混凝土洒至模板外的情况。分浆的单层厚度设为30cm，优先从各角开始，遇高温天气时为减小温度的干扰，应先浇筑内墙及厚度较大的墙体，再浇筑被太阳直射的墙。分浆应具有均匀性，每完成一层的振捣作业后方可分上一层混凝土。同时采取振捣措施，以改善混凝土材料的组合状态，提高其密实度。鉴于振捣具有较强作用力的特点，严格控制振捣设备的作业姿态，不可碰触钢筋和模板。由于滑模部分每滑升1m大约30m3混凝土，按每小时滑升40cm需要大约12m3，所以浇注墙身时每台门吊只需吊3斗浆/小时。

3.4 模板施工

3.4.1 模板初升

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随混凝土浇筑进程的推进，待其距离滑模模板上口约20cm时，由专员利用贯入阻力仪检测，明确第一层混凝土的强度，若实测值达到0.18MPa左右便可初升。初升前割除设置在滑升模板与底板侧模间的连接件，通过检查后正式提升。待模板提升达到1～2个行程后暂停提升，详细检查并记录出模混凝土的质量情况。

3.4.2 模板正常滑升

混凝土分灰应在滑升模板上口以下约10cm的位置，要求各处具有均匀性；按顺序依次振捣，切实提高混凝土的密实度。

滑升期间及时检测模板并根据实际情况灵活调平。具体在爬杆上按照25cm的间隔依次设置水平标高，配套限位卡，再密切观察千斤顶的顶部位置，若该处可以顶到限位卡则及时调平模板。通过经纬仪的应用观测沉箱四个边，判断其是否呈垂直的状态，若不满足要求则及时纠偏，即关闭较高侧的千斤顶，滑升几个行程，直至模板维持水平状态为止，此时可以打开油门。

3.4.3 出模混凝土养护

模板滑升至特定高度且底板、墙体下部两处的混凝土达到终凝的状态时采取喷水养护措施，减小混凝土内外部温差，以免因表面开裂而影响混凝土的成型质量。沉箱外侧面采用低压水养护，沿墙面均匀洒水，在内墙处均匀刷涂养护剂。

待模板滑升至顶部时校核顶标高，在爬杆处设置标志用于反映顶标高，此时无需继续顶升，浇满混凝土后找平顶部，清理外露的钢筋，待以上工作完成后继续提升模板。

模板以慢速、匀速的状态提升，待其顶部与混凝土顶面的距离减小至30cm左右时暂停滑升作业，此时重点关注顶部混凝土的状态，待其即将凝固时开始二次振捣和二次抹面，要求振捣棒从墙中插入约40cm，经持续振捣后，若混凝土顶部无气泡冒出现象则结束振捣。各振捣点的距离以30cm内较合适，振捣后随即二次抹面，操作人员利用灰刀劲压混凝土顶部，使其具有平整性与密实性。

3.4.5 模板末升

以出模强度的时间为准，模板间断滑升并调平，按此方法操作直至模板下口距混凝土顶部约10cm时暂停，预留10cm混凝土在模内。末升时工作人员详细检查，判断在该过程中混凝土顶部的质量情况，即是否存在拉裂等质量问题，若有则暂停，采取压实处理措施，待处理后方可继续滑升。

混凝土浇筑后约12h时拆模，但具体时间应根据混凝土成型情况及现场气温而定。拆模所用设备为门式起重机，边上提边滑升，待模板底部离沉箱底部约20cm位置时割除支撑杆，此时横移门吊、垂直松钩，将拆除后的模板转移至指定堆放地点。

3.4.6 顶部爬杆处理

混凝土内预埋钢筋时，在顶部约10cm的位置割断爬杆；若无预埋钢筋，除了完成爬杆的割除作业外，还需在随后的3天凿除爬杆周边的混凝土，凿除作业范围为直径8cm、深5cm，再取适量的高强砂浆用于封孔，使该处恢复原状。

3.4.7 底模拆除

沉箱混凝土达到设计强度后及时拆除沉箱底，为下一个沉箱预制提供底模，使沉箱预制连续进行。拆除流程：沉箱底掏砂→沉箱的顶升→抽工字钢→沉箱支垫→抽气囊。

养护选用的是自来水，拆模后在沉箱顶部布设PVC管或软管，适配高压水泵，利用该装置加水养护。原则上各沉箱潮湿养护时间以15天为宜。

4.结束语

在港口码头工程中，通过沉箱施工技术的应用可营造安全的施工环境，提高施工效率。该技术具有操作相对简便、整体性能强、耐久性高等优势，符合港口码头的绿色发展思路，有利于港口码头建设质量的提升。