水利工程论文-浅谈大型沉箱预制与质量控制.doc

水利工程论文-浅谈大型沉箱预制与质量控制摘要：沉箱预制是一个主要分项工程，其预制质量直接影响码头的整体质量。本文结合湄洲湾沉箱码头工程的实践，对大型沉箱预制方案、施工中存在问题及解决措施、质量控制等进行探讨.关键词：沉箱预制监理沉箱预制是沉箱码头墙身结构分部工程的一个主要分项工程，其预制质量直接影响到码头的整体质量和单位工程的质量评定等级。随着水运事业的发展、深水泊位建造日趋增多，沉箱预制逐渐向高大发展。因此，如何做好大型沉箱预制、加强质量控制监理就显得尤为重要。本文结合沉箱重力式码头工程的施工监理实践，对大型沉箱预制、施工中存在问题及解决措施、质量控制监理等浅谈自己的看法。1概况湄洲湾码头工程泊位长304m，陆域纵深310m，码头面标高+8.20m，码头前沿水深-13.75m，满足停靠3.5万t级集装箱船和5万t级散货船的要求。码头结构型式为沉箱重力式结构，如图1所示。沉箱分K1和K2两种型式，K1型尺寸为7.2m7.2m15.75m，K2型尺寸为7.2m7.2m12.20m。两种型式基本相同，均为带底板、前趾结构，纵横隔墙将沉箱分为4个腔，吊孔离底板9m，共52块。K1型48块，每块重量为478t，砼量191m3，钢筋28.6t。2预制方案简介21沉箱施工工艺流程根据沉箱的高度高、壁薄、钢筋密度大、砼量大等特点，为保证砼振捣质量及沉箱外观尺寸，在现场分3层预制。K1型3.75m、6m、6m；K2型3.75m、6m、2.45m。施工工艺流程如下：底模施工绑扎钢筋支模板并加固浇砼拆模养护。22模板设计K1、K2型沉箱最高为15.75m，底板厚0.5m，吊孔离底板9m，底板砼30m3,往上海1.0高砼量10.5m3。考虑浇筑强度决定砼与模板分层：第一层：砼3.75地模0.10m高，配外模板3.85高，内模3.25m高；第二、三层：砼6.00高，配外模板6.00m高，内模6.00m高。单块模板最重4.75t.考虑流水作业模板的周转，第一层模板制作二套，第二层二套，第三层一套。模板采用定型组合钢模板，在施工现场组合拼装成大块模板，并在外侧纵横面架设纵横向肋，用16对拉螺栓加固，为方便螺栓回收利用预埋18硬塑管，轨道式塔吊吊装和拆模板。2.3钢筋加工钢筋按施工图中尺寸、型式在加工车间（现场）加工，并进行编号存放，编号应与施工图中尺寸编号一致，便于监理和质检员检查，然后运至现场进行绑扎。24砼拌制砼拌制采用一台50m3/h强制式搅拌楼搅拌，砂、石料、水均由电子计量，由一台60m3/h拖泵输送。2.5分层预制的依据重力式码头设计与施工规范（JTJ290-98）规定：沉箱的混凝土宜一次浇筑完成。对于需分层浇筑的大型沉箱，其施工缝不宜设在水位变动区（即设计高水位减1.0m至设计低水位减1.0m之间）和底板与立墙的连接处。该规定说明沉箱是可以分层预制施工的。2.6分层高度的确定第一层底板以上高3.75m，考虑3个方面：（1）水运工程混凝土施工规范（JTJ268）规定施工缝位置与底板相连的墙体，其水平施工缝宜留置在距底板大于1.0m高的位置。（2）结构图中吊孔中心位置在距底板9.0m处，如果第一层太低，则第二层便须增高，给砼入仓、振捣增加难度。（3）一次60多m3砼的浇筑量其劳动强度比较适中，第二节6.0m高施工后，施工缝正好在吊孔以上0.75m处，满足吊孔结构受力要求。而且自底板以上每上升1.0m，砼量增加10.5m3左右，这种薄壁结构浇筑60多m3砼一般所需的时间约为67h，操作人员可达到满负荷工作。3施工中存在的问题及解决措施（1）拆除第一块沉箱第一层模板后，发现沉箱前趾斜面气泡太多，并且有部分砂线。原因分析：前趾斜面模板全封闭，砼振捣因难，振捣不密实，气泡未排出。整改措施：将前趾斜面模板开4个空窗口，便于砼振捣；用降低水灰比，减少砼坍落度克服水线等缺陷；强调模板涂脱模时要均匀，拆除后对模板表面进行清理；顶面处砼采用二次振捣，要在砼初凝前再振捣一次，克服表面松顶、粘皮的现象。（2）第一、二块沉箱底部有部分麻面、漏浆现象。原因分析：底模地脚螺栓产生偏移，出现跑模现象。整改措施：固地脚螺栓，每30cm长打一个地脚螺栓，加密一排撑杆；在距模板底10cm左右，增加一排地脚螺栓，增加一排撑杆；底层砼浇筑完毕后，在浇筑墙身砼时适当控制砼浇筑速度，每隔15min泵送一次砼，加强砼振捣，在砼面超过85cm以后，再按正常进行浇筑；浇筑砼中，必须在模板工值班，随时检查模板支撑情况防止漏浆现象。（3）第一、二块沉箱表面气泡较多。原因分析：砼分层下料不均匀，振捣不密实，振捣时间不够，气泡未排出，停在模板表面形成。整改措施：每侧下料点分4处下料，分层厚度控制在40cm以内；在振捣分间距振捣，每隔30cm振捣一次，棒头插入下层砼10cm，振捣时间控制在15s左右，并用手电筒仔细观察砼振捣时表面气泡出现的情况，适当调整振捣时间，至排除气泡为止；在刷脱模剂时脱模剂要刷均匀。（4）在预制初期，因粘聚力较大，沉箱起吊时不同程度上破坏了底模。原因分析：底模上涂刷的脱涂剂主要成分是矿蜡、滑石粉和柴油。这种脱模剂涂刷方便，不污染钢筋和砼，在内外模板上效果较好，但在底模上，涂刷后先要绑扎钢筋和立模，间隔时间长，涂刷不均或较薄，则效果较差；外模与底模间的缝隙是用海绵堵塞止浆。当贴不紧时砼流入间隔，沉箱与底模侧壁粘结在一起。整改措施：采用黄机油作底模脱模剂，然后铺一层砂，在砂上铺编织布作隔离。沉箱起吊后，应立即撕掉编织布，以保证沉箱底面与块石基床的摩擦系数；底模是在原有盐业码头砼面层上，凿毛后用红砖砌成方框，水泥砂浆抹平，然后浇10cm厚砼压光抹平形成的。底模四周增加预埋槽钢和螺栓加固。（5）受施工场地限制，沉箱一半在水下储存，一半直接吊运安装。正常情况下23d预制一层，养护14d后就要起吊。措施：为了满足起吊时对强度的要求，采用具有减水性质的泵送剂，以提高砼的早期强度，在预制初期，选用强度较稳定的砼配合比，试验了不同龄期的砼试块抗压强度（与沉箱同条件养护），以确保起吊日期的强度。从积累3d砼龄期的砼试块抗压强度来看，基本上达到设计强度的70%。砼的28d抗压强度远远高于设计强度C30Mpa。(6)砼倾落高度超过了规范要求的2m措施；为防止砼离析，考虑沉箱壁厚较薄，拉盘与对拉螺杆多，设溜槽、串筒困难，选用软管下到模板内进行浇筑。通过掺加适量的粉煤灰来改善砼的和易性，浇筑砼分层厚度控制在40cm内（允许厚度50cm），用插入式振动棒振捣，插入下层5cm以上，保证上下层砼结合成整体。4质量控制在预制52个沉箱过程中，监理自始至终研究施工方案，严格把好原材料、工序质量关，做典型施工。在施工初期中出现问题认真对待，分析原因，及时要求整改。监理除在浇砼前，对模板、钢筋、支架的稳定性、牢固性、预埋件位置准确性进行检查外，着重抓好以下几个要点的检查和控制：（1）对模板设计进行认真审查，除对平整度、缝隙处理、上下层错牙等审查外，特别注重对模板的刚度和整体稳定性进行复查，并提出审查意见，监督实施，以保证沉箱的外形尺寸控制在允许范围内，为确安装缝宽不超出允许值提供必要的条件。（2）沉箱分3层预制，钢筋分3次绑扎，这涉及到接头的处理。规范规定受拉区钢筋接头可以采用绑扎形式，也可以采用焊接形式。为了使质量更优良，对于纵横隔墙和左右侧壁，按规范要求钢筋进行绑扎，而对于前后壁有吊孔的两侧，钢筋接头全部采用焊接形式。（3）保证施工缝质量：施工缝顶面凿毛处理和增插短筋，接缝处采用高一强度等级的砼与下层砼面结合，提高其抗拉强度；顶层砼减少粉煤灰，降低水灰比，减少坍落度，采用二次振捣，克服砼表面松顶现象；施工缝处上下层模板之间用泡沫板止浆。（4）因沉箱壁薄、钢筋密度大，因此应按规范控制石子粒径和水灰比。在砼中添加泵送剂，改善砼的流动性，外加剂依配合比规定由专人用固定容器配加，搅拌时间不少于1min。严格砼倾落高度，分层厚度，振捣间距，振捣时间，保证上下层砼结合成整体，定区定人振捣，谨防漏振，加强旁站监理。5体会与整体浇筑相比，分层浇筑的优点如下：（1）砼振捣质量有保证。采用8m长振捣棒，棒头可以直接从模板顶端伸入到砼底部。同时，人也可以直接看到砼振捣的程度，不会造成漏振质量事故。（2）钢筋绑扎位置精确度高，纵向钢筋不会变形。采用绑扎或焊接接