沉箱滑模预制施工质量控制研究论文

时间:2021-04-12 14:40:54 论文 我要投稿

沉箱滑模预制施工质量控制研究论文

  摘要:在沉箱预制过程中,存在诸多因素影响其施工质量,各个因素又相互制约,本文结合防城港钢铁基地码头工程24个沉箱滑模预制工艺,从模板、沉箱平整度及垂直度、混凝土质量、养护等方面简要阐述沉箱滑模预制的质量控制方法。

沉箱滑模预制施工质量控制研究论文

  关键词:沉箱;滑模预制;工艺;质量控制;施工质量

  1.施工简介

  防城港钢铁基地项目专用码头210#、211#一万吨级泊位工程共有预制沉箱24个,单个沉箱混凝土设计方量为837m3,沉箱高度17.1m,每个沉箱墙身分12个仓格(见图1、图2)根据工期要求,每个月需预制8件沉箱,由于预制场地狭小,现场仅能布置5个预制台座,因此沉箱墙身混凝土采用汽车泵泵送混凝土的滑模预制工艺,能加快混凝土浇筑速度,缩短底模周转时间,也能避免用吊斗浇筑混凝土产生的安全风险。根据工艺要求,先常规预制1.2m底板部分,再用滑模工艺预制15.9m墙身,完成整个沉箱的预制。

  2.质量控制要点

  2.1底板平整度及可靠度控制

  沉箱底模采用I28作支撑,采用6mm钢板作底板面板,根据沉箱底板的形状及重量分布情况,确定气囊的摆放位置、间距及数量,根据以上参数将底板分为多个区域。根据气囊的摆放将底模分为8个区域,共48小块,小块模板分为单元A与单元B两种,单元A为2m×3m布置,单元B分为0.55m×2m布置,为保证沉箱底面的平整度,单元A、B正反面均为6mm钢板作面板,分配主梁为[6.3,间距布置为300mm,加劲梁为[6.3,布置间距为500mm,刚度满足沉箱底板混凝土浇筑后最不利位置扰度要求,保证混凝土浇筑完成后,其挠度小于1/400L,[6.3强度不大于145Mpa。底模支撑采用I28,满足气囊抽拔要求,同时在沉箱仓格加高位置布置为双拼,I28及面板铺设时,利用水准仪控制其平整度,偏差控制标准为±3mm,每2m一个检测点。同时为保证沉箱底板与台座不粘连,底模钢板上再加两层牛皮原纸。

  2.2底板竖直度控制

  底板预制高度为1.2m,底层模板采用定型钢模板,分为竖排、横围囹、竖桁架,为保证模板上口平直,外模上口设水平桁架一道,外模底脚通过锚杆固定,内外模之间上口通过的杆件对拉。底板模板安装完成后,利用2m靠尺控制其垂直度,测量模板端部及中部共12个点,偏差控制为±0.5mm。

  2.3墙身尺寸控制

  (1)墙身模板控制墙身模板为滑模模板,采用6mm花纹钢板作为操作平台面板;横肋采用[10槽钢,间距为25cm;围板采用组合钢模板,围圈(弦杆)采用型钢L80×80×8角钢连接垂腹杆、斜腹杆及工作台钢桁架分段制成,沿结构物截面周长设置,上、下各一道。提升架(门腿支架及上、下横梁,千斤顶固定位置)是由一对门腿支架(焊接件)及二对上、下横梁(14mm钢板)组成。滑动模板工作平台采用型钢L63×63×6角钢制作桁架式结构。为了减小滑模上滑阻力及保证预制沉箱尺寸,根据沉箱模板的高度将模板设置为倒锥子形,锥度不大于0.5%,所以沉箱仓格滑模模板上口尺寸较设计小5mm,下口较设计尺寸小10mm,既可利于滑模提升,同时又可防止模板在侧压力下涨模时预制沉箱尺寸超规范要求。(2)墙身混凝土接缝处理在底板模板顶端四周设置一个2~3mm凸起,模板拆除后形成一个凹槽,墙身模板落于形成的凹槽上,可有效防止滑模模板涨模漏浆造成的接缝不平顺。滑模混凝土浇筑前,先充分湿润施工缝但无多余水分,然后浇筑一层强度高于沉箱混凝土一个等级的约2cm高强砂浆,增加浆体,以防振捣时浆体流失使接缝不严密。

  2.4混凝土质量及工艺控制

  滑模施工过程中每h混凝土供应量在20m3左右,混凝土必须连续供应,采用混凝土汽车泵进行泵送。塌落度以入模时为准,控制在140~180mm。滑模施工的混凝土配合比的配置,满足设计所规定的强度、耐久性等要求,还需满足滑模施工工艺的要求,选用泌水率小的`硅酸盐或普通硅酸盐水泥、Ⅰ级或Ⅱ级粉煤灰,级配良好的碎石及细度模数偏小的中砂。为减少混凝土对模板的摩阻力,保证出模混凝土的质量,必须根据滑升速度等控制混凝土的凝结时间,使出模混凝土达到最优出模强度。混凝土出模强度控制在0.2~0.4Mpa,出模时间控制在约3h,初凝时间控制在4h左右,施工过程中还需根据现场及天气情况进行调整。浇筑混凝土时划分浇筑区段,使各区浇筑时间大致相等。滑模滑升严格执行分层浇筑、分层振捣、均匀交圈的方法,严格按30cm分层进行,采用插入式振捣棒振捣,使每一浇筑层的混凝土表面基本保持在同一水平面上,并有计划、均匀地变换浇筑方向,还应避免直接振捣模板和爬杆,振捣棒插入深度约为下层混凝土内50mm。

  2.5沉箱垂直度控制

  (1)沉箱滑模操作平台水平度控制。由于沉箱底板为水平状态,所以沉箱垂直度取决于沉箱操作平台水平度,操作平台水平度通过千斤顶在爬杆钢筋上控制,模板安装完成后,由技术、测量人员给定初始位置,沉箱爬杆钢筋共有108根,由于测量通视影响,则利用水平管在每根爬杆钢筋上做标记,千斤顶上口固定于标记位置处,并锁紧。在滑升过程中,由于千斤顶滑升速度存在微小的差别,在施工过程需不断纠偏,调平操作平台,因此在爬杆钢筋上每隔30cm利用上述方法设置一道标记,在标记上口固定一个限位卡装置,当滑升速度较快千斤顶接触限位卡之后则不再往上爬升,当所有爬杆上千斤顶均接触限位卡之后,表明此时操作平台处于水平状态。拆除限位卡后不断重复,直至混凝土浇筑完成。爬杆钢筋接高时,则利用水平尺控制其垂直度,水平尺紧靠在爬杆钢筋上,接高焊接时气泡必须始终保持居中。(2)测量仪器复核。在做好操作平台水平度控制后,滑模施工过程中还存在操作平台整体水平偏移的情况发生,为杜绝此类情况,在日间和晚上均每隔两h测量沉箱垂直度,白天可利用全站仪在沉箱的各个侧面上下扫描其垂直度,夜间施工时则将激光投线仪安置在沉箱旁,整平仪器,发出激光束,使竖直激光束对准正在施工的沉箱,调节微动旋钮,将竖直激光束精确对准沉箱角点上口,使用钢直尺测量沉箱角点与竖直激光束间距离,得出沉箱垂直度情况,若发现其垂直度发生偏移大于5mm,则立即通知技术人员及时利用限位卡通过千斤顶微调操作平台。

  2.6沉箱顶面标高及平整度

  混凝土浇筑前,先在人员通道(爬梯)上根据沉箱底面标高设置顶面标高控制点,当沉箱高度接近设计高度50cm时,通过水平管在爬杆钢筋上做好标记,控制好混凝土浇筑标高,使其刚好达到标记位置,如不恰好,则人工增减混凝土,混凝土浇筑完成后,滑模模板预留20cm不滑脱,待混凝土接近初凝时,进行二次振捣、抹面并压光顶面混凝土。

  2.7沉箱混凝土养护

  滑模施工为连续不间断作业,而混凝土在出模12h后即可进行养护,在施工过程中,内外侧需喷涂养护液进行养护,外侧也可在沉箱外表处理完成后,包裹一层塑料薄膜,防止水分蒸发,形成类似蒸汽养护。混凝土浇筑完成后约12h,拆除滑模模板,在沉箱顶部沿仓格布置养护水管,并在水管上每隔10cm穿一个约直径3mm小孔,打开水阀实现24h喷淋养护,直至到养护龄期,然后利用气囊移至存放区,等待上驳出运。当沉箱养护期未达到规范时间,需在存放区配置好水管接头,继续养护。

  3.结束语

  综上所述,沉箱滑模预制是一个比较复杂、多方面配合的工艺,影响施工质量的环节很多,做好以上几点外还要加强钢筋的绑扎、注意天气因素的影响等工作,还需在其他方面不断总结提高,希望通过上述质量控制方法,以提高类似工程沉箱预制施工质量。

  作者:钱立兵 龙行 单位:中交二航局第一工程有限公司

  参考文献:

  [1]马玉臣.重力式码头沉箱预制施工质量控制[J].中国水运,2011(09):89-91.

  [2]张伟.沉箱安装调平测量监控控制方法改进[J].港工技术,2015(04):55-57.

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