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摘要：近年来，码头施工中沉箱的预制和安装问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，详细分析了码头施工中沉箱的预制与安装方法，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就沉箱预制过程中的相关问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：码头施工；沉箱；预制；安装
1前言
作为码头施工中的一项重要方面，沉箱的预制和安装有着其自身的特殊性。该项课题的研究，将会更好地提升对沉箱预制和安装方法的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化码头施工相关工作的最终整体效果。
2概述
以某码头为例，该工程总共有48个沉箱，分为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ3种类型。其中，Ⅱ型沉箱46个，每个沉箱高14.2m，宽10.4m，长11.3m，质量为882t，前趾宽1.0m，沉箱顶高程为-0.7m，水位设计为-0.33m，自重为8800kN，入水的最大浮力为3600kN。该沉箱现场预制，采用钢盖板封仓，并用200t起重船安装。
3码头施工中沉箱的预制与安装方法分析
3.1沉箱的预制
通过分析施工现场的实际状况和工程进度、要求，在沉箱底部安装4个一字排开的底模周转，在原泥面上开挖深度为1m左右的基础，然后抛填砂，振冲密实。之后在现场砌筑规格为200mm×200mm的石垫层，现场浇筑厚度为100mm的砼，将其作为底模，并分别在底模的两侧设置5个活动支撑架，规格为800mm×100mm，底模的标高设计为+5.5m。为了保证沉箱能够顺利脱模，应该在底模上均匀地涂抹脱模剂。
通常情况下，沉箱预制采用一次性、整体浇筑施工工艺，墙体钢筋的绑扎施工在底台模以外进行，由内部加工完成，使用专门的吊具将钢筋架设在外模上。沉箱内膜采用可调节框架式模板，外模采用杵架式整体钢模板。在安装内膜时，应该与混凝土浇筑施工同步进行，采用一次浇筑到顶的方式，防止在浇筑的过程中出现施工缝。在驳岸上进行混凝土的拌和施工，混凝土浇筑施工采用5t汽车吊提升罐筒。
沉箱预制的施工要点有以下几点：①模板工程。为了保证沉箱的预制质量，应该采用专用的模板，以满足沉箱预制的实际需求。沉箱模板系统由4部分组成，即底胎模、浇筑平台、内模板框架和外模板框架。内膜和外模都是由钢杵架结构、模板面结构组成的。在设计模板结构时，不仅要考虑模板的强度、刚度，还要重视模板的稳定性和机械设备的性能。②钢筋工程。钢筋工程的主要任务是制作钢筋骨架所需的钢筋，在现场的钢筋加工车间现场制作，壁板钢筋需要在专门的架内绑扎。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当壁板钢筋制作完成之后，与这个钢筋骨架一起被吊装至外模内，底板钢筋直接在底模上加工成形。在吊装钢筋骨架之前已经安装了2片外模，当底板钢筋、连接壁板吊装至正确位置之后，安装第三片外模。③混凝土工程。沉箱混凝土浇筑采用分层浇筑的方式，按照高度将浇筑层分为三层，底板一层，底板以上两层。为了保证施工的便利性，应该严格控制混凝土落灰高度，并合理划分灌注层。沉箱的混凝土浇筑施工用汽车吊完成，按照一定的路线将混凝土吊运至指定位置，严格按照浇筑工艺施工，不能出现少送或者多送的问题。为了保证混凝土浇筑的施工质量，应该采用现场集中拌制的方式，用翻斗车直接将混凝土吊送入模。分层浇筑施工时，两层混凝土浇筑的间隔时间不能超过2h。每一层浇筑都应该采用连续浇筑的方式，而且在浇筑过程中不能留施工缝。④养护工程。当沉箱预制完成后，应该做好沉箱的养护施工。通常情况下，养护施工采用喷涂养护剂的方式。
3.2沉箱的安装施工
为了减少回淤，加快施工速度，应该在码头基床平整、分段地安装沉箱。为了保证沉箱能够正常起吊，应该在潮水较高的时候起吊，使用起重船进行沉箱的吊装施工。在起吊时，应该注意重载的吃水深度，严格控制最大起重量和地的海底标高。同时，要在潮水较高时完成安装作业，并且还应该实时测量海底高程和潮水高度，保证测量数据的准确性。在整个施工过程中，要随着潮水起吊沉箱。在深水区域低潮时安装施工，避免水面全部覆盖沉箱，以便于确定沉箱的位置。
在安装沉箱之前，应该检查基床平面，将基床平面的障碍物、杂物等清理干净，检查沉箱底部是否有淤泥，然后采取相应的清理措施。在抽水时，应该严格控制隔舱中的水位，及时调整水位差，防止沉箱起浮之后出现失稳的现象。在沉箱起浮之后，应该把沉箱安装在10m以内的位置，并用起重船精确定位，完成安装施工。当沉箱底部以下距离基床0.4m左右时，应该测量沉箱四角点的标高、坐标，通过起重船钢丝的松紧调整沉箱的位置，缓慢地把沉箱吊运至基床上。
4沉箱预制过程中遇到的问题及原因、措施及成效分析
4.1底座砼直立面及前后趾斜面气泡较多
底座砼直立面及前后趾斜面气泡较多这一现象产生的原因分为以下几点：由于墙身钢筋间距较小，振动棒无法垂直插入墙身中部地行振捣，振动棒插入采用斜插，这一举动造成振动影响的范围不均匀，加上振动时间不够；前后趾斜面由于浇注至斜面顶后封闭式振动孔，气泡需克服斜面阻力上浮后方可排出，造成斜面气泡较多。这一现象可以通过对振捣人员进行多次技术交底，严格控制振动时间，还可以对每个底座拆模后各振捣手振捣部位存在问题进行现场原因分析，通过这些措施使振捣人员清楚自己振动存在的问题为工程后续问题提供技术以及经验支持，进而提高振捣水平。此外，直立面由于钢筋绑扎影响，采用斜棒振捣，在这一点上来说，为减少直立面气泡，可以采用Φ30mm的振动棒在钢筋外保护层加振减少部分气泡。前后趾斜面气泡主要是通过控制振捣时间及封闭斜面时间来实现的。
4.2底座砼底角及墙身位置砂斑砂线
底座砼底板浇注完成后，墙身内已振捣砼面高度不水平，墙身二个角点砼面高于中隔墙位置砼面，浇注墙身时从二个角点向中隔墙合拢，由于底座砼坍落度较大，振捣后有少量的泌水全部集中到中隔墙低洼处，该位置砼振捣后出现砂斑砂线。除此之外，模板拼缝不严密振捣后漏浆也是造成出现砂斑砂线的主要原因。针对以上原因，可以通过对振捣人员进行再次交底，要求对每斗料振捣严格控制，尽量做到振捣后砼顶面高度大致水平，并且加强现场管理力度，根据砼顶面标高浇注情况进行现场吊料控制，避免出现泌水全部集中到低洼处；当然，还要定期进行模板安装验收加强对模板底角、转角位置拼缝检查，确保模板拼缝平顺严密，芯模闸板使用双层钢板焊接的钢闸板，并且闸板与模板采用阴阳搭接的方式结合，保证了芯模拼缝不漏浆。
4.3墙身砼出模气泡较多
墙身砼出模气泡较多主要是因为分层厚度过高，振捣时间不足，振点布置间距过大，加上振捣采用斜插造成的振动影响范围不均匀所形成的。这一点可以通过对分浆振捣人员进行培训交底，严格控制分层厚度和振捣时间、振点排列以及间距做到。分层厚度30-40cm，振捣时间不少于15S，振点按线形排列，间距控制在30cm左右。当然振捣棒不得碰到钢筋和模板，砼振捣至满足下列条件时满足要求：砼不再下沉；表面基本形成水平面；边角无空隙；④表面泛浆；⑤不再有气泡冒出。通过以上措施治理之后发现，墙身砼出模气泡明顯减少且减小甚至消失，墙身砼出模外观的质得到了量明显提高。
结束语
综上所述，加强对码头施工中沉箱预制和安装方法的研究分析，对于其良好施工效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的沉箱预制和安装工作过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
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论文作者:张天宇,王世举
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/10
标签：沉箱论文; 钢筋论文; 气泡论文; 模板论文; 码头论文; 斜面论文; 混凝土论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;