浅谈沉箱滑模预制施工质量控制
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。▶ 关键词:沉箱滑模预制工艺质量控制施工质量
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128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
图1沉箱土面图
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128,满足气囊抽 拔要求,同时在沉箱仓格加高位置布 置为双拼,128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 图、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。
图2沉箱衡视图
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合面板;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、1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 顶微调操作平合。
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。
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