沉箱滑模預制施工質量控制研究論文
摘要：在沉箱預制過程中，存在諸多因素影響其施工質量，各個因素又相互制約，本文結合防城港鋼鐵基地碼頭工程24個沉箱滑模預制工藝，從模板、沉箱平整度及垂直度、混凝土質量、養護等方面簡要闡述沉箱滑模預制的質量控制方法。
關鍵詞：沉箱;滑模預制;工藝;質量控制;施工質量
1.施工簡介
防城港鋼鐵基地項目專用碼頭210#、211#一萬噸級泊位工程共有預制沉箱24個，單個沉箱混凝土設計方量為837m3，沉箱高度17.1m，每個沉箱墻身分12個倉格（見圖1、圖2）根據工期要求，每個月需預制8件沉箱，由于預制場地狹小，現場僅能布置5個預制臺座，因此沉箱墻身混凝土采用汽車泵泵送混凝土的滑模預制工藝，能加快混凝土澆筑速度，縮短底模周轉時間，也能避免用吊斗澆筑混凝土產生的安全風險。根據工藝要求，先常規預制1.2m底板部分，再用滑模工藝預制15.9m墻身，完成整個沉箱的預制。
2.質量控制要點
2.1底板平整度及可靠度控制
沉箱底模采用I28作支撐，采用6mm鋼板作底板面板，根據沉箱底板的形狀及重量分布情況，確定氣囊的擺放位置、間距及數量，根據以上參數將底板分為多個區域。根據氣囊的擺放將底模分為8個區域，共48小塊，小塊模板分為單元A與單元B兩種，單元A為2m×3m布置，單元B分為0.55m×2m布置，為保證沉箱底面的平整度，單元A、B正反面均為6mm鋼板作面板，分配主梁為[6.3，間距布置為300mm，加勁梁為[6.3，布置間距為500mm，剛度滿足沉箱底板混凝土澆筑后最不利位置擾度要求，保證混凝土澆筑完成后，其撓度小于1/400L，[6.3強度不大于145Mpa。底模支撐采用I28，滿足氣囊抽拔要求，同時在沉箱倉格加高位置布置為雙拼，I28及面板鋪設時，利用水準儀控制其平整度，偏差控制標準為±3mm，每2m一個檢測點。同時為保證沉箱底板與臺座不粘連，底模鋼板上再加兩層牛皮原紙。
2.2底板豎直度控制
底板預制高度為1.2m，底層模板采用定型鋼模板，分為豎排、橫圍囹、豎桁架，為保證模板上口平直，外模上口設水平桁架一道，外模底腳通過錨桿固定，內外模之間上口通過的桿件對拉。底板模板安裝完成后，利用2m靠尺控制其垂直度，測量模板端部及中部共12個點，偏差控制為±0.5mm。
2.3墻身尺寸控制
（1）墻身模板控制墻身模板為滑模模板，采用6mm花紋鋼板作為操作平臺面板；橫肋采用[10槽鋼，間距為25cm；圍板采用組合鋼模板，圍圈（弦桿）采用型鋼L80×80×8角鋼連接垂腹桿、斜腹桿及工作臺鋼桁架分段制成，沿結構物截面周長設置，上、下各一道。提升架（門腿支架及上、下橫梁，千斤頂固定位置）是由一對門腿支架（焊接件）及二對上、下橫梁（14mm鋼板）組成。滑動模板工作平臺采用型鋼L63×63×6角鋼制作桁架式結構。為了減小滑模上滑阻力及保證預制沉箱尺寸，根據沉箱模板的高度將模板設置為倒錐子形，錐度不大于0.5%，所以沉箱倉格滑模模板上口尺寸較設計小5mm，下口較設計尺寸小10mm，既可利于滑模提升，同時又可防止模板在側壓力下漲模時預制沉箱尺寸超規范要求。（2）墻身混凝土接縫處理在底板模板頂端四周設置一個2~3mm凸起，模板拆除后形成一個凹槽，墻身模板落于形成的凹槽上，可有效防止滑模模板漲模漏漿造成的接縫不平順。滑模混凝土澆筑前，先充分濕潤施工縫但無多余水分，然后澆筑一層強度高于沉箱混凝土一個等級的約2cm高強砂漿，增加漿體，以防振搗時漿體流失使接縫不嚴密。
2.4混凝土質量及工藝控制
滑模施工過程中每h混凝土供應量在20m3左右，混凝土必須連續供應，采用混凝土汽車泵進行泵送。塌落度以入模時為準，控制在140~180mm。滑模施工的混凝土配合比的配置，滿足設計所規定的強度、耐久性等要求，還需滿足滑模施工工藝的要求，選用泌水率小的`硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥、Ⅰ級或Ⅱ級粉煤灰，級配良好的碎石及細度模數偏小的中砂。為減少混凝土對模板的摩阻力，保證出模混凝土的質量，必須根據滑升速度等控制混凝土的凝結時間，使出模混凝土達到最優出模強度。混凝土出模強度控制在0.2~0.4Mpa，出模時間控制在約3h，初凝時間控制在4h左右，施工過程中還需根據現場及天氣情況進行調整。澆筑混凝土時劃分澆筑區段，使各區澆筑時間大致相等。滑模滑升嚴格執行分層澆筑、分層振搗、均勻交圈的方法，嚴格按30cm分層進行，采用插入式振搗棒振搗，使每一澆筑層的混凝土表面基本保持在同一水平面上，并有計劃、均勻地變換澆筑方向，還應避免直接振搗模板和爬桿，振搗棒插入深度約為下層混凝土內50mm。
2.5沉箱垂直度控制
（1）沉箱滑模操作平臺水平度控制。由于沉箱底板為水平狀態，所以沉箱垂直度取決于沉箱操作平臺水平度，操作平臺水平度通過千斤頂在爬桿鋼筋上控制，模板安裝完成后，由技術、測量人員給定初始位置，沉箱爬桿鋼筋共有108根，由于測量通視影響，則利用水平管在每根爬桿鋼筋上做標記，千斤頂上口固定于標記位置處，并鎖緊。在滑升過程中，由于千斤頂滑升速度存在微小的差別，在施工過程需不斷糾偏，調平操作平臺，因此在爬桿鋼筋上每隔30cm利用上述方法設置一道標記，在標記上口固定一個限位卡裝置，當滑升速度較快千斤頂接觸限位卡之后則不再往上爬升，當所有爬桿上千斤頂均接觸限位卡之后，表明此時操作平臺處于水平狀態。拆除限位卡后不斷重復，直至混凝土澆筑完成。爬桿鋼筋接高時，則利用水平尺控制其垂直度，水平尺緊靠在爬桿鋼筋上，接高焊接時氣泡必須始終保持居中。（2）測量儀器復核。在做好操作平臺水平度控制后，滑模施工過程中還存在操作平臺整體水平偏移的情況發生，為杜絕此類情況，在日間和晚上均每隔兩h測量沉箱垂直度，白天可利用全站儀在沉箱的各個側面上下掃描其垂直度，夜間施工時則將激光投線儀安置在沉箱旁，整平儀器，發出激光束，使豎直激光束對準正在施工的沉箱，調節微動旋鈕，將豎直激光束精確對準沉箱角點上口，使用鋼直尺測量沉箱角點與豎直激光束間距離，得出沉箱垂直度情況，若發現其垂直度發生偏移大于5mm，則立即通知技術人員及時利用限位卡通過千斤頂微調操作平臺。
2.6沉箱頂面標高及平整度
混凝土澆筑前，先在人員通道（爬梯）上根據沉箱底面標高設置頂面標高控制點，當沉箱高度接近設計高度50cm時，通過水平管在爬桿鋼筋上做好標記，控制好混凝土澆筑標高，使其剛好達到標記位置，如不恰好，則人工增減混凝土，混凝土澆筑完成后，滑模模板預留20cm不滑脫，待混凝土接近初凝時，進行二次振搗、抹面并壓光頂面混凝土。
2.7沉箱混凝土養護
滑模施工為連續不間斷作業，而混凝土在出模12h后即可進行養護，在施工過程中，內外側需噴涂養護液進行養護，外側也可在沉箱外表處理完成后，包裹一層塑料薄膜，防止水分蒸發，形成類似蒸汽養護。混凝土澆筑完成后約12h，拆除滑模模板，在沉箱頂部沿倉格布置養護水管，并在水管上每隔10cm穿一個約直徑3mm小孔，打開水閥實現24h噴淋養護，直至到養護齡期，然后利用氣囊移至存放區，等待上駁出運。當沉箱養護期未達到規范時間，需在存放區配置好水管接頭，繼續養護。
3.結束語
綜上所述，沉箱滑模預制是一個比較復雜、多方面配合的工藝，影響施工質量的環節很多，做好以上幾點外還要加強鋼筋的綁扎、注意天氣因素的影響等工作，還需在其他方面不斷總結提高，希望通過上述質量控制方法，以提高類似工程沉箱預制施工質量。
作者:錢立兵 龍行 單位:中交二航局第一工程有限公司
參考文獻：
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