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。
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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