浅谈船坞工程基床升浆施工工艺

郭 磊;高 鑫

摘要:结合大连船舶重工集团海洋工程有限公司钻井平台专用坞工程,对岩溶发育地区的基床升浆施工工艺进行简要叙述,对施工过程质量控制及成果进行分析,为类似船坞止水工程提供参考。

Abstract: The thesis takes the drilling platform dedicated dock project in Dalian Shipbuilding Industry Group Marine Engineering Co., Ltd. As an example, and illustrates the foundation bed construction technology in the Karst area. Then the quality control of the construction is analyzed to provide reference for the similar dock seal construction.

关键词:船坞;基床升浆混凝土;施工工艺

Key words: dock; foundation bed prepacked concrete; construction technology

中图分类号:TV52 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)04-0238-01

1工程概况

船坞有效尺寸为长180m×宽120m×深12.7(13.0)m,由坞口、坞墙、水泵房、坞底板组成,采用干湿结合法进行施工。坞墙和堵口围堰为沉箱重力式结构,采用湿法施工,共同形成止水系统后,坞口、水泵房、坞底板等采用干法施工。止水系统包括基岩内的止水、沉箱基床止水和沉箱及上部结构结构缝止水。基岩内采用帷幕灌浆工艺进行止水,沉箱基床采用升浆混凝土工艺进行止水。

船坞及堵口围堰沉箱数量共56个。其中坞墙沉箱底标高为-10.0m,泵房及坞墩沉箱底标高为-12.5m,堵口围堰沉箱底标高为-9.0m,基床采用8~20cm块石,基床厚度1~4m不等。

2自然条件

船坞区基底岩石为震旦系甘井子组泥灰岩或石灰岩(Zg)。岩溶较发育,钻孔岩溶率为18%,岩溶形式上多以陡倾斜的溶沟、溶洞、漏斗、或溶蚀裂隙为主,多数充填红粘土及少量粉质粘土。

3基床升浆施工工艺

3.1 施工工艺流程

①施工材料准备②施工平台就位③造孔④制浆⑤输浆⑥升浆⑦升浆结束拔管。

3.2 施工段划分

为有效保证基床升浆混凝土质量,减少升浆混凝土施工结合面,施工中分段进行施工。考虑砂浆拌和站的供浆能力(30m3/h)及施工便利,以2~3个沉箱或每次升浆灌注砂浆量控制在1000m3以内作为一个施工段。

升浆施工段之间的止浆方法:沉箱外侧抛石基床表面土工布为全断面铺设,沉箱底部土工布为伸入沉箱四周2m以上,并且沉箱间的隔断水下混凝土在升浆前浇注。

3.3 施工平台就位

施工平台采用整体移动平台,平台迁移采用轨道行走方式,每一施工段在施工前,轨道铺设完毕并涂抹黄油后,利用紧绳器来拖拉施工平台使其就位。

3.4 造孔

锤击造孔采用SGZ-ⅢA型地质回转钻机卷扬提拉100~150kg吊锤,施打底部带冲尖的Φ50mm压浆管及底部带方口的Φ75mm观测管,并将其施打至岩面或基床底面,而完成造孔工作。

造孔施工时,根据基床清淤后测量所测定的岩面高程或基底标高确定造孔参考的孔底标高,以平均贯入度来控制,如平均贯入度小于5mm/次时,即认为已达到岩面。

3.5 浆液制备

升浆施工中所用砂浆由拌合站统一制备,其技术参数要求如下:

(1)砂浆流动度为(18±2)s;(2)砂浆泌水率≤3%,膨胀率为0.5%~1.0%;(3)砂浆初凝时间为12~14h;(4)砂浆与基床的结合混凝土抗压强度≥8MPa。

3.6 压注砂浆

压注砂浆就是将合格的砂浆通过UB4.0砂浆泵、灌浆管路、升浆管作纯压式灌浆,在自流压力作用下把砂浆压入8~20cm的基床块石空隙内,硬化后砂浆与基床形成具有一定强度的结合混凝土,结合混凝土渗透系数<3×10-5cm/s,满足施工期及使用期止水要求。

3.7 浆面控制

为确保工程质量,施工中对各施工段均应进行浆面上升高度观测,每个施工段设五、六个观测孔。观测孔为底部带方口的Φ75mm钢管,方口尺寸为10×200mm,观测孔的造孔同压浆孔造孔。浆面上升高度采用浮子测锤进行观测,每隔30min测读一次浆面上升高度,以便指导升浆施工。

3.8 基床升浆结束标准

灌入砂浆量达到计算方量(抛石体积的40%～45%),最后一排浆面达到沉箱底以上20~30cm,并且第二排升浆管内浆面在沉箱底以上,即可结束。

3.9 基床升浆施工质量控制

(1)保证造孔孔深达到基床底面。造孔深度是否达到基床底面是影响基床升浆混凝土质量的重要环节,在造孔施工前,必须根据基槽验槽基底标高确定各注浆孔深度,并结合造孔工艺进行施工。对造孔未达到要求深度的注浆孔必须进行扫孔重新造孔,验收合格后方可进行基床升浆。(2)保证基床升浆施连续性。基床升浆施工的连续不连续是影响基床升浆混凝土质量的关键。如果施工不连续,势必造成基床升浆混凝土上下两层,形成漏水通道。(3)特殊情况的处理和预防。①升浆施工中,如浆面长时间不上升,及时进行查找漏点,如发现漏浆点,利用沙袋、碎石袋、土工布进行水下止漏处理。同时发现漏浆应立即停止升浆或进行间歇注浆,间歇时间不宜超过30分钟,否则注浆管易堵塞,影响升浆质量。②如施工中由于外界原因而引起施工中断,两次施工的结合面必须进行高压水冲洗,并且将注浆管沉入已施工的基床升浆混凝土内,使其结合面处的浮浆和沉渣充分搅动悬浮,使两次施工的结合面能够紧密结合。③对遇有溶洞的部位,升浆孔尽可能打至岩石,利用浆液的压力将孔洞充填密实。

3.10 基床升浆混凝土施工成果分析

从注入砂浆的方量方面分析,升浆注入率均达到了设计方量以上(设计方量按抛石基床体积的40%计算),部分施工段升浆的注入率超出设计方量,结果说明:(1)基床升浆混凝土施工在本工程中的应用取得了理想的效果;(2)岩溶区域的溶沟、溶洞、溶槽对注入浆量有较大影响;(3)个别施工段有的升浆孔难以结束,有漏浆现象;(4)基槽清淤放宽到重力式码头基槽相同标准,底部沉渣较厚对注入浆量有一定影响。

4结语

该工程止水项目的施工已接近尾声,至目前,共完成了21个沉箱的检查施工,完成检查孔施工90个,共进行压水试验443段,均小于3lu,合格率达到了100%,坞室抽水后直观检查能够满足1800m3/昼夜的设计渗漏量要求。