沉箱预制施工工艺改进的经济效益分析

文/高秀丽 中交一航局第五工程有限公司 河北秦皇岛 066000

沉箱预制施工工艺在水运码头施工中的应用有利于提升工程施工效益，促进水运工程技术水平的发展，但是从工艺经济效益方面分析来看，其中仍然存在很多问题。因此本文以广东南沙港码头工程案例为基础，对沉箱预制施工工艺经济效益进行分析，码头工程预制沉箱61件，不同型号沉箱数量不同，其中A型共52件，B型共3件，C型1件，D型1件，E型3件，F型1件。同时在沉箱中又设置多个不同的隔仓，A型到D型沉箱中每个沉箱各设置12个隔仓；而E型和F型沉箱中各设置8个隔仓。总沉箱混凝土的立方量达到57765立方米。

1、沉箱预制施工工艺分析

沉箱预制工艺施工中，通过分层模板进行逐层预制工艺实施，大沉箱主要可以分为五个层次，其中最底层的高度为3.1米，其余各层的高度均为4.2米；小沉箱可以分为三个层次，其中最底层的高度为3米，其余各层均为4.2米。具体的施工工艺如下：先对场地进行平整，进行底膜铺设，然后绑扎底层钢筋、底层模板安装后进行底层混凝土浇筑，再进行拆模、养护，上层钢筋笼安装，模板安装，上层混凝土浇筑，拆模、养护、做标识，最后验收运出。

2、沉箱预制施工工艺经济效益对比分析

2.1 沉箱钢筋施工中对焊与搭接对比

沉箱钢筋施工过程中，采用原有的某工程大沉箱预制厂的施工工程，钢筋材料施工中截余的数量比较大，很多Φ14以及Φ16的钢筋材料都剩余2到3米长，需要按照剩余废料进行处理[1]。但是如果对这些材料进行报废处理后，必然还需要再进购同等重量的新材料。通过对钢筋试验的多方论证和研究发现，能够对Φ14以及Φ16的钢筋进行等截面替代，通过这种方式有效解决钢筋长度不足等方面的问题，在这个工艺中可以利用对焊工艺形式对钢筋进行接长。施工过程中需要将直径为Φ14以及Φ16的钢筋材料进行等截面替代和对焊，通过这种方式使剩余的大量直径为Φ14以及Φ16的钢筋能够得到充分利用，而且通过这种改进方式使钢筋存料问题得到有效解决，通过对本工程的计算，钢筋粗料量节省数量为560吨，根据市场价算得共节约钢筋费用达到130万元左右。

2.2 沉箱钢筋捆扎的钢筋吊架与整体捆绑对比

传统施工中对于一些大体积的混凝土构件预制施工，在沉箱标准层绑扎施工时主要是通过现场绑扎的方式进行，这种工艺形式需要投入大量的人力和机械，而且费时费力。同时沉箱层数的增加会加大施工的安全隐患，为了保证施工的顺利、安全进行必须要加大成本投入。而通过对钢筋绑扎的改进后，本工程施工中主要采用的为钢筋吊架辅助整体绑扎方式，这种绑扎方式有利于节省人工和机械的使用量，而且大大提升钢筋绑扎质量。一次性整体吊装方式不需要进行高空交叉作业，降低施工安全隐患。此外，通过经济效益对比分析可知，原捆扎方案需要20人2天才可以完成，因此计算得出20人×2天×200元/人×238层，最终算得的结果为190.4万元；而本工程对方案改进后，20人仅需1天就可以完成，计算得出20人×1天×200元/人×238层，最终计算的结果为95.2万元。共节省资金95.2万元，节省50%。

2.3 沉箱进水阀预埋盲板

沉箱在出运安装时，需要对进水孔的开关进行开启和关闭，以此来对沉箱内外的水压进行调节。传统沉箱施工过程中，对进水孔的开关控制主要是通过定型阀门进行，定型阀门需要在每个进水孔的位置内部进行铸铁阀门的安装和控制，实现对进水孔的控制。这项工程的工艺特点为，工程进水孔的开关设计中不需要潜水员参与到施工中，提升工程施工的安全性和可靠性。但是对于一些大直径的定型阀门由于自身的重量比较大，因此在安装、回收等方面都存在一定的困难，而且需要的造价高。本工程在沉箱出运安装过程中，主要利用人工方式对沉箱顶部平台进行开关控制，利用绳索牵引通过进水孔位置的盲板安装对进水孔进行开启和关闭。这种工艺方式结构更简洁，安装方式更方便，同时在成本方面也具有明显的优势。

首先，在盲板制作过程中，盲板总体需要由两片钢板以及拉杆构成，其中一块钢板为固定结构，另一块为活动结构。盲板需要进行外置，因此必须要保证钢板结构设置细部的精确性，并由专业的厂家提供，保证钢板尺寸的标准性，防止出现外部渗水的问题。为了有效预防盲板位置施工时存在漏水情况，要保证螺栓孔与沉箱预埋钢板的平整性。在盲板制作后，在活动钢板上压粘软橡胶，同时保证压粘的质量，防止橡胶垫脱落。

其次，盲板安装与制作。在盲板安装过程中，沉箱出运前需要在预埋板上安装上层盖板，做好上部的固定工作，但是下部设置可以移动的状态，有利于注水,预埋板与上层盖板间不得出现空隙[3]。对于盲板的把手需要利用尼龙绳与悬挂顶层拉环进行连接，用来进行注水作业。

在施工作业中，需要先将固定板与进水孔的预埋件进行紧贴，并在孔内拧紧螺栓，同时连接固定板与进水孔预埋件，并做好固定。同时将带胶皮的盲板与进水孔预埋件贴紧，胶皮一侧与预埋件连接。将盲板主体固定套管与固定板用销子插好，并用卡子固定，通过对盲板的开合对盲板与固定板的连接情况进行检验。同时再将进水孔预埋件与盲板进行固定。通过手控制盲板固定槽，插入销子并上好卡子，使手和盲板进行固定。

在沉箱下潜注水过程中，需要通过对尼龙绳的拉动进行盲板注水，在注水完成后再放绳，盲板在水压以及自重的作用下会关闭。

传统方案与改进后方案的经济费用对比如下：

原方案（6套×1200元+400元/工日+200元/台班×10台班）×61件，结果计算为58.56万元；

本工程改进后方案为533元/套×6套×61件，结果计算结果为19.51万元。

共节省费用为39.05万元。

2.4 底胎膜供水管布设对比

供水管布设过程中，人工喷淋养护，所有的台座都需要配备相应的人进行养护，养护的工期为329天，养护工资每人每天100元。通过本工程的工艺改进后，采用沉箱周围设置进水管的方式，利用水泵在混凝土表面喷淋养护水实现对混凝土构件的养护，只有喷淋盲区需要进行人工养护。

通过两种方案的对比分析可知，原方案的经济效益为100元/人×329天×7人，计算结果为23.03万元。

新方案中主要为水泵以及钢管等方面的费用，共计2.5万元，节约经费20.53万元。

此外，模板加工过程中，通过对内模板倒角板的安装以及螺栓长度的工艺，能够在桁架外安装倒角板，大大降低施工难度，安装时间也大大缩减，提升模板安装和拆卸效率。

结语：

综上所述，沉箱预制施工过程中，施工的经济效益与施工工艺选择具有非常强的相关性，因此在施工细节中必须要采用科学的方式进行改进和创新，保证工艺改进措施，为工程经济的发展奠定基础。