论港口航道工程沉箱施工技术

丘志洪 何文聪

摘  要：沉箱预制施工是重力式码头施工中的重点，对沉箱预制施工技术进行分析，基于以往施工经验，明确沉箱预制施工技术要点，有针对性地做好每个环节控制，减少不规范行为的发生，降低各类因素带来的不利影响，提高工程施工的安全性与可靠性。文章针对沉箱工程施工进行探讨。

关键词：港口航道工程;沉箱预制;施工技术

中图分类号：U615 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）20-0153-02

Abstract： The caisson precast construction is the key point in the gravity wharf construction. Based on the previous construction experience， the caisson prefabrication construction technology is analyzed. Based on the previous construction experience， the key technical points of caisson prefabrication construction are clearly defined， and each link is controlled pertinently， including reducing the occurrence of non-standard behavior， decreasing the adverse effects of various factors， and improving the safety and reliability of engineering construction. Thus， this paper discusses the construction of caisson engineering.

Keywords： port and waterway engineering; caisson prefabrication; construction technology

港口航道工程受地形地势条件影响巨大，因此现场施工难度较大，必须要选择适应性与可操作性强的技术作为支持，既可以降低施工难度，又可以保证施工质量。沉箱预制施工技术已经比较成熟，在港口航道工程中的应用比较广泛，已经积累了大量的经验，在实际施工中主要需要做好模板施工、钢筋施工、沉箱出移、安装及回填等各环节施工，通过细节管理，减少麻面、气泡以及底模粘连等问题的发生，提高综合施工效果。

1 沉箱工程特征

沉箱码头按平面形式分为矩形和圆形;沉箱以施工经验成熟，出运安装较为稳定，预制条件宽，适用性强，维护方便等优点，普遍为重力式结构码头所采用。

2 港口航道工程沉箱预制施工

2.1 模板施工技术

2.1.1 模板制作。沉箱预制模板根据沉箱规格制作成定型模板，以便于模板安装施工。模板骨架采用连续满焊焊接，面板与筋采用断焊接。

2.1.2 模板安装。底模从下而上铺设工字钢，间距以沉箱重量计算设置。为便于工字钢或槽钢在沉箱顶升后抽出，工字钢分段连接。以工字钢钢模板形成底模面，底模采用合适的尺寸组合钢模拼装而成，检查底模平整度，达到规范要求后涂刷一层脱模剂。内模采用井字撑杆与大片组合钢板连接，外模板采用竖向桁架与钢板连接。内模板吊至于垫块上;底层外模板吊至立于预制台上，上层外模板置立于用预埋螺栓固定的外工作平台上，内模板立于下层预制的预留孔上。沉箱二次模板安装时，起重机将内胆模板吊至一定的高度，内胆模桁架设置的下部支撑杆对准下层混凝土预留的孔，随后将支撑杆两端的伸缩节分别推入支撑孔内，并使桁架固定，内胆模利用调节螺杆微调测量后尺寸合格后才可固定。

2.1.3 模板拆除。模板拆除首先需要确保拆模时间的合理性，可以根据实验室压块强度来计算。结合以往实践经验来看，试件浇筑8h以后，便可以对螺栓进行松卸处理，并在12h后组织进行拆模。拆模时要注意控制力度，避免对混凝土结构造成损坏，减少孔洞、麻面等问题的发生。另外，拆除螺栓时需要控制对称作业，且最后还需要保留一定数量的安全螺栓，在确认起重机钢丝绳带完全处于绷紧状态后，才能够将剩余的所有安全螺栓拆除。

2.2 钢筋施工技术

2.2.1 钢筋制作。提前对制作所用的钢筋材料进行验收，核查钢筋材料的规格、数量以及质量。进入到钢筋加工环节后，需要严格以设计图纸为依据，保证每项参数均精确一致。一般为提高制作效率，可以提前对钢筋材料进行编码，直接按照编码进行组装制作即可，可根据施工条件先在制作台制作钢筋网片后再吊至沉箱位置安装，提高施工效率。

2.2.2 钢筋绑扎。底板钢筋绑扎。提前在沉箱预制平台上设置沉箱外轮廓线，然后依次划分底板钢筋控制线，然后按照控制线的范围来完成底板下层钢筋的绑扎施工。整个钢筋绑扎处理，均需要采用慢点绑扎的方式，确保绑扎牢固性。外墙和隔墙的钢筋预先吊到现场进行绑扎，绑扎时严格控制钢筋间距。然后吊车吊起穿筋托盘，绑扎隔墙钢筋，同时绑扎好各处的加强筋。混凝土垫块施工必须满足设计及规范要求，保护层垫块不规则布置、设置牢固、保证钢筋保护层厚度。

2.3 混凝土施工技术

2.3.1 混凝土浇筑。沉箱底层混凝土浇筑按照底板、趾、隔墙以及外墻的顺序依次进行浇筑施工，并于模板趾斜片偏上位置开设一振捣孔，且对于底板和墙体交接的位置需要先进行外墙浇筑，然后进行内墙浇筑。上层段混凝土浇筑按先外墙，后隔墙进行。混凝土分层浇筑，浇筑厚度不大于50cm。混凝土振捣。选择高频插入式振捣棒来对浇筑完成的混凝土进行振捣施工，按照一定顺序进行墙体布点，而底板则是采用梅花方式布点。振捣棒要垂直插入到混凝土内，按照快插慢拔、上下抽动的方式进行充分振捣，不可过振或漏振，直到混凝土内不再有气泡排出，且没有明显下沉为止。另外，为保证上下两层可以结合成一个整体，在对第二层混凝土振捣时，要求振捣棒必须要插入到混凝土内至少5cm，提高振捣效果[1]。第三，冲毛处理。对接槎部位进行冲毛处理，要求提前浇筑1层水泥砂浆，并将接槎面润湿，利用高压水冲毛方法进行处理施工，实际操作时根据环境温度来确定冲毛时间。

2.3.2 混凝土养护。检查确认混凝土强度达到设定值后，便可组织进行拆模，以免拆模对混凝土结构产生损坏。然后就需要对混凝土进行养护，做好结构表面的洒水保湿养护，以免在短时间内结构失水过多产生裂缝，一般要持续养护不少于14天。另外，如果拆模时混凝土结构出现损坏，应根据评估，再用特殊加强材料进行修补。

3 沉箱出移、安装与回填施工

3.1 沉箱出移施工

沉箱陆地出运至吊船上大致可分为滑轨、气囊、自行式液压平板车（SPMT）出运。本文作者根据自身经历工程特点，对SPMT门架出运施工进行讨论。运输过程中，由专人指挥和监控、专人操作。SPMT车组明确选择行驶模式微动车辆转向，SPMT车以不大于0.14m/s的速度纵向行驶，监控人员严密监控车组行驶情况、包括控制面板车辆运行数据、门架系统、沉箱装载等运输情况;并对沉箱各吊点的受力情况、路面情况，实时反馈给指挥人员，指挥人员应根据实际情况指挥各操控人员进行调节。门架运输系统转弯运输时控制好车板速度，沉箱的晃动不能过大，严格按照规定要求运输，严禁紧急启动和紧急刹车，避免产生意外。起重船停靠在码頭前沿，配合SPMT门架吊装沉箱上驳。上驳完成后，起重船按照指定的航线自航进入沉箱安装区域，深仓驳自航至施工现场。

3.2 沉箱平移到码头前沿

SPMT门架自行式液压车利用浮吊吊装上驳，分批进行水上运输。计算预制场出运码头距离施工现场距离，保证构件出运的安全性，采用合适吨位级深仓驳船运输。根据沉箱的设计结构，结合沉箱安装船舶的安装方式以及出运港池的形态，沉箱装驳时，要求沉箱落驳应以构件安装轴线顺船轴线平行放置。且沉箱放置应根据船舱宽度长度合理放置，避免偏载或首重尾轻。结合沉箱的结构特点以及落驳布置，利用沉箱前后壁作为一个支撑点，船舱侧板作为一个支撑点，使用一根方木支撑于两者间，即可防止沉箱在运输过程中可能发生的侧向位移，同时为避免船舱侧板受到集中力而被破坏穿透，可增设一块木板垂直于支撑方木，使其可能发生侧向挤压力分布于船舱侧板上。另为保证在运输过程中，放置构件相互碰撞，在构件端头处设置轮胎等缓冲物隔离，在舱体两头焊制型钢加以支固，限位，放置构件前后位移。

3.3 沉箱安装施工

沉箱安装采用GPS卫星定位系统定位。在沉箱前沿两个角上安装两个GPS天线，通过无线蓝牙将数据传递到定位船测量人员手簿上，船舶司操人员根据测量人员指令进行吊杆操作，先进行粗定位，移到沉箱安装区域，吊钩下放，沉箱灌水下沉，精确定位沉箱，当沉箱角点移动到指定位置后沉箱继续灌水下沉，灌水时要均匀下沉，顶部保持平衡，下沉中要多次进行精确定位，沉箱下沉接近基床时再次进行测量，保证沉箱安装精度，确认符合要求时，松动吊绳直至落底。安装符合要求后，在顶部上安装标志杆、警示灯，并在箱顶四角设置观测点。沉箱着床稳定后，测量缝宽、偏位及顶面标高等，并由潜水员下水检查沉箱底部接缝、与基床接触情况及相邻错牙情况，必要时起吊沉箱重新安装。

3.4 沉箱内回填

沉箱安装完毕并验收合格后，按设计要求首先往沉箱回填砂至标高，平整以后再分别铺填碎石层，再浇筑砼层。沉箱内的腔室进行回填施工，高差不得超过1m，避免沉箱出现沉降不均匀的现象。吹填期间首先按照设计总量控制，碎石及二片石采用自航方驳上自带反铲抛填。沉箱安装回填一定数量并相对后，开始进行箱顶封仓板现浇施工。

4 沉箱预制施工问题及处理

4.1 蜂窝麻面问题

蜂窝麻面是最为常见的施工问题，出现的原因为振捣不充分，在模板孔眼等位置出现浆液溢出的情况，进而会产生空隙或者泛砂问题。如果选择应用粒径较大的粗骨料施工，会对钢筋保护层的实际填充效果产生一定影响。振捣不到位，密实度达不到设计要求，就会导致混凝体结构产生蜂窝麻面的问题。因此在实际施工中，需要严格控制好模板拼装的缝隙大小，优选大块模板拼装施工，尽量减少拼缝的数量。另外，加强振捣施工管理，选择合适的振捣设备，预防出现漏振问题。并且还需要保证混合料配合比设计的科学性，合理确定粗骨料的粒径，保证符合施工要求。

4.2 底模粘连问题

受大粘聚力影响，沉箱在起吊的过程中底模可能会受到外部因素影响产生损伤，一般可以提前在底模涂抹适量的机油，然后再铺设一层砂，最后铺设一层编织布，以此来达到良好的隔离效果。并且，在沉箱起吊完成后，所铺设的编织布需要及时去掉，以此来增加沉箱底部与块石基床两者之间的摩擦力。

5 结束语

港口航道工程施工中沉箱预制施工技术应用比较广泛，通过提高施工作业的规范性，严格按施工组织方案进行施工，控制好每个施工环节，才可保证沉箱工程施工的安全和质量，以达到最佳施工效果。

参考文献：

[1]范丰东.港口航道工程沉箱预制施工技术[J].工程建设与设计，2018（08）：202-203.

[2]王鑫.港口航道工程沉箱施工技术研究[J].科学技术创新，2018（08）：127-128.

[3]徐河.港口航道工程沉箱施工技术要点分析[J].珠江水运，2017（02）：72-73.