苏伟杰
(广州港股份有限公司南沙集装箱码头分公司,广东 广州511466)
该项目融合了南沙集装箱码头分公司半自动化堆场一期实例中的轨道梁基础,道路、堆场结构做法,排水系统等建设内容。南沙集装箱码头分公司半自动化堆场一期工程为建设南沙三期工程纵六、七路与横二、三路之间的半自动化重箱堆场,其中重箱堆场面积6.02 万m,尺寸为206m×293m;空箱堆场面积507 万m,尺寸为206m×247m。堆场采用双悬臂集装箱轨道龙门吊进行作业,轨距31m(见图1)。
图1 集装箱码头
在港口道路堆场施工的过程中,首先需压实并平整基土,然后再利用7%和3%的灰土填充浇筑,完成之后还需铺设水泥以稳定碎石,使用压路机进行碾压,与此同时铺设砂垫层再填档区域。砂垫层的铺设完成后,再次对高强度混凝土联锁块进行铺设,最后清理施工现场。
港口道路施工工序与堆场的施工工序的不同之处:堆场施工过程中需铺设砂垫层在填档区,而在港口道路施工无需这一步骤,可以直接对普通凝土面块进行施工。
灰土层通常为承受整个大地荷载重量的主要结构层,面层工程的质量直接受此影响。灰土层的质量若不能得到严格控制,就会导致工程质量事故。灰土层的标高必须按照设计要求严格执行,回填土的厚度均匀需严格遵循设计要求规范施工流程,需夯实或者碾压平整结实。
3.1.1 灰土层的组成材料
石灰、填土以及原状土是灰土层的组成材料。一般石灰的级数应在三级或者三级以上,必须选用级数达到要求的石灰。填土主要有粉土、砂土以及黏性土等,填土的质量应符合现行国家法规制度。自然状态下的土被称为原状土,如砂土、黏性土、粉土和碎石类土等。
3.1.2 施工要点
在进行灰土施工过程中,为确保灰土层建设硬度达到施工要求与施工标准,往往采用分层铺设填筑、分层压实、分层检验等方法进行施工。影响灰土层施工品质的主要因素是土料的含水量,因此在施工前必须做好含水量的试验检测,以此确保灰土层施工质量。还要在施工之后对灰土层进行压实,以确保基土层密实均匀。
需注意的是,通常采用静压一遍,振压四遍,静压一遍的施工步骤,碾压至表面平整无轮迹。若出现轮迹无法被碾压平整的情况,则与现场施工中的含水率未得到有效控制相关。在拌和机作业后,必须检查含水率,在最佳含水率的情况下进行压路机的作业才会保障压实度。出现轮迹是由于灰土含水较高,灰土出现裂缝由于烈日或大风等天气造成的灰土表面较干,必须及时保养。
3.1.3 施工质量标准
应对土质合理取样,通常是取样每层土质厚度的2/3,以此来检测压实填土层的密实程度。其中,压实度的系数标准需在现场试验之后得以确定,结果显示合格率需在90%以上。在进行灰土层填筑中不得使用淤泥、膨胀土以及耕植土等含水量在8%以上的材料,采用环刀法或者灌砂法对灰土层施工质量进行检测。
3.2.1 准备工作
为确保施工质量,需对施工材料进行检测,且原材料应严格按照施工计划提前进入施工现场。无论是开展拌和基层混合料工作还是其他施工流程,都必须严格遵循施工设计标准与施工要求。在进行基层混合料拌和工作中,施工人员需对不同配合比的基层混合料进行尝试配比,为后期拌和后的混合料试验提供数据支持,并在此基础上确定最佳配合比,施工方案也应依据试验数据进行合理调整。
3.2.2 施工过程
第一,严格控制配合料的配合比,特别是基土层含水量的控制,通常来说,含水量需控制在最佳含水量的范围内,借助强制式拌和机等施工设施对混合料进行拌和。第二,需对基土层进行整形,清理基土层表面的杂草后,平整基土层需根据实际基土层情况采用压路机进行适当的夯实压平。针对基土层部分的低洼处,工作人员要首先对表层5cm 以上进行耙松,其次用新水泥的混合料找补整平。在对基土层摊铺整形的过程中,确保在合理规定的范围严格控制基土层的平整度和摊铺厚度。施工过程严格遵循施工规章制度进行,当出现粗细集料窝或者带槽现象,工作人员应当及时解决,避免出现混合料离析的情况,进一步确保施工的品质。
控制面层施工过程:需在基层与联锁块中间设置砂垫层,在基层与联锁块面层中间应采用含泥量小于3%同时含水量保持在4%~8%的中粗砂,在进行铺设的施工过程中,严格遵循设计要求均匀铺设联锁块面层。在铺设联锁块面层建设过程中应分区域分阶段,一般情况下是按照下坡向向坡脊进行人字形进行铺设,分段长度控制在5m,并且在靠近路缘石、各类井盖等不足整块的地方采用联锁块切割或者异型块进行铺设。在面砖铺设完成之后,再用小型压路机碾压两三遍。在碾压过程中,需保持面砖的长度方向与碾压机前行的方向呈垂直状态,并控制步行速度与前进速度匀速缓慢进行,避免面砖受到影响。小型碾压机完成碾压工作之后,采用含水量小于2%的中细砂填实块体间的缝隙。块体间的接缝被填实之后应清理干净余砂,以保持整体的整洁度。
3.4.1 控制凝土面层施工过程
为提升混凝土面层的抗压能力,满足重载车在集装箱堆场的行驶要求,在工作过程中最好选择商用混凝土。摊铺时应考虑摊铺厚度分布均匀,根据板的厚度以此确定混凝土摊铺的次数,当板厚小于25cm 时可一次性进行摊铺;当板厚大于25cm 时,需进行两次摊铺,板下部的厚度需占总厚度的3/5。在混凝土做板面时,首先应把板面清理干净,处理板面上的黏浆及填实缝隙,修补吊边和缺角的地方,在该过程中禁止在混凝土板面撒水泥粉或水。在做板面时需分两次进行操作:先进行找平,混凝土表面不再渗水后再进行二次抹平,需紧实、平整。板面施工完成之后,及时养护混凝土板面,以此保证混凝土板面的承载力度达到相应的施工要求。
3.4.2 混凝土接缝施工
要依据对应工程设计标准规范,对施工缝位置进行精准定位,需确保施工缝位置与路场面中心线呈垂直状态。缝壁的混凝土施工工作完成之后,需要对接缝处涂刷沥青,并且采用螺纹钢筋作为拉杆,并合理设置拉杆,以此确保纵缝施工品质。
针对横向缩缝借助切缝机进行施工,应当在水泥混凝土路面强度在25%~30%进行施工,若切缝时间过早,将产生大面积的开裂;若切缝时间过晚,混凝度路面强度过高则丧失缩缝作用。根据具体实际情况,整体缩缝宽度控制在4~6mm,若设传力杆时切缝深度应大于面板厚度的1/3,且需大于70mm,若设传力杆时切缝深度应当大于面板厚度的1/4,且需大于60mm。混凝土板养护期满后应及时灌缝。缝料充满度应根据具体施工季节而定,若在常温气候下施工缝料与板面持平,根据热胀冷缩原理若在寒冷气候下施工缝料宜填为凹液面,中心需低于板面1~2mm。填缝料养护期间应当封锁交通。
采用水泥稳定碎石基层铺设是港口道路堆场基层施工中常见的施工方法。水泥稳定碎石层铺设厚度设计为45cm,其铺设总量大概是21700m,其中港口码头主体工程铺设区域的铺设总量约为4800m,整个基层施工的现场铺设开展采用厂拌法。水泥稳定碎石基层的施工包括如下几个步骤:
第一,准备下承层。水泥碎石施工前,应认真清扫下承层,清除各种散落材料和杂物。同时,水泥碎石铺设施工应保证下层土质表面湿润。
第二,开始拌和工作,拌和集料需精心挑选碎石,确保没有超大粒径的石料,再将拌和集料采用专业的拌和设备进行工作,需注意的是,需要三台挖掘机与一台装载机配合使用。在施工现场,需配置试验工作人员,其主要工作职责是实时检测拌和过程中不同集料的配比、含水量及水泥用量,并做好数据记录。在料斗旁边配置一名或两名工作人员,对下料的情况负责监视,避免出现堵塞现象,若出现卡堵现象应及时停止。工作人员需确保拌和含水量配比达到1%~2%。
第三,运输摊铺工作过程中,首先需借助装载机或者其余类型的现代化机械设备将拌和好的混合料运输到施工现场,并且在正式施工前必须进行试碾压与试摊铺以确保后期铺设厚度及碾压次数。采用推土机摊铺混合料,并依照铺筑层厚度和要求达到的压实干密度计算每车混合料的铺筑面积。用石灰粉划出方格来标记每车的卸土位置,并把混合料均匀地卸在堆场。铺土时,先用推土机推平,再依照松铺厚度使用刮杠分区分条进行人工均匀摊铺。
第四,碾压。碾压前先进行碾压性能试验,以确定碾压遍数和碾压方法。采用12~15t 三轮静态压路机和大吨位振动式压路机联合碾压。碾压方法分两步:首先采用12~15t 三轮静态压路机静态稳定地碾压一遍;其次使用大吨位振动式压路机进行振动碾压,从而使中下层满足压实度要求;最后使用三轮压路机进行碾压,从而达到设计要求的压实度(高于97%),并确保表面没有轮迹。
对地基进行加固并且验收合格之后,根据既定的设计要求厚度和泛水来测量松铺标高,并铺筑15cm厚的石粉渣。使用装载机或翻斗车把石粉渣运到现场,并用推土机粗略压平,然后用刮杠分区分条进行人工细平,再用振动压路机进行碾压,保证压实度高于95%。施工前先进行试铺试验,掌握含水量、压沉量及碾压遍数等参数,用于指导施工,确保设计压实度。
在进行中粗砂垫层的铺设施工前,首先应当进行测量放线,并标记好各控制线。在铺设中粗砂热层的厚度中,确定中粗砂热层的虚铺厚度以及松铺系数,确保铺设振压施工后的混凝土联锁块面层后的垫层厚度等符合设计要求。在港口道路堆场的混凝土联锁块与中粗砂垫层的施工过程中,C50 锁施积大概为6700m。在确定各施工系数及要求标准后,开展摊铺与碾压、材料运输、平整处理等工艺流程,并严格控制中粗砂垫层与混凝土联锁块施工效果与质量。
在进行港口道路堆场的钢筋混凝土板块的铺设施工中,首先应保证地基平整,严格按照现浇混凝土垫层、绑路面钢筋扎、安装模板、浇筑混凝土、拆除模板和养护等施工顺序流程开展港口道路堆场的钢筋混凝土板块施工工作。
经过加固处理的地基,按照混凝土垫层底标高整平。面层模板使用定型钢模板,固定栽锚杆,底缝用砂浆堵严。浇筑面层混凝土前在垫层混凝土表面撒一遍水泥浆,混凝土用搅拌车运输并人工进行分灰,先用振捣棒振捣混凝土并人工找平,再用滚杠找平,用抹面机抹面1 遍,人工抹面4 遍,拉毛2 遍。混凝土最终凝固后,进行洒水养护,养护时间大于14d。混凝土强度未达到设计强度的70%时不允许施工车辆在其上行驶。
地下管网完成并开始基层施工后,进行围墙和应急门的施工。施工顺序如下:第一,测量放线;第二,夯实整平地基;第三,砖砌围墙基础;第四,绑扎墙柱钢筋;第五,砖砌墙柱;第六,混合土浇筑;第七,墙柱面抹灰;第八,安装金属栅栏;第九,喷涂料。
综上所述,并结合南沙集装箱码头分公司半自动化堆场一期实例,首先从港口道路堆场的施工方法展开了综合分析,并从多个维度入手,探究了港口道路堆场的施工方法。随着我国现代化建设进程的不断推进,未来我国的港口道路建设格局势必将变得更加多元化、立体化,必须站在宏观角度来看待和解决问题,促使国家港口建设与国际接轨,以此促进我国经济事业的可持续发展。