水利工程論文-淺談大型沉箱預制與質(zhì)量控制摘要：沉箱預制是一個主要分項工程，其預制質(zhì)量直接影響碼頭的整體質(zhì)量。本文結合湄洲灣沉箱碼頭工程的實踐，對大型沉箱預制方案、施工中存在問題及解決措施、質(zhì)量控制等進行探討.關鍵詞：沉箱預制監(jiān)理沉箱預制是沉箱碼頭墻身結構分部工程的一個主要分項工程，其預制質(zhì)量直接影響到碼頭的整體質(zhì)量和單位工程的質(zhì)量評定等級。隨著水運事業(yè)的發(fā)展、深水泊位建造日趨增多，沉箱預制逐漸向高大發(fā)展。因此，如何做好大型沉箱預制、加強質(zhì)量控制監(jiān)理就顯得尤為重要。本文結合沉箱重力式碼頭工程的施工監(jiān)理實踐，對大型沉箱預制、施工中存在問題及解決措施、質(zhì)量控制監(jiān)理等淺談自己的看法。1概況湄洲灣碼頭工程泊位長304m，陸域縱深310m，碼頭面標高+8.20m，碼頭前沿水深-13.75m，滿足?？?.5萬t級集裝箱船和5萬t級散貨船的要求。碼頭結構型式為沉箱重力式結構，如圖1所示。沉箱分K1和K2兩種型式，K1型尺寸為7.2m7.2m15.75m，K2型尺寸為7.2m7.2m12.20m。兩種型式基本相同，均為帶底板、前趾結構，縱橫隔墻將沉箱分為4個腔，吊孔離底板9m，共52塊。K1型48塊，每塊重量為478t，砼量191m3，鋼筋28.6t。2預制方案簡介21沉箱施工工藝流程根據(jù)沉箱的高度高、壁薄、鋼筋密度大、砼量大等特點，為保證砼振搗質(zhì)量及沉箱外觀尺寸，在現(xiàn)場分3層預制。K1型3.75m、6m、6m；K2型3.75m、6m、2.45m。施工工藝流程如下：底模施工綁扎鋼筋支模板并加固澆砼拆模養(yǎng)護。22模板設計K1、K2型沉箱最高為15.75m，底板厚0.5m，吊孔離底板9m，底板砼30m3,往上海1.0高砼量10.5m3?？紤]澆筑強度決定砼與模板分層：第一層：砼3.75地模0.10m高，配外模板3.85高，內(nèi)模3.25m高；第二、三層：砼6.00高，配外模板6.00m高，內(nèi)模6.00m高。單塊模板最重4.75t.考慮流水作業(yè)模板的周轉，第一層模板制作二套，第二層二套，第三層一套。模板采用定型組合鋼模板，在施工現(xiàn)場組合拼裝成大塊模板，并在外側縱橫面架設縱橫向肋，用16對拉螺栓加固，為方便螺栓回收利用預埋18硬塑管，軌道式塔吊吊裝和拆模板。2.3鋼筋加工鋼筋按施工圖中尺寸、型式在加工車間（現(xiàn)場）加工，并進行編號存放，編號應與施工圖中尺寸編號一致，便于監(jiān)理和質(zhì)檢員檢查，然后運至現(xiàn)場進行綁扎。24砼拌制砼拌制采用一臺50m3/h強制式攪拌樓攪拌，砂、石料、水均由電子計量，由一臺60m3/h拖泵輸送。2.5分層預制的依據(jù)重力式碼頭設計與施工規(guī)范（JTJ290-98）規(guī)定：沉箱的混凝土宜一次澆筑完成。對于需分層澆筑的大型沉箱，其施工縫不宜設在水位變動區(qū)（即設計高水位減1.0m至設計低水位減1.0m之間）和底板與立墻的連接處。該規(guī)定說明沉箱是可以分層預制施工的。2.6分層高度的確定第一層底板以上高3.75m，考慮3個方面：（1）水運工程混凝土施工規(guī)范（JTJ268）規(guī)定施工縫位置與底板相連的墻體，其水平施工縫宜留置在距底板大于1.0m高的位置。（2）結構圖中吊孔中心位置在距底板9.0m處，如果第一層太低，則第二層便須增高，給砼入倉、振搗增加難度。（3）一次60多m3砼的澆筑量其勞動強度比較適中，第二節(jié)6.0m高施工后，施工縫正好在吊孔以上0.75m處，滿足吊孔結構受力要求。而且自底板以上每上升1.0m，砼量增加10.5m3左右，這種薄壁結構澆筑60多m3砼一般所需的時間約為67h，操作人員可達到滿負荷工作。3施工中存在的問題及解決措施（1）拆除第一塊沉箱第一層模板后，發(fā)現(xiàn)沉箱前趾斜面氣泡太多，并且有部分砂線。原因分析：前趾斜面模板全封閉，砼振搗因難，振搗不密實，氣泡未排出。整改措施：將前趾斜面模板開4個空窗口，便于砼振搗；用降低水灰比，減少砼坍落度克服水線等缺陷；強調(diào)模板涂脫模時要均勻，拆除后對模板表面進行清理；頂面處砼采用二次振搗，要在砼初凝前再振搗一次，克服表面松頂、粘皮的現(xiàn)象。（2）第一、二塊沉箱底部有部分麻面、漏漿現(xiàn)象。原因分析：底模地腳螺栓產(chǎn)生偏移，出現(xiàn)跑模現(xiàn)象。整改措施：固地腳螺栓，每30cm長打一個地腳螺栓，加密一排撐桿；在距模板底10cm左右，增加一排地腳螺栓，增加一排撐桿；底層砼澆筑完畢后，在澆筑墻身砼時適當控制砼澆筑速度，每隔15min泵送一次砼，加強砼振搗，在砼面超過85cm以后，再按正常進行澆筑；澆筑砼中，必須在模板工值班，隨時檢查模板支撐情況防止漏漿現(xiàn)象。（3）第一、二塊沉箱表面氣泡較多。原因分析：砼分層下料不均勻，振搗不密實，振搗時間不夠，氣泡未排出，停在模板表面形成。整改措施：每側下料點分4處下料，分層厚度控制在40cm以內(nèi)；在振搗分間距振搗，每隔30cm振搗一次，棒頭插入下層砼10cm，振搗時間控制在15s左右，并用手電筒仔細觀察砼振搗時表面氣泡出現(xiàn)的情況，適當調(diào)整振搗時間，至排除氣泡為止；在刷脫模劑時脫模劑要刷均勻。（4）在預制初期，因粘聚力較大，沉箱起吊時不同程度上破壞了底模。原因分析：底模上涂刷的脫涂劑主要成分是礦蠟、滑石粉和柴油。這種脫模劑涂刷方便，不污染鋼筋和砼，在內(nèi)外模板上效果較好，但在底模上，涂刷后先要綁扎鋼筋和立模，間隔時間長，涂刷不均或較薄，則效果較差；外模與底模間的縫隙是用海綿堵塞止?jié){。當貼不緊時砼流入間隔，沉箱與底模側壁粘結在一起。整改措施：采用黃機油作底模脫模劑，然后鋪一層砂，在砂上鋪編織布作隔離。沉箱起吊后，應立即撕掉編織布，以保證沉箱底面與塊石基床的摩擦系數(shù)；底模是在原有鹽業(yè)碼頭砼面層上，鑿毛后用紅磚砌成方框，水泥砂漿抹平，然后澆10cm厚砼壓光抹平形成的。底模四周增加預埋槽鋼和螺栓加固。（5）受施工場地限制，沉箱一半在水下儲存，一半直接吊運安裝。正常情況下23d預制一層，養(yǎng)護14d后就要起吊。措施：為了滿足起吊時對強度的要求，采用具有減水性質(zhì)的泵送劑，以提高砼的早期強度，在預制初期，選用強度較穩(wěn)定的砼配合比，試驗了不同齡期的砼試塊抗壓強度（與沉箱同條件養(yǎng)護），以確保起吊日期的強度。從積累3d砼齡期的砼試塊抗壓強度來看，基本上達到設計強度的70%。砼的28d抗壓強度遠遠高于設計強度C30Mpa。(6)砼傾落高度超過了規(guī)范要求的2m措施；為防止砼離析，考慮沉箱壁厚較薄，拉盤與對拉螺桿多，設溜槽、串筒困難，選用軟管下到模板內(nèi)進行澆筑。通過摻加適量的粉煤灰來改善砼的和易性，澆筑砼分層厚度控制在40cm內(nèi)（允許厚度50cm），用插入式振動棒振搗，插入下層5cm以上，保證上下層砼結合成整體。4質(zhì)量控制在預制52個沉箱過程中，監(jiān)理自始至終研究施工方案，嚴格把好原材料、工序質(zhì)量關，做典型施工。在施工初期中出現(xiàn)問題認真對待，分析原因，及時要求整改。監(jiān)理除在澆砼前，對模板、鋼筋、支架的穩(wěn)定性、牢固性、預埋件位置準確性進行檢查外，著重抓好以下幾個要點的檢查和控制：（1）對模板設計進行認真審查，除對平整度、縫隙處理、上下層錯牙等審查外，特別注重對模板的剛度和整體穩(wěn)定性進行復查，并提出審查意見，監(jiān)督實施，以保證沉箱的外形尺寸控制在允許范圍內(nèi)，為確安裝縫寬不超出允許值提供必要的條件。（2）沉箱分3層預制，鋼筋分3次綁扎，這涉及到接頭的處理。規(guī)范規(guī)定受拉區(qū)鋼筋接頭可以采用綁扎形式，也可以采用焊接形式。為了使質(zhì)量更優(yōu)良，對于縱橫隔墻和左右側壁，按規(guī)范要求鋼筋進行綁扎，而對于前后壁有吊孔的兩側，鋼筋接頭全部采用焊接形式。（3）保證施工縫質(zhì)量：施工縫頂面鑿毛處理和增插短筋，接縫處采用高一強度等級的砼與下層砼面結合，提高其抗拉強度；頂層砼減少粉煤灰，降低水灰比，減少坍落度，采用二次振搗，克服砼表面松頂現(xiàn)象；施工縫處上下層模板之間用泡沫板止?jié){。（4）因沉箱壁薄、鋼筋密度大，因此應按規(guī)范控制石子粒徑和水灰比。在砼中添加泵送劑，改善砼的流動性，外加劑依配合比規(guī)定由專人用固定容器配加，攪拌時間不少于1min。嚴格砼傾落高度，分層厚度，振搗間距，振搗時間，保證上下層砼結合成整體，定區(qū)定人振搗，謹防漏振，加強旁站監(jiān)理。5體會與整體澆筑相比，分層澆筑的優(yōu)點如下：（1）砼振搗質(zhì)量有保證。采用8m長振搗棒，棒頭可以直接從模板頂端伸入到砼底部。同時，人也可以直接看到砼振搗的程度，不會造成漏振質(zhì)量事故。（2）鋼筋綁扎位置精確度高，縱向鋼筋不會變形。采用綁扎或焊接接