崇武码头沉箱整体预制施工
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摘要：重力式沉箱码头一般中型以上沉箱均采用分层预制施工，本文介绍崇武项目沉箱采取的整体预制施工工艺。
关键词：沉箱；整体；预制
中图分类号：TU74文献标识码： A
1 工程概况：
惠安县崇武码头采用重力式沉箱结构。沉箱共30个，其中数量较多的沉箱规格为9.9×8.6×13.25m,单个沉箱混凝土用量为236.4m3，钢筋用量为35.56t，重量591t，结构混凝土强度等级为C35。结构形式见下图：
典型沉箱结构平面图 1-1断面图
本工程沉箱在重力式码头工程中属中型沉箱，按常规通常采取分层浇筑施工工艺，由于本工程进点后预制场建设工期有些滞后，建设后的场地不大，因此为加快进度，提高预制场地周转利用率，我们尝试采取了整体预制施工工艺。
整体预制施工工艺主要是将钢筋一次绑扎到顶，混凝土连续浇筑直至完成，期间需要解决各工序如钢筋绑扎、混凝土浇筑等作业时的施工人员操作条件，以确保施工质量。
2 预制场布置
本工程预制构件单体较重，因此预制场地平整碾压后浇筑了25厚C25混凝土。预制场地宽28m，场地上安装了一台跨度30m 起重量30t的门机及一台16t塔机，此外布置一套1.5m3/h的混凝土系统及一座钢筋加工厂。
3 钢筋制安
3.1钢筋制作
钢筋在现场钢筋加工厂制作，整个沉箱的钢筋一次加工完成，所有钢筋接长采用闪光对焊。
3.2钢筋安装
沉箱总高度近4层楼，因此钢筋一次性绑扎完成需要解决钢筋工操作及绑扎的钢筋稳定、不倾覆、不变形的问题，施工期间主要采用制作钢筋绑扎操作平台及拉设缆风、增设拉结筋、支撑钢管等方法解决。
3.2.1钢筋绑扎操作平台
钢筋操作平台采用型钢制作，共三座，其中一座放在沉箱外用于四周墙体钢筋绑扎，二座放置在沉箱隔仓中，用于隔墙钢筋绑扎。
放置在沉箱外的平台长9m，宽1.5m，高12m；沉箱内的平台长3.3m，宽2.9m，高12m；平台2m一层，铺设木板，上下设有钢爬梯。平台框架均用12号槽钢焊接。
钢筋绑扎时，外平台靠近绑扎钢筋的墙面放置，一面绑扎完成后，吊机辅助移至下一面工作；内仓二座操作平台用吊机吊入对角固定放置，所有钢筋绑扎完成后吊出。
3.2.2钢筋绑扎
沉箱外墙钢筋绑扎逐面进行，内隔墙各面同时进行。
各面钢筋绑扎时，先绑扎几根竖横向钢筋，作为定位钢筋及骨架钢筋，这些钢筋绑扎过程中用内外的钢筋绑扎平台临时固定。骨架形成后，在四周打些地锚，用细钢丝绳缆风拉住固定，随后绑扎其他竖向钢筋并自下而上绑扎横向钢筋。钢筋绑扎过程中，钢筋网片的重量逐渐增加，使网片产生形变，此时需调整及增加缆风，同时绑扎一些斜向钢筋增加钢筋网片的刚性，减少形变。
一面钢筋绑扎完成及钢筋绑扎平台移开后，辅以脚手架钢管替代支撑。
混凝土保护层垫块采用预制混凝土环形块，穿在横向钢筋上，每平方米不少于4个。
4 模板工程
4.1模板结构
本工程沉箱预制模板我们委托了专业模板公司设计、制作，模板板面、围檩均采取钢结构定制。
模板板面采用6mm钢板，纵横围檩及支承桁架用12号槽钢。
外模按沉箱各面的形状定型制作，共4片，每片重约13.5t，由于每片模板较大，运输困难，因此在厂家分节制作后运至预制场拼接制作完成。
内芯模结构同沉箱预制常规模板，板面与支撑桁架用螺杆伸缩节固定，便于调节。沉箱内壁高12.7m，内芯模按工艺操作要求均分成3节制作，共制作12节。
4.2模板安装
模板安装按底模外模内芯模的顺序进行，其中底模在钢筋绑扎前完成，内膜在全部模板安装结束后要拆除吊出，然后在混凝土浇筑过程中逐节重新安装。
模板安装过程中，所有模板均用门机吊运。
4.2.1底模
本工程沉箱出运拟采用气囊，因此设置了架空底模。
底模由25号工字钢架设，工字钢间距1.7m左右，之间充填中粗砂，洒水密实后处理平整，之后铺上厚度为20的光面胶合板，再在整个底模面上铺设一层牛皮纸，防止浇筑时漏浆。
沉箱预制完成后，将砂掏出，以塞入气囊移动沉箱。
4.2.2外模安装
先将模板靠上底模，调整左右位置，准确后用垂球初步找正垂度，然后在桁架支脚底部用楔形垫块垫实。
四面安装完成后，相互之间用螺栓紧固。模板安装过程中，需随时调整已绑扎钢筋的位置及放好预埋件，同时拆除缆风。
4.2.3内芯模安装
钢筋绑扎完成后需试装一次内芯模。
先在每个隔仓底部，埋设4根预制混凝土方柱，用以支承内芯模及后期底板混凝土浇筑时的工作平台，方柱混凝土标号与沉箱混凝土同。然后吊入一节预先调整到设计尺寸内芯模，垂球初步找正垂度后校正四周的钢筋，按此方法装完一层的四个芯模后，将四个芯模互相用螺栓连接紧固，继续安装上层芯模。所有芯模安装及钢筋校正工作完成后，将芯模逐节吊出进行混凝土浇筑。
5 混凝土浇筑
5.1混凝土配合比
整体浇筑，混凝土下料、振捣操作不是很方便，且浇筑过程中需要安装内芯模，因此混凝土和易性及初凝时间控制非常重要。
根据现场配备的施工装备情况，沉箱底板及边墙浇筑过程中混凝土下料振捣时差约1.5小时左右，内芯模安装一层约需2小时左右，因此混凝土初凝时间至少控制在3.5小时以上。
施工前，将所使用的砂石骨料，水泥、粉煤灰、外加剂等交试验室做了三组配合比试验，最终采用的混凝土塌落度为16，初凝时间约4.5小时左右。
5.2 混凝土浇筑
5.2.1混凝土浇筑顺序
混凝土浇筑时，先将底板部分浇筑完成，然后安装第一节内芯模，继续浇筑至内芯模顶面下20cm左右安装第二层芯模，以此类推，直至完成整个沉箱浇筑。
5.2.2混凝土入仓、振捣
沉箱混凝土在现场拌合站拌制，混凝土搅拌车水平运输，混凝土泵车入仓。为便于泵车混凝土出口移位方便，浇筑混凝土时，泵车混凝土运输臂前端加设5m橡胶软管。
混凝土浇筑时，混凝土下料、振捣等均在四个隔仓内进行，每隔仓均安装一个钢结构操作平台，底板浇筑时，平台放置在立柱上，以上各层浇筑时，平台放置在内芯模顶面上。每个隔舱内配备几名操作人员及必要的工器具，分别负责完成该仓内的工作。
浇筑开始前需要再一次检查模板、钢筋、预埋件等的情况及各个环节使用的机械状况、人员安排情况，防止因重新校正钢筋、模板、安装埋件或设备、人员出现问题造成工序衔接不顺耽误时间，造成混凝土初凝的现象。
底板混凝土浇筑时，混凝土采用泵车从隔仓内及趾脚处直接下料；墙身浇筑时混凝土采用布设软管的方式下料，以防止混凝土下落高差过大而产生离析现象及便于泵车出料。软管直径15cm，长2.8m，下端从钢筋网中插入至浇筑仓内，上端口装一漏斗接料。混凝土振捣采用插入式振捣器，振捣棒软管长度8m。
6 经验及建议
（1）沉箱整体式浇筑，在四周模板安装后内仓非常封闭，因此浇筑混凝土时产生的大量水化热会导致沉箱内气温很高，影响作业环境，故施工时间安排上要尽量避开高温期，同时做好通风降温工作，确保浇筑顺利进行。
（2）整体式浇筑，钢筋、模板安装较分层浇筑时难度大，使用的辅助设施、模板制作量也多，混凝土浇筑要求高，因此如果有充足的预制场地便于周转，还是应该尽量采用分层浇筑的施工工艺。