攔水壩現澆沉箱工程的施工技術

司惟

摘 要：沉箱結構在港航工程中運用較多，主要以預制形式為主，并利用浮力進行水下安裝形成碼頭或防波堤堤頭主體結構。而在港珠澳大橋島隧工程沉管預制廠攔水壩結構中采用干法現澆沉箱技術形成類似干塢塢墻結構，并對現澆沉箱下部及沉箱之間進行抗滑止水處理。下文主要闡述港珠澳大橋島隧攔水壩工程干法現澆沉箱的施工技術，為類似的港航工程沉箱干法施工提供參考與借鑒。

關鍵詞：攔水壩 現澆沉箱 鋼筋模板

1.工程概況

攔水壩A、B區屬于港珠澳大橋島隧工程的沉管預制廠干塢主體工程，主要用于為深淺塢進行擋水的擋水結構攔水壩的壩基基礎為中風化基巖，攔水壩的兩個區域都采用C30現澆鋼筋混凝土重力式沉箱結構，沉箱結構段長度約為19m，寬度為8m，沉箱底板上設置有嵌入巖層的凸榫結構，用于防滲抗剪；攔水壩前沿設置防滲注漿孔，上部結構完成后進行防滲注漿；相鄰的兩個沉箱之間設置了寬度為30mm的結構縫，并且結構縫之間設置Z9-30型橡膠止水帶。攔水壩沉箱的端部均采用現澆C30素砼攔水壩結構與現有巖質山體連接，從而形成完整閉合的擋水結構。

2.攔水壩基礎施工2.1壩基開挖及清理

根據攔水壩沉箱的止水要求，壩基開挖及清理采用挖掘機配合人工進行清理，清理要求至完整風化巖面，并將上面附著碎土石用水沖洗干凈，后根據巖層標高使用C15混凝土做找平層。

2.2錨桿與注漿施工

攔水壩A區有部分沉箱底部需要進行錨筋注漿施工。鉆機采用XRS415型號的潛孔鉆，同時制漿機、注漿機配套放置，制漿機采用NL20型號，本工程注漿機采用的是型號為ZPS-3型注漿機。以工程測量點位為依據，實現鉆機就位，確保鉆機放置穩定，同時確保鉆機的垂直度和水平度。鉆機設備潛孔鉆鉆頭采用φ100mm，鉆孔深度為2550mm；要保證開孔直徑不小于100mm，開孔時要輕加壓、慢速、放置將孔開斜。注漿時注漿孔采用小孔徑孔口封閉自上而下分段循環灌漿的方法注漿，當注漿口壓力維持在0.2M pa，吸漿量不大于40L/min，且進漿量明顯減少時，則代表注漿完成。

3.攔水壩現澆沉箱工程施工技術要點

3.1鋼筋工程

本工程鋼筋加工采用集中工廠下料以及加工的方式，在施工現場實現分層綁扎工作。上層鋼筋在胎具上綁扎完后，采用150t履帶吊整體吊裝底層鋼筋對接。沉箱鋼筋按照分層高度進行分層綁扎。各層鋼筋籠綁扎按規范要求預留搭接長度35d，相鄰鋼筋接頭錯開70d。上層鋼筋采用整體鋼筋籠吊裝的方式，該工藝有以下優點：鋼筋綁扎在固定的吊具上，使每層鋼筋連接定位準確；減少鋼筋綁扎、吊裝占用整個工序的時間，提高上層沉箱施工效率；減少高空作業時間，提高施工的安全性。在鋼筋吊裝時，通過分析吊裝鋼筋的重量，選擇起重設備，攔水壩沉箱最重吊裝重量為塢墩沉箱鋼筋重量，沉箱尺寸為21.5m×8m，A、B 區攔水壩沉箱主要沉箱尺寸為19m×8m。

3.2模板工程

（1）模板的安裝。模板的安裝模板的拆除采用一臺150t履帶吊和2臺80t的履帶吊進行模板的安裝與拆除。

（2）底層模板安裝。底層模板采用履帶吊進行安裝，等到沉箱鋼筋綁扎完成之后，開始進行內模以及外模的安裝，底層模板的底托支撐在預制的混凝土墊塊上。要確?；炷翂|塊的高度與沉箱底板鋼筋保護層厚度應當是相同的，在安裝底層模板之前需要先進行施工放樣，從而對各底托立柱的位置以及混凝土墊塊安放的位置進行合理的確定。同時以沉箱底板的厚度為依據，利用Ф25鋼筋安放于砼墊塊上并焊牢固定于底板鋼筋籠上，值周對各個支撐點進行測量，最后進行底托的安裝。底層內模直接支承于底托上，調正內模位置和垂直度后用拉桿和套在拉桿上的塑料管與外模或相鄰內模相連。

（3）上層模板安裝。底層模板使用一臺150t履帶吊進行吊裝。上層模板外模直接支承于外工作平臺上，內模支承于工作平臺的骨架上。等到鋼筋籠安裝完成之后將鋼筋輔助架吊出，按照先安裝內模、后安裝外模的方式進行模板的安裝。

（4）模板拆除。對于側模板，需要等到混凝土強度能夠達到其表面和棱角不會因為模板的拆除而出現損壞的情況，才能夠進行拆除；對于芯模，需要等到混凝土強度能夠確保其構件和空洞表面不會出現坍塌或者裂縫的情況下才能夠進行拆除；對于已經拆除側模的沉箱，需要等到混凝土強度達到設計強度要求之后，才能夠將其運出場外。

3.3混凝土工程

（1）混凝土生產?；炷辽a拌制在120m3/h攪拌站進行，按配料單進行配料，不得任意更改。混凝土攪拌應計量準確，攪拌均勻，各項勻質性指標應符合設計要求?；炷恋慕M成材料必須稱量。混凝土拌和機攪拌均勻。混凝土攪拌完畢后，應檢測拌和物的坍落度，確保檢查結果滿足配合比的設計要求。

（2）混凝土運輸。本工程混凝土運輸采用攪拌車，在運輸混凝土之前需要使用水將攪拌車濕潤，但是嚴禁存在積水的情況。在運輸混凝土的過程中需要確?；炷帘苊獬霈F離析或者泌水和坍落度損失較大等現象。卸料前，運輸車罐體應快速旋轉攪拌20s以上，方可卸料。水工工程混凝土從攪拌機卸出后到澆筑完畢的延續時間不宜超過表1規定。

（3）混凝土澆筑。沉箱砼澆筑一般采用砼泵車泵送入模。澆筑混凝土采用插入式振動棒振搗的方式進行澆筑?；炷翍謱尤肽?、分層振搗，分層厚度按30～50cm控制。在混凝土澆筑作業中，必須對混凝土自由下落高度進行嚴格的控制，最高不能超過2m，超過2m要使用串筒或流槽，以免混凝土產生離析。插入式振搗器的振搗順序宜從近外模板處開始，先外后內，移動間距控制在300～400mm；距模板邊控制在50～100mm，并應盡量避免碰撞鋼筋和預埋件。插入式振搗器宜垂直插入混凝土中，并快插慢拔，上下抽動，確保振搗的均勻性，振搗器應插入下層混凝土中50～100mm，保證上下層結合成整體。沉箱澆筑高度較大，應連續澆筑，并隨澆筑高度的上升分層減水。

（4）拆模養護。混凝土達到設計強度的50%以上時，才可以進行拆模；用一臺150t履帶吊和2臺80t履帶吊進行模板的拆卸；拆模過程中注意模板輕拿輕放不要損壞模板，導致模板變形嚴重。養護采用噴灑養護劑覆蓋塑料薄膜進行養護，養護時間不少于14d。當氣溫低于5℃時，應覆蓋保溫，不得向混凝土面灑水。

3.4箱內回填

攔水壩箱內進行碎石土回填，通過碎石運輸車和挖掘機相互配合進行攔水壩沉箱箱內回填。當攔水壩沉箱頂標高與地面標高相差為12m，采取分段回填（根據分層高度），同時考慮在箱后修筑挖掘機工作平臺。工作平臺標高6m。沉箱內回填碎石土的內摩擦角要大于30度，含泥量不超過10%?；靥钪袘苊馐┕ぴO備碰撞沉箱頂面造成損壞，沉箱內填石時應避免損壞沉箱結構。沉箱內回填的頂面高差允許偏差應為+100mm，-100mm。如圖1為箱內回填斷面示意圖。

4.結論

綜上所述，通過干法現澆沉箱結構同樣能夠有效的形成塢區擋水結構，并能夠降低施工難度，提高施工工效，節約資金，取得良好的施工效果，可以說通過干法現澆沉箱結構是一種優越的水工主體結構形式，并在更多的港航工程中得到了更多的應用。為保證施工效果，需嚴格按照施工規范和要求進行施工，嚴格控制每一道施工工序，把握施工重點（本案例中尤其是攔水壩底部及沉箱間的止水處理），確保施工質量。

參考文獻：

[1]王銳勁，蘇海防，陳云.深圳大鏟灣碼頭大型沉箱預制技術[J].華南港工，2007（4）：45-46.

[2]郭振宏，張德林.碼頭工程大型沉箱預制模板與鋼筋制作的質量控制[J].黑龍江水利科技，2012（2）：67-68.