里蘭旅游碼頭前沿?fù)鯄λ禄炷翝仓┕ぬ接?/h1>
2018-02-15 13:42:46盧達(dá)聰藍(lán)恩偉
西部交通科技 2018年4期
盧達(dá)聰，蔣 峰，藍(lán)恩偉
(1.同濟(jì)大學(xué)，上海 200092；2.廣西交通設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530029)
0 引言
碼頭水工結(jié)構(gòu)受建設(shè)條件的制約，有時(shí)無(wú)法干地施工，必須采用水下混凝土施工。而水下混凝土由于位于水下，無(wú)法直觀監(jiān)測(cè)混凝土的施工過(guò)程，混凝土澆筑施工質(zhì)量經(jīng)常無(wú)法保證。本文以合山市里蘭旅游碼頭前沿?fù)鯄κ┕槔榻B了水下混凝土澆筑施工的特點(diǎn)、難點(diǎn)，以及施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)，為類似工程的設(shè)計(jì)和施工提供借鑒和參考。
1 工程概況
為了加快合山市水上旅游資源的開(kāi)發(fā)，合山市決定建設(shè)合山市第一個(gè)專用旅游碼頭——合山市里蘭旅游碼頭。工程位于合山市嶺南鎮(zhèn)里蘭村紅水河左岸，上距合山電廠約2 km。碼頭施工區(qū)屬紅水河橋鞏水電站庫(kù)區(qū)，下距橋鞏水電站約30 km，上距樂(lè)灘水電站約10 km。
工程建設(shè)規(guī)模為新建2個(gè)100客座的客運(yùn)泊位，設(shè)計(jì)年旅客吞吐量20萬(wàn)人次、年通過(guò)能力23萬(wàn)人次。碼頭泊位長(zhǎng)度總長(zhǎng)66.5 m，碼頭水工長(zhǎng)度為69.0 m，采用三級(jí)平臺(tái)布置，前方碼頭采用重力式結(jié)構(gòu)[1]。
碼頭前沿重力式混凝土擋土墻結(jié)構(gòu)長(zhǎng)69 m，分為8個(gè)結(jié)構(gòu)段。擋墻基礎(chǔ)持力層低于79.0 m高程時(shí)，基礎(chǔ)采用拋石基床；持力層(巖面)高程79.0 m時(shí)，須液壓破碎挖至設(shè)計(jì)高程。
受碼頭后方為合山市正在建設(shè)的市政道路及已建成的景觀帶等客觀條件的限制，碼頭無(wú)法采用挖入式港池，碼頭前沿線伸入河道約32 m。前沿?fù)鯄κ┕し椒ú捎门R時(shí)圍堰和水下澆筑進(jìn)行比較，綜合考慮汛期防洪需要、工程投資、工期等綜合因素，確定采用水下澆筑混凝土方案進(jìn)行前沿?fù)鯄κ┕ぁ?/p>
本工程水下混凝土澆筑工程量約1 250 m3，鋼模板工程量約105 t。
2 水下混凝土澆筑施工特點(diǎn)及難點(diǎn)
結(jié)合施工工期、水文條件、施工區(qū)域及周邊施工條件等因素綜合分析，本工程水下混凝土澆筑施工的特點(diǎn)及難點(diǎn)有：
(1)施工時(shí)段處于汛期，水位高漲且變幅大，流速亦大，大大增加了水下混凝土澆筑施工和水下混凝土澆筑質(zhì)量控制的難度，施工工期亦難以保證。
(2)碼頭后方二級(jí)平臺(tái)為已建濱江景觀人行道，其設(shè)計(jì)荷載為人行荷載，人行道寬度不滿足鋼模板制作場(chǎng)地的要求，且擋墻基礎(chǔ)埋深較淺，基底土層承載力不高，對(duì)于擋墻前沿基槽開(kāi)挖和墻后回填的施工有較大限制，存在相當(dāng)大的施工安全隱患；二級(jí)平臺(tái)與目前在建的濱江路延長(zhǎng)線路面高程相差約11 m，坡度陡，鋼模板組裝場(chǎng)地的選擇較為困難。
(3)水下混凝土施工需制作定型組合鋼模板。由于本工程水下混凝土擋墻最大分段長(zhǎng)度達(dá)10 m，墻頂墻底高差接近6.0 m，單段擋墻組合鋼模板重量接近30 t，且一次澆筑混凝土量大導(dǎo)致混凝土澆筑后、初凝前對(duì)鋼模板的壓力較大，因此，組合定型鋼模板的設(shè)計(jì)、組裝、出運(yùn)及吊裝難度較大。
(4)部分擋墻置于拋石基床上部，由于基床厚度較大，水下混凝土澆筑質(zhì)量受基床沉降、基床頂部整平程度、鋼模板吊裝精度、鋼模板與基床結(jié)合部漏漿程度等多重因素的影響，質(zhì)量控制難度大。
3 水下混凝土澆筑施工
3.1 施工工期的調(diào)整和優(yōu)化
受紅水河汛期水位持續(xù)高漲的影響，在2017年6～9月近四個(gè)月的時(shí)間里，水位均大幅高于施工水位，且紅水河橋鞏水電站和樂(lè)灘水電站等水庫(kù)調(diào)節(jié)能力較差，洪水期水位變幅大，無(wú)法進(jìn)行水下混凝土澆筑施工。
結(jié)合汛期實(shí)際水文條件，為確保水下澆筑混凝土施工安全和質(zhì)量，在征得業(yè)主和主管部門的同意后，將施工工期調(diào)整至汛期末、枯水期初期。
3.2 鋼模板組裝場(chǎng)地的選擇
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件和施工進(jìn)度要求，模板加工制作成型場(chǎng)地?cái)M選在碼頭上游約50 m處，由經(jīng)過(guò)地下通道上方的臨時(shí)施工道路回填至碼頭上游，形成鋼模板制作平臺(tái)。平臺(tái)順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)約40 m，寬約15 m。臨時(shí)施工道路兼作已建一級(jí)景觀人行道前沿?fù)鯄Φ姆磯浩脚_(tái)。此組裝場(chǎng)地的選擇既滿足了現(xiàn)場(chǎng)鋼模板運(yùn)輸方便的要求，亦方便了模板組裝完成后的吊運(yùn)要求，有利于加快鋼模板組裝及出運(yùn)進(jìn)度，并保證施工質(zhì)量。同時(shí)，也保證了一級(jí)景觀人行道前沿?fù)鯄Φ陌踩⒃谕瓿射撃０褰M裝后即可將平臺(tái)填筑棄渣作為碼頭水工擋墻的回填料，有利于加快后期施工進(jìn)度。
3.3 定型組合鋼模板的設(shè)計(jì)、組裝、出運(yùn)及吊裝
考慮到本工程水下混凝土擋墻最大分段長(zhǎng)度達(dá)10 m，墻頂墻底高差接近6.0 m(澆筑時(shí)水深約5.5 m)，單段擋墻組合鋼模板重量接近30 t，且一次澆筑混凝土量較大，導(dǎo)致澆筑后混凝土初凝前對(duì)鋼模板前后的壓力較大。因此，模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須滿足自身穩(wěn)定、剛度、強(qiáng)度及施工安全等多方面的要求。參考類似工程經(jīng)驗(yàn)，定型組合鋼模板初擬采用大片鋼板作板面，以型鋼圍檁、鋼桁架作為模板骨架，并采用內(nèi)連接架在組裝平臺(tái)上進(jìn)行整體組裝，完成后進(jìn)行出運(yùn)及吊裝。
3.3.1 鋼模板的設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先參照類似工程，建立定型組合鋼模板的初始模型，再采用Midas Civil有限元分析程序?qū)ζ溥M(jìn)行吊裝工況和混凝土澆筑工況的應(yīng)力和變形情況進(jìn)行分析，直至滿足鋼模板的應(yīng)力和變形要求。
經(jīng)計(jì)算，對(duì)初始模型進(jìn)行多次優(yōu)化和調(diào)整后，確定鋼模板的最終設(shè)計(jì)方案為：面鋼板厚5 mm，橫、豎向加勁肋為120×53×5.5 mm槽鋼，間距500 mm，橫向?qū)潭?40×60×6 mm槽鋼，間距1 000 mm；模板縱、橫向?qū)瑢?duì)拉螺桿為φ25圓鋼，外套φ50鋼管作為頂撐，間距1 000 mm布置；模板間拼接采用φ20螺絲連接，螺絲間距500 mm，螺絲墊片為10 mm厚100×100 mm鋼板。
3.3.2 鋼模板的組裝
鋼模板一般由前模板、后模板及封頭模板等三部分組成，安裝順序?yàn)椋汉竽０濉澳０濉忸^模板。前、后模板均分成兩塊，以滿足吊機(jī)吊裝模板的要求。根據(jù)施工總體安排，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，一次性制作2～3套定型鋼模板，按照2個(gè)組合定型模板去布置模板制作場(chǎng)，出運(yùn)一個(gè)后再組裝第三個(gè)，依次類推。
安裝前，將前、后兩組模板位置在組裝平臺(tái)面上放樣。準(zhǔn)備就緒后，先進(jìn)行后模安裝：利用法蘭螺栓將后模與擋墻頂部預(yù)留鋼筋拉環(huán)拉緊并撐好斜撐固定；接著進(jìn)行前模安裝：用吊機(jī)將前模吊起，置于調(diào)整好的前模托架上。模板就位后，穿上前后模的對(duì)拉螺栓，使前模相對(duì)穩(wěn)定，然后利用垂球從模頂垂對(duì)到地面上預(yù)先彈好的墨線(臨水線)，通過(guò)調(diào)整對(duì)拉螺栓及模板頂橫梁，使前模后傾坡度及臨水線位置安裝到位并準(zhǔn)確。主體模板安裝完畢后，最后安裝封頭模板，并進(jìn)行整體加固[2]。
為保證前沿?fù)鯄ν庥^美觀，本工程模板拼裝均采用公母扣的型式。模板所有預(yù)埋件的預(yù)留孔口均用鋼護(hù)套進(jìn)行保護(hù)、加固。
3.3.3 鋼模板的出運(yùn)及吊裝
鋼模板的出運(yùn)一般采用氣囊出運(yùn)。為加快施工進(jìn)度，本工程在水位穩(wěn)定且流速較緩，能確保施工安全的條件下，將組裝完成并經(jīng)驗(yàn)收合格后的鋼模板直接采用40 t起吊船起吊出運(yùn)并吊裝至預(yù)定位置。其施工工藝流程為：模板組合完畢→起吊船出運(yùn)至碼頭前沿線→測(cè)量配合方駁定位→鋼模板吊裝。出運(yùn)及吊裝要點(diǎn)簡(jiǎn)述如下：
(1)施工船舶定位
起重船平行于碼頭岸線就位，在靠近安裝基床位置附近，順基床軸線方向下錨。
(2)定型鋼模板安裝
由于水流擾動(dòng)較大，且無(wú)參照物，第一個(gè)模板安裝的精確定位相對(duì)較困難。在施工過(guò)程中，采用起重船從方駁上起吊模板，然后絞纜移動(dòng)，模板移近傍靠在定位方駁上，移動(dòng)方駁位置，使模板大體就位。同時(shí)，陸上施工人員采用全站儀控制模板平面位置。在滿足模板安裝精度且模板穩(wěn)定后，再緩慢使模板下沉至基床頂面。在下沉過(guò)程中，測(cè)量人員對(duì)模板位置是否發(fā)生變化進(jìn)行了認(rèn)真仔細(xì)的不間斷觀測(cè)。歷時(shí)一整天，在進(jìn)行多次位置調(diào)整后，終于滿足了模板安裝精度，成功進(jìn)行了第一個(gè)模板的安裝。
第一個(gè)模板安裝合格并澆注混凝土后，后續(xù)模板可根據(jù)已澆水下?lián)鯄橐劳袑?shí)施安裝，定位難度相對(duì)第一套模板大大降低。
3.4 水下混凝土澆筑施工
根據(jù)水運(yùn)工程混凝土和水電水利工程水下混凝土施工規(guī)范，結(jié)合本工程水下最大澆筑混凝土水深為5.5 m，且澆筑地點(diǎn)距離岸邊較遠(yuǎn)，水下混凝土澆筑采用導(dǎo)管法。
本工程導(dǎo)管布置為：在模板頂做一平臺(tái)，在平臺(tái)上搭設(shè)水下混凝土灌注架，澆筑水下混凝土?xí)r采用φ25 cm的鋼管作為導(dǎo)管輸送混凝土進(jìn)行水下灌注，待澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)使用，導(dǎo)管各節(jié)之間用有止水槽的法蘭盤夾膠皮墊圈用螺栓連接，可防止漏水且易于拆除。根據(jù)施工場(chǎng)地實(shí)際情況，該場(chǎng)地后方狹小，在同一工作面上同時(shí)僅能停放2臺(tái)混凝土車，故在平臺(tái)上搭設(shè)2個(gè)水下混凝土灌注架及2條混凝土輸送管。
首批混凝土采用專用儲(chǔ)料斗進(jìn)行儲(chǔ)備，其儲(chǔ)量能確保距基底面200～400 mm的導(dǎo)管口一次性埋入混凝土內(nèi)≥1 m。在澆筑過(guò)程中，始終將導(dǎo)管的下端控制埋入在混凝土內(nèi)的深度≥1 m。
經(jīng)過(guò)近40 d的緊張施工，順利完成了前沿?fù)鯄?個(gè)結(jié)構(gòu)段水下混凝土澆筑施工，為本工程的如期完工打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。根據(jù)第三方檢測(cè)單位的檢測(cè)成果，水下混凝土澆筑質(zhì)量達(dá)到了優(yōu)良。
4 水下混凝土澆筑施工注意事項(xiàng)
結(jié)合本工程碼頭前沿?fù)鯄λ禄炷翝仓^(guò)程的實(shí)踐，總結(jié)提出以下水下混凝土澆筑施工注意事項(xiàng)：
(1)定型組合鋼模板設(shè)計(jì)、組裝和吊裝。
定型組合鋼模板的設(shè)計(jì)是保證施工安全、施工精度和施工質(zhì)量的關(guān)鍵，須根據(jù)工程實(shí)際情況，參考類似工程經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合有限元分析等先進(jìn)手段，對(duì)鋼模板進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。同時(shí)，在其組裝和吊裝過(guò)程中，亦要結(jié)合工程實(shí)際條件，嚴(yán)格按照規(guī)范要求施工，確保施工安全和施工質(zhì)量。
(2)側(cè)模腳底處的堵漏漿措施。
鋼模板腳底處的堵漏漿措施與水下混凝土澆筑的質(zhì)量密切相關(guān)。如漏漿嚴(yán)重，水下混凝土底部將變成石渣，因此，鋼模板腳底處的堵漏漿措施對(duì)于保證水下混凝土澆筑質(zhì)量至關(guān)重要。結(jié)合本工程實(shí)際，在精細(xì)找平拋石基床的基礎(chǔ)上，堵漏漿措施采用在鋼模板下部鋪墊橡膠帶，同時(shí)在鋼模板腳底處外側(cè)采用沙袋壓實(shí)的綜合技術(shù)措施，確保水泥漿不發(fā)生泄漏，保證水下混凝土澆筑質(zhì)量。
(3)前沿?fù)鯄A(chǔ)面的平整度。
本工程擋墻基礎(chǔ)分為基巖和拋石基床兩種。為確保基巖面開(kāi)挖平整，施工時(shí)，采用液壓破碎機(jī)具對(duì)建基面進(jìn)行了反復(fù)清理，確保建基面平整；拋石基床施工嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行分層夯實(shí)，并在夯實(shí)后采用平板駁定位，測(cè)量控制平面位置和標(biāo)高，潛入水下軌道，用二片石進(jìn)行細(xì)平，用碎石進(jìn)行極細(xì)平，用刮道刮平的施工方法保證頂部平整度達(dá)到極細(xì)平。這兩項(xiàng)措施保證了水下混凝土底面基礎(chǔ)平整度，有效防止了因平整度造成擋墻傾斜和漏漿問(wèn)題。
5 結(jié)語(yǔ)
在水下混凝土澆筑施工的過(guò)程中，針對(duì)本工程水下混凝土澆筑施工的特點(diǎn)和難點(diǎn)，制定了相應(yīng)的工程措施，確保了水下澆筑混凝土擋墻按時(shí)保質(zhì)完工，且檢測(cè)結(jié)果表明所采取的工程技術(shù)措施十分有效。因此，本工程所采取的定型組合鋼模板設(shè)計(jì)、組裝和吊裝及水下混凝土澆筑施工工藝、施工方法及施工質(zhì)量保證措施具有一定的推廣價(jià)值，可為類似工程的設(shè)計(jì)和施工提供借鑒和參考。
[1]廣西交通設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司.來(lái)賓港合山港區(qū)合山市里蘭旅游碼頭工程施工圖設(shè)計(jì)[R].2017.
[2]廣西雙象建設(shè)工程有限責(zé)任公司.來(lái)賓港合山港區(qū)合山市里蘭旅游碼頭工程施工組織設(shè)計(jì)[R].2017.
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(1.同濟(jì)大學(xué)，上海 200092；2.廣西交通設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530029)
0 引言
碼頭水工結(jié)構(gòu)受建設(shè)條件的制約，有時(shí)無(wú)法干地施工，必須采用水下混凝土施工。而水下混凝土由于位于水下，無(wú)法直觀監(jiān)測(cè)混凝土的施工過(guò)程，混凝土澆筑施工質(zhì)量經(jīng)常無(wú)法保證。本文以合山市里蘭旅游碼頭前沿?fù)鯄κ┕槔榻B了水下混凝土澆筑施工的特點(diǎn)、難點(diǎn)，以及施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)，為類似工程的設(shè)計(jì)和施工提供借鑒和參考。
1 工程概況
為了加快合山市水上旅游資源的開(kāi)發(fā)，合山市決定建設(shè)合山市第一個(gè)專用旅游碼頭——合山市里蘭旅游碼頭。工程位于合山市嶺南鎮(zhèn)里蘭村紅水河左岸，上距合山電廠約2 km。碼頭施工區(qū)屬紅水河橋鞏水電站庫(kù)區(qū)，下距橋鞏水電站約30 km，上距樂(lè)灘水電站約10 km。
工程建設(shè)規(guī)模為新建2個(gè)100客座的客運(yùn)泊位，設(shè)計(jì)年旅客吞吐量20萬(wàn)人次、年通過(guò)能力23萬(wàn)人次。碼頭泊位長(zhǎng)度總長(zhǎng)66.5 m，碼頭水工長(zhǎng)度為69.0 m，采用三級(jí)平臺(tái)布置，前方碼頭采用重力式結(jié)構(gòu)[1]。
碼頭前沿重力式混凝土擋土墻結(jié)構(gòu)長(zhǎng)69 m，分為8個(gè)結(jié)構(gòu)段。擋墻基礎(chǔ)持力層低于79.0 m高程時(shí)，基礎(chǔ)采用拋石基床；持力層(巖面)高程79.0 m時(shí)，須液壓破碎挖至設(shè)計(jì)高程。
受碼頭后方為合山市正在建設(shè)的市政道路及已建成的景觀帶等客觀條件的限制，碼頭無(wú)法采用挖入式港池，碼頭前沿線伸入河道約32 m。前沿?fù)鯄κ┕し椒ú捎门R時(shí)圍堰和水下澆筑進(jìn)行比較，綜合考慮汛期防洪需要、工程投資、工期等綜合因素，確定采用水下澆筑混凝土方案進(jìn)行前沿?fù)鯄κ┕ぁ?/p>
本工程水下混凝土澆筑工程量約1 250 m3，鋼模板工程量約105 t。
2 水下混凝土澆筑施工特點(diǎn)及難點(diǎn)
結(jié)合施工工期、水文條件、施工區(qū)域及周邊施工條件等因素綜合分析，本工程水下混凝土澆筑施工的特點(diǎn)及難點(diǎn)有：
(1)施工時(shí)段處于汛期，水位高漲且變幅大，流速亦大，大大增加了水下混凝土澆筑施工和水下混凝土澆筑質(zhì)量控制的難度，施工工期亦難以保證。
(2)碼頭后方二級(jí)平臺(tái)為已建濱江景觀人行道，其設(shè)計(jì)荷載為人行荷載，人行道寬度不滿足鋼模板制作場(chǎng)地的要求，且擋墻基礎(chǔ)埋深較淺，基底土層承載力不高，對(duì)于擋墻前沿基槽開(kāi)挖和墻后回填的施工有較大限制，存在相當(dāng)大的施工安全隱患；二級(jí)平臺(tái)與目前在建的濱江路延長(zhǎng)線路面高程相差約11 m，坡度陡，鋼模板組裝場(chǎng)地的選擇較為困難。
(3)水下混凝土施工需制作定型組合鋼模板。由于本工程水下混凝土擋墻最大分段長(zhǎng)度達(dá)10 m，墻頂墻底高差接近6.0 m，單段擋墻組合鋼模板重量接近30 t，且一次澆筑混凝土量大導(dǎo)致混凝土澆筑后、初凝前對(duì)鋼模板的壓力較大，因此，組合定型鋼模板的設(shè)計(jì)、組裝、出運(yùn)及吊裝難度較大。
(4)部分擋墻置于拋石基床上部，由于基床厚度較大，水下混凝土澆筑質(zhì)量受基床沉降、基床頂部整平程度、鋼模板吊裝精度、鋼模板與基床結(jié)合部漏漿程度等多重因素的影響，質(zhì)量控制難度大。
3 水下混凝土澆筑施工
3.1 施工工期的調(diào)整和優(yōu)化
受紅水河汛期水位持續(xù)高漲的影響，在2017年6～9月近四個(gè)月的時(shí)間里，水位均大幅高于施工水位，且紅水河橋鞏水電站和樂(lè)灘水電站等水庫(kù)調(diào)節(jié)能力較差，洪水期水位變幅大，無(wú)法進(jìn)行水下混凝土澆筑施工。
結(jié)合汛期實(shí)際水文條件，為確保水下澆筑混凝土施工安全和質(zhì)量，在征得業(yè)主和主管部門的同意后，將施工工期調(diào)整至汛期末、枯水期初期。
3.2 鋼模板組裝場(chǎng)地的選擇
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件和施工進(jìn)度要求，模板加工制作成型場(chǎng)地?cái)M選在碼頭上游約50 m處，由經(jīng)過(guò)地下通道上方的臨時(shí)施工道路回填至碼頭上游，形成鋼模板制作平臺(tái)。平臺(tái)順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)約40 m，寬約15 m。臨時(shí)施工道路兼作已建一級(jí)景觀人行道前沿?fù)鯄Φ姆磯浩脚_(tái)。此組裝場(chǎng)地的選擇既滿足了現(xiàn)場(chǎng)鋼模板運(yùn)輸方便的要求，亦方便了模板組裝完成后的吊運(yùn)要求，有利于加快鋼模板組裝及出運(yùn)進(jìn)度，并保證施工質(zhì)量。同時(shí)，也保證了一級(jí)景觀人行道前沿?fù)鯄Φ陌踩⒃谕瓿射撃０褰M裝后即可將平臺(tái)填筑棄渣作為碼頭水工擋墻的回填料，有利于加快后期施工進(jìn)度。
3.3 定型組合鋼模板的設(shè)計(jì)、組裝、出運(yùn)及吊裝
考慮到本工程水下混凝土擋墻最大分段長(zhǎng)度達(dá)10 m，墻頂墻底高差接近6.0 m(澆筑時(shí)水深約5.5 m)，單段擋墻組合鋼模板重量接近30 t，且一次澆筑混凝土量較大，導(dǎo)致澆筑后混凝土初凝前對(duì)鋼模板前后的壓力較大。因此，模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須滿足自身穩(wěn)定、剛度、強(qiáng)度及施工安全等多方面的要求。參考類似工程經(jīng)驗(yàn)，定型組合鋼模板初擬采用大片鋼板作板面，以型鋼圍檁、鋼桁架作為模板骨架，并采用內(nèi)連接架在組裝平臺(tái)上進(jìn)行整體組裝，完成后進(jìn)行出運(yùn)及吊裝。
3.3.1 鋼模板的設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先參照類似工程，建立定型組合鋼模板的初始模型，再采用Midas Civil有限元分析程序?qū)ζ溥M(jìn)行吊裝工況和混凝土澆筑工況的應(yīng)力和變形情況進(jìn)行分析，直至滿足鋼模板的應(yīng)力和變形要求。
經(jīng)計(jì)算，對(duì)初始模型進(jìn)行多次優(yōu)化和調(diào)整后，確定鋼模板的最終設(shè)計(jì)方案為：面鋼板厚5 mm，橫、豎向加勁肋為120×53×5.5 mm槽鋼，間距500 mm，橫向?qū)潭?40×60×6 mm槽鋼，間距1 000 mm；模板縱、橫向?qū)瑢?duì)拉螺桿為φ25圓鋼，外套φ50鋼管作為頂撐，間距1 000 mm布置；模板間拼接采用φ20螺絲連接，螺絲間距500 mm，螺絲墊片為10 mm厚100×100 mm鋼板。
3.3.2 鋼模板的組裝
鋼模板一般由前模板、后模板及封頭模板等三部分組成，安裝順序?yàn)椋汉竽０濉澳０濉忸^模板。前、后模板均分成兩塊，以滿足吊機(jī)吊裝模板的要求。根據(jù)施工總體安排，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，一次性制作2～3套定型鋼模板，按照2個(gè)組合定型模板去布置模板制作場(chǎng)，出運(yùn)一個(gè)后再組裝第三個(gè)，依次類推。
安裝前，將前、后兩組模板位置在組裝平臺(tái)面上放樣。準(zhǔn)備就緒后，先進(jìn)行后模安裝：利用法蘭螺栓將后模與擋墻頂部預(yù)留鋼筋拉環(huán)拉緊并撐好斜撐固定；接著進(jìn)行前模安裝：用吊機(jī)將前模吊起，置于調(diào)整好的前模托架上。模板就位后，穿上前后模的對(duì)拉螺栓，使前模相對(duì)穩(wěn)定，然后利用垂球從模頂垂對(duì)到地面上預(yù)先彈好的墨線(臨水線)，通過(guò)調(diào)整對(duì)拉螺栓及模板頂橫梁，使前模后傾坡度及臨水線位置安裝到位并準(zhǔn)確。主體模板安裝完畢后，最后安裝封頭模板，并進(jìn)行整體加固[2]。
為保證前沿?fù)鯄ν庥^美觀，本工程模板拼裝均采用公母扣的型式。模板所有預(yù)埋件的預(yù)留孔口均用鋼護(hù)套進(jìn)行保護(hù)、加固。
3.3.3 鋼模板的出運(yùn)及吊裝
鋼模板的出運(yùn)一般采用氣囊出運(yùn)。為加快施工進(jìn)度，本工程在水位穩(wěn)定且流速較緩，能確保施工安全的條件下，將組裝完成并經(jīng)驗(yàn)收合格后的鋼模板直接采用40 t起吊船起吊出運(yùn)并吊裝至預(yù)定位置。其施工工藝流程為：模板組合完畢→起吊船出運(yùn)至碼頭前沿線→測(cè)量配合方駁定位→鋼模板吊裝。出運(yùn)及吊裝要點(diǎn)簡(jiǎn)述如下：
(1)施工船舶定位
起重船平行于碼頭岸線就位，在靠近安裝基床位置附近，順基床軸線方向下錨。
(2)定型鋼模板安裝
由于水流擾動(dòng)較大，且無(wú)參照物，第一個(gè)模板安裝的精確定位相對(duì)較困難。在施工過(guò)程中，采用起重船從方駁上起吊模板，然后絞纜移動(dòng)，模板移近傍靠在定位方駁上，移動(dòng)方駁位置，使模板大體就位。同時(shí)，陸上施工人員采用全站儀控制模板平面位置。在滿足模板安裝精度且模板穩(wěn)定后，再緩慢使模板下沉至基床頂面。在下沉過(guò)程中，測(cè)量人員對(duì)模板位置是否發(fā)生變化進(jìn)行了認(rèn)真仔細(xì)的不間斷觀測(cè)。歷時(shí)一整天，在進(jìn)行多次位置調(diào)整后，終于滿足了模板安裝精度，成功進(jìn)行了第一個(gè)模板的安裝。
第一個(gè)模板安裝合格并澆注混凝土后，后續(xù)模板可根據(jù)已澆水下?lián)鯄橐劳袑?shí)施安裝，定位難度相對(duì)第一套模板大大降低。
3.4 水下混凝土澆筑施工
根據(jù)水運(yùn)工程混凝土和水電水利工程水下混凝土施工規(guī)范，結(jié)合本工程水下最大澆筑混凝土水深為5.5 m，且澆筑地點(diǎn)距離岸邊較遠(yuǎn)，水下混凝土澆筑采用導(dǎo)管法。
本工程導(dǎo)管布置為：在模板頂做一平臺(tái)，在平臺(tái)上搭設(shè)水下混凝土灌注架，澆筑水下混凝土?xí)r采用φ25 cm的鋼管作為導(dǎo)管輸送混凝土進(jìn)行水下灌注，待澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)使用，導(dǎo)管各節(jié)之間用有止水槽的法蘭盤夾膠皮墊圈用螺栓連接，可防止漏水且易于拆除。根據(jù)施工場(chǎng)地實(shí)際情況，該場(chǎng)地后方狹小，在同一工作面上同時(shí)僅能停放2臺(tái)混凝土車，故在平臺(tái)上搭設(shè)2個(gè)水下混凝土灌注架及2條混凝土輸送管。
首批混凝土采用專用儲(chǔ)料斗進(jìn)行儲(chǔ)備，其儲(chǔ)量能確保距基底面200～400 mm的導(dǎo)管口一次性埋入混凝土內(nèi)≥1 m。在澆筑過(guò)程中，始終將導(dǎo)管的下端控制埋入在混凝土內(nèi)的深度≥1 m。
經(jīng)過(guò)近40 d的緊張施工，順利完成了前沿?fù)鯄?個(gè)結(jié)構(gòu)段水下混凝土澆筑施工，為本工程的如期完工打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。根據(jù)第三方檢測(cè)單位的檢測(cè)成果，水下混凝土澆筑質(zhì)量達(dá)到了優(yōu)良。
4 水下混凝土澆筑施工注意事項(xiàng)
結(jié)合本工程碼頭前沿?fù)鯄λ禄炷翝仓^(guò)程的實(shí)踐，總結(jié)提出以下水下混凝土澆筑施工注意事項(xiàng)：
(1)定型組合鋼模板設(shè)計(jì)、組裝和吊裝。
定型組合鋼模板的設(shè)計(jì)是保證施工安全、施工精度和施工質(zhì)量的關(guān)鍵，須根據(jù)工程實(shí)際情況，參考類似工程經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合有限元分析等先進(jìn)手段，對(duì)鋼模板進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。同時(shí)，在其組裝和吊裝過(guò)程中，亦要結(jié)合工程實(shí)際條件，嚴(yán)格按照規(guī)范要求施工，確保施工安全和施工質(zhì)量。
(2)側(cè)模腳底處的堵漏漿措施。
鋼模板腳底處的堵漏漿措施與水下混凝土澆筑的質(zhì)量密切相關(guān)。如漏漿嚴(yán)重，水下混凝土底部將變成石渣，因此，鋼模板腳底處的堵漏漿措施對(duì)于保證水下混凝土澆筑質(zhì)量至關(guān)重要。結(jié)合本工程實(shí)際，在精細(xì)找平拋石基床的基礎(chǔ)上，堵漏漿措施采用在鋼模板下部鋪墊橡膠帶，同時(shí)在鋼模板腳底處外側(cè)采用沙袋壓實(shí)的綜合技術(shù)措施，確保水泥漿不發(fā)生泄漏，保證水下混凝土澆筑質(zhì)量。
(3)前沿?fù)鯄A(chǔ)面的平整度。
本工程擋墻基礎(chǔ)分為基巖和拋石基床兩種。為確保基巖面開(kāi)挖平整，施工時(shí)，采用液壓破碎機(jī)具對(duì)建基面進(jìn)行了反復(fù)清理，確保建基面平整；拋石基床施工嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行分層夯實(shí)，并在夯實(shí)后采用平板駁定位，測(cè)量控制平面位置和標(biāo)高，潛入水下軌道，用二片石進(jìn)行細(xì)平，用碎石進(jìn)行極細(xì)平，用刮道刮平的施工方法保證頂部平整度達(dá)到極細(xì)平。這兩項(xiàng)措施保證了水下混凝土底面基礎(chǔ)平整度，有效防止了因平整度造成擋墻傾斜和漏漿問(wèn)題。
5 結(jié)語(yǔ)
在水下混凝土澆筑施工的過(guò)程中，針對(duì)本工程水下混凝土澆筑施工的特點(diǎn)和難點(diǎn)，制定了相應(yīng)的工程措施，確保了水下澆筑混凝土擋墻按時(shí)保質(zhì)完工，且檢測(cè)結(jié)果表明所采取的工程技術(shù)措施十分有效。因此，本工程所采取的定型組合鋼模板設(shè)計(jì)、組裝和吊裝及水下混凝土澆筑施工工藝、施工方法及施工質(zhì)量保證措施具有一定的推廣價(jià)值，可為類似工程的設(shè)計(jì)和施工提供借鑒和參考。
[1]廣西交通設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司.來(lái)賓港合山港區(qū)合山市里蘭旅游碼頭工程施工圖設(shè)計(jì)[R].2017.
[2]廣西雙象建設(shè)工程有限責(zé)任公司.來(lái)賓港合山港區(qū)合山市里蘭旅游碼頭工程施工組織設(shè)計(jì)[R].2017.
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