沉箱預制施工工藝改進的經濟效益分析

文/高秀麗 中交一航局第五工程有限公司 河北秦皇島 066000

沉箱預制施工工藝在水運碼頭施工中的應用有利于提升工程施工效益，促進水運工程技術水平的發(fā)展，但是從工藝經濟效益方面分析來看，其中仍然存在很多問題。因此本文以廣東南沙港碼頭工程案例為基礎，對沉箱預制施工工藝經濟效益進行分析，碼頭工程預制沉箱61件，不同型號沉箱數量不同，其中A型共52件，B型共3件，C型1件，D型1件，E型3件，F型1件。同時在沉箱中又設置多個不同的隔倉，A型到D型沉箱中每個沉箱各設置12個隔倉；而E型和F型沉箱中各設置8個隔倉。總沉箱混凝土的立方量達到57765立方米。

1、沉箱預制施工工藝分析

沉箱預制工藝施工中，通過分層模板進行逐層預制工藝實施，大沉箱主要可以分為五個層次，其中最底層的高度為3.1米，其余各層的高度均為4.2米；小沉箱可以分為三個層次，其中最底層的高度為3米，其余各層均為4.2米。具體的施工工藝如下：先對場地進行平整，進行底膜鋪設，然后綁扎底層鋼筋、底層模板安裝后進行底層混凝土澆筑，再進行拆模、養(yǎng)護，上層鋼筋籠安裝，模板安裝，上層混凝土澆筑，拆模、養(yǎng)護、做標識，最后驗收運出。

2、沉箱預制施工工藝經濟效益對比分析

2.1 沉箱鋼筋施工中對焊與搭接對比

沉箱鋼筋施工過程中，采用原有的某工程大沉箱預制廠的施工工程，鋼筋材料施工中截余的數量比較大，很多Φ14以及Φ16的鋼筋材料都剩余2到3米長，需要按照剩余廢料進行處理[1]。但是如果對這些材料進行報廢處理后，必然還需要再進購同等重量的新材料。通過對鋼筋試驗的多方論證和研究發(fā)現，能夠對Φ14以及Φ16的鋼筋進行等截面替代，通過這種方式有效解決鋼筋長度不足等方面的問題，在這個工藝中可以利用對焊工藝形式對鋼筋進行接長。施工過程中需要將直徑為Φ14以及Φ16的鋼筋材料進行等截面替代和對焊，通過這種方式使剩余的大量直徑為Φ14以及Φ16的鋼筋能夠得到充分利用，而且通過這種改進方式使鋼筋存料問題得到有效解決，通過對本工程的計算，鋼筋粗料量節(jié)省數量為560噸，根據市場價算得共節(jié)約鋼筋費用達到130萬元左右。

2.2 沉箱鋼筋捆扎的鋼筋吊架與整體捆綁對比

傳統(tǒng)施工中對于一些大體積的混凝土構件預制施工，在沉箱標準層綁扎施工時主要是通過現場綁扎的方式進行，這種工藝形式需要投入大量的人力和機械，而且費時費力。同時沉箱層數的增加會加大施工的安全隱患，為了保證施工的順利、安全進行必須要加大成本投入。而通過對鋼筋綁扎的改進后，本工程施工中主要采用的為鋼筋吊架輔助整體綁扎方式，這種綁扎方式有利于節(jié)省人工和機械的使用量，而且大大提升鋼筋綁扎質量。一次性整體吊裝方式不需要進行高空交叉作業(yè)，降低施工安全隱患。此外，通過經濟效益對比分析可知，原捆扎方案需要20人2天才可以完成，因此計算得出20人×2天×200元/人×238層，最終算得的結果為190.4萬元；而本工程對方案改進后，20人僅需1天就可以完成，計算得出20人×1天×200元/人×238層，最終計算的結果為95.2萬元。共節(jié)省資金95.2萬元，節(jié)省50%。

2.3 沉箱進水閥預埋盲板

沉箱在出運安裝時，需要對進水孔的開關進行開啟和關閉，以此來對沉箱內外的水壓進行調節(jié)。傳統(tǒng)沉箱施工過程中，對進水孔的開關控制主要是通過定型閥門進行，定型閥門需要在每個進水孔的位置內部進行鑄鐵閥門的安裝和控制，實現對進水孔的控制。這項工程的工藝特點為，工程進水孔的開關設計中不需要潛水員參與到施工中，提升工程施工的安全性和可靠性。但是對于一些大直徑的定型閥門由于自身的重量比較大，因此在安裝、回收等方面都存在一定的困難，而且需要的造價高。本工程在沉箱出運安裝過程中，主要利用人工方式對沉箱頂部平臺進行開關控制，利用繩索牽引通過進水孔位置的盲板安裝對進水孔進行開啟和關閉。這種工藝方式結構更簡潔，安裝方式更方便，同時在成本方面也具有明顯的優(yōu)勢。

首先，在盲板制作過程中，盲板總體需要由兩片鋼板以及拉桿構成，其中一塊鋼板為固定結構，另一塊為活動結構。盲板需要進行外置，因此必須要保證鋼板結構設置細部的精確性，并由專業(yè)的廠家提供，保證鋼板尺寸的標準性，防止出現外部滲水的問題。為了有效預防盲板位置施工時存在漏水情況，要保證螺栓孔與沉箱預埋鋼板的平整性。在盲板制作后，在活動鋼板上壓粘軟橡膠，同時保證壓粘的質量，防止橡膠墊脫落。

其次，盲板安裝與制作。在盲板安裝過程中，沉箱出運前需要在預埋板上安裝上層蓋板，做好上部的固定工作，但是下部設置可以移動的狀態(tài)，有利于注水,預埋板與上層蓋板間不得出現空隙[3]。對于盲板的把手需要利用尼龍繩與懸掛頂層拉環(huán)進行連接，用來進行注水作業(yè)。

在施工作業(yè)中，需要先將固定板與進水孔的預埋件進行緊貼，并在孔內擰緊螺栓，同時連接固定板與進水孔預埋件，并做好固定。同時將帶膠皮的盲板與進水孔預埋件貼緊，膠皮一側與預埋件連接。將盲板主體固定套管與固定板用銷子插好，并用卡子固定，通過對盲板的開合對盲板與固定板的連接情況進行檢驗。同時再將進水孔預埋件與盲板進行固定。通過手控制盲板固定槽，插入銷子并上好卡子，使手和盲板進行固定。

在沉箱下潛注水過程中，需要通過對尼龍繩的拉動進行盲板注水，在注水完成后再放繩，盲板在水壓以及自重的作用下會關閉。

傳統(tǒng)方案與改進后方案的經濟費用對比如下：

原方案（6套×1200元+400元/工日+200元/臺班×10臺班）×61件，結果計算為58.56萬元；

本工程改進后方案為533元/套×6套×61件，結果計算結果為19.51萬元。

共節(jié)省費用為39.05萬元。

2.4 底胎膜供水管布設對比

供水管布設過程中，人工噴淋養(yǎng)護，所有的臺座都需要配備相應的人進行養(yǎng)護，養(yǎng)護的工期為329天，養(yǎng)護工資每人每天100元。通過本工程的工藝改進后，采用沉箱周圍設置進水管的方式，利用水泵在混凝土表面噴淋養(yǎng)護水實現對混凝土構件的養(yǎng)護，只有噴淋盲區(qū)需要進行人工養(yǎng)護。

通過兩種方案的對比分析可知，原方案的經濟效益為100元/人×329天×7人，計算結果為23.03萬元。

新方案中主要為水泵以及鋼管等方面的費用，共計2.5萬元，節(jié)約經費20.53萬元。

此外，模板加工過程中，通過對內模板倒角板的安裝以及螺栓長度的工藝，能夠在桁架外安裝倒角板，大大降低施工難度，安裝時間也大大縮減，提升模板安裝和拆卸效率。

結語：

綜上所述，沉箱預制施工過程中，施工的經濟效益與施工工藝選擇具有非常強的相關性，因此在施工細節(jié)中必須要采用科學的方式進行改進和創(chuàng)新，保證工藝改進措施，為工程經濟的發(fā)展奠定基礎。