沉箱分層澆筑典型施工的質量控制及其檢測技術

高秀麗

摘 要：本文主要以秦皇島港山海關港區起步工程為例，對沉箱分層澆筑典型施工質量控制與檢測技術進行分析。

關鍵詞：沉箱分層澆筑;典型施工;質量控制;檢測技術

沉箱分層澆筑典型施工工程是港口作業中非常重要的一種工程形式，通過分層澆筑工藝的應用、大大提升了工程質量。本文主要以秦皇島港山海關港區起步工程為例，本工程由兩個3.5萬噸級碼頭、西南護岸、東南護岸、進港引堤延長段四部分組成。碼頭及護岸工程均為沉箱重力式結構，岸線總長為3138.7m，預制、安裝不同尺寸的沉箱共184座;進港引堤延長段為拋石斜坡堤人工塊體護面的結構形式，長度397m。其中3.5萬噸級碼頭沉箱數量34座，長、寬、高分別為15.6米，13.5米，19.8米，總重約為1880噸。沉箱預制難度大、現場主要應用的安裝方式為方駁運輸后用500噸起重船起吊沉水。由于施工場地小，工期緊，在起重過程中受到的限制因素比較多，因此需要采用預制沉箱分層澆筑施工工藝，對沉箱分層澆筑施工質量進行有效控制。

一、沉箱分層澆筑工藝分析

沉箱澆筑施工工藝分為一次性澆筑完成和分層澆注工藝形式，其中一次性澆筑工藝指的是沉箱外模與鋼筋通過一次澆筑成型，內模澆筑的過程中則需要隨著砼澆筑進行疊加安裝，澆筑工作完成后再拆除內外模，做好砼養護，然后再進行下一個沉箱的澆筑。基于本工程實際情況采取的是沉箱分層澆筑，將沉箱澆筑平臺高度分成六層預制，最底層的高度為2.7米，其他標準段的高度皆為3.4米。同時模板主要為大片的組合鋼模板，外側的模板結構為提升式結構形式，采用人工現場綁扎的方式進行鋼筋施工，并將砼向模內進行泵入，利用人工振搗的方式成型[1]。外部模板對應高度分別為3220毫米以及3700毫米，外部模板主要應用桁架式的鋼模板形式，通過予埋鍥以及拉條的方式用圓臺螺母進行固定。內模板主要是通過主模板，托架、吊裝架等構成，模板形式可以進行調節，通過系統吊裝形成一個整體，模板能夠進行整體拆裝，其中底層模板面高度2200毫米，上層高度3600毫米，吊裝架高度4000毫米。在托架底平臺上安裝內模板面并固定，利用拉條對內外模口進行對拉。底胎膜上需要直接進行底層鋼筋的綁扎，標準段的鋼筋綁扎可以采用豎向分段搭接的形式進行綁扎。在分層澆筑過程中，可以進行2個或者2個以上的沉箱交叉作業。澆筑層劃分過程中，可以通過控制流水節拍以及澆筑高度的方式進行。

二、沉箱分層澆筑典型施工質量控制對策

沉箱分層澆筑典型施工質量控制工作對工程質量的控制和提升具有重要作用，因此在具體施工中需要結合施工工藝水平采取有效的施工質量控制對策。

（一）分層混凝土澆筑質量控制

1.模板選擇

沉箱工程中底膜的脫模劑主要為紙，不能使用油類產品，通過這種方式有利于使基床與沉箱底的摩擦系數得到保證。在模板安裝過程中必須要保證牢固性，防止跑模現象的出現，同時做好模板間縫的支撐和彌補工作，防止出現漏漿的情況;此外，合理控制前后趾的施工質量，需要在前后趾斜面模板開設空窗口，本工程中開設窗口數量為8個，更有利于混凝土振搗工作的開展。

2.鋼筋選擇

在鋼筋方面需要保證捆綁的結實性，如果在振搗過程中由于鋼筋結構比較緊密難以保證質量的情況下，需要對鋼筋進行松綁，在混凝土振搗后再恢復捆綁狀態;鋼筋保護層的設計中必須要嚴格根據要求進行。

3.混凝土澆筑

在混凝土澆筑過程中必須要結合澆筑的進展和具體情況合理控制坍落度。砼振搗時必須要對振搗質量進行嚴格控制，由于混凝土方量的增大，使施工規模加大，導致施工工人過于勞累，在混凝土振搗時出現漏振或者過振的情況，為防止這種情況的發生，設置專人加強對砼澆筑和振搗進行管理[2]。

（二）接茬處混凝土澆筑質量控制

1.模板

接茬處模板澆筑過程中需要考慮外觀質量，在前一段沉箱頂部以及外層混凝土表面粘設聚乙烯泡沫條，實現對混凝土與外模板間孔隙的填塞，防止在混凝土澆筑的過程中出現漏漿的情況，導致施工質量受到影響。

2.鋼筋捆扎

沉箱可以分為6個預制層，并進行6次綁扎，對受拉區比較強的接頭位置可以采用綁扎也可以應用焊接的方式進行。 為了保證施工質量，橫縱隔墻以及側壁位置都需要嚴格根據規定和工程需要進行合理綁扎。頂層位置設置吊環，這個位置的鋼筋接頭都需要利用焊接方式進行，在焊接過程中防止鋼筋出現灼傷導致斷面問題。

3.混凝土澆筑

首先，為了使沉箱接頭位置新舊混凝土能夠得到有效結合，可以采用以下方式進行，在沉箱混凝土完全凝結后，利用人工鑿毛的方式進行處理。先對混凝土表面的水泥漿進行鑿除，并露出三分之一的石子，同時保證石子的穩定性，不得出現松動的情況。然后用高壓水槍對混凝土表面的浮渣進行清除，保證混凝土表面的清潔性，使混凝土澆筑接茬位置結合的更牢固。

其次，高段混凝土澆筑前，需要先對下層混凝土頂部表面進行濕潤，然后在濕潤的表面鋪設1到3厘米的水泥砂漿，通過這層砂漿結合層的鋪設，保證新舊混凝土的結合性更強。

再次，為了有效預防混凝土出現松頂的情況，需要適當采取有效的預防措施，包括在封層的壁頂周圍增加V形槽，同時對各個頂面混凝土進行二次振搗，振搗時間為混凝土初凝前，混凝土終凝前進行二次抹面。

最后，為防止混凝土裂縫的發生、在配合比設計中可通過添加聚丙烯纖維提高其抗裂性。由于該項目施工時為夏季，天氣比較炎熱，晝夜溫差大，需要做好對混凝土的養護工作。通過對混凝土裂縫愈合實驗研究可知，混凝土具有非常強的自動愈合能力，而愈合能力與混凝土的強度以及養護效果和時間等都具有直接的關系。

三、沉箱混凝土的質量檢測

沉箱分層澆筑工作完成后，需要對混凝土質量進行檢測，一般采用第三方檢測方式。本工程在質量檢測中委托秦皇島廣信工程檢測有限公司對接茬位置進行取芯試驗和超聲波檢測。

在取芯試驗檢測中，主要參考《港口工程砼非破損監測技術規程》的相關規定進行檢測，利用鉆頭（Φ55mm）在沉箱混凝土結合縫的中間位置進行取樣，取樣長度為20厘米，主要對取樣混凝土的抗壓強度和表面質量進行檢測，監測方式主要為觀察和試驗，如果混凝土結合為一個整體，沒有縫隙，說明已經達到設計要求。

在超聲波試驗檢測中，同樣根據《港口工程砼非破損檢測技術規程》的要求進行檢測，在其中設置了超聲波測點。將結合縫作為基準線，并根據結合縫的分布走向進行檢測點布設。各監測點與結合縫間的距離設置為10厘米，同時檢測點間的距離為20厘米，對于無結合砼面來說，需要將監測點設置在兩個相對面，同時監測點間的距離一般為20厘米。在檢測過程中沒有發現混凝土中存在可疑性警告或者可疑數據，表明接茬位置質量良好。

結語：

綜上所述，沉箱分層澆注典型施工工程是當前港口施工中重要的施工手段和方式，對港口建設具有重要促進意義。但是相對于傳統沉箱一次性澆筑施工來說施工難度更大，需要注重的細節更多。因此需要結合工程情況，采取合理的施工方式，保證施工要求。最后在施工完成后還需要做好質量檢測工作，確定試驗結果合格后才可以投入使用，保證施工質量和安全性。

參考文獻：

[1]念紅艷.沉箱分層澆筑典型施工的質量控制及其檢測手段[J].中國水運（下半月），2015，15（7）：355-356.

[2]天津大學.半圓形沉箱和樁基組合式防波堤的施工方法：CN201810959706.9[P].2018-11-23.