碼頭護舷豁口止控水箱干法混凝土施工技術探究

◎周爾蕾 龔靜 江西省路港工程有限公司

混凝土水下筑澆施工是碼頭工程施工中一項技術難度相對較大的技術項目。常規該環境混凝土筑澆操作中，存在不易支模、海水砼料觸接控制較難、水下作業量大、施工安全風險高、筑澆質量保證難等工程問題。本研究所探討的止控水箱干法混凝土施工技術，對解決上述工程問題，具有增強施工安全，節約工程成本，保證工程操作效率和質量等優勢。

1.案例碼頭簡介

案例碼頭位于我國南方某港區，區域常波向SW向，頻率在13.18%；常風向S向，頻率在17.16%，6級風頻率在13.18%左右。碼頭方向坐南朝北，為順岸重力沉箱型碼頭。橡皮護舷豁口的混凝土筑澆施工系屬碼頭工程的一個分項工程。案例碼頭護舷豁口采取現場混凝土筑澆施工。就場地自然條件而言，該碼頭盡管工程水域有防波堤遮擋，但由于水域面積相對較大，故工程施工受風浪的影響相對較大，混凝土現場筑澆有效施工日較少。

2.護舷豁口及其質量重要性

護舷豁口位處沉箱上部，考慮到該區域沉箱裝配和護舷施工需要，相比于其他區域的沉箱高度，該區域沉箱預制高度要適當低一些。在所有沉箱完成按裝后，在須裝配護舷的區域構成一處豁口，該豁口位處碼頭沉箱與碼頭胸壁間的水位多變區域，工程上稱作護舷豁口。裝配護舷時，須通過混凝土現場筑澆給予固定和豁口填平。

護舷豁口混凝土筑澆施工質量的優劣，直接關系到下沉箱與上胸壁的整體質量，是碼口工程施工中的一個重要子項工程。一旦該處混凝土筑澆施工質量不合格，就會造成護舷裝配不牢固，海水侵蝕混凝土速率加快等工程病害或隱患。護舷裝配不牢固會使護舷容易被波浪沖毀，造成靠船時船舶安全及碼頭墻身的穩定性受到威脅。所以在護舷豁口區域做好混凝土筑澆施工具有重要意義。

3.護舷豁口干法筑澆施工技術

3.1 操作流程

（1）水箱技術配置。案例碼頭護舷豁口混凝土筑澆施工，依據豁口大小，選用長、寬、高分別為7m、1.5m、2 m的止控水箱。為達密封阻滲功效，在沉箱與止控水箱觸接區域，用5cm×3cm止防水橡膠條緊密接連。為提高止控水箱的載承力，在止控水箱兩側配置兩個桁架。止控水箱中央空出的部分，為施工操作區。止控水箱底部配置兩個集水井，井內配置1.5kw潛水泵，以保證止控水箱內無積水，確保施工質量與效率。

（2）水箱裝配操作。應注意裝配止控水箱的時機，多以低潮位時段裝配為宜，因為此時區域水位相對低于箱底高度，此時裝配操作，止控水箱內不易發生積水。

選用25噸汽車吊，實施止控水箱吊調裝配。吊裝下水前，打開止控水箱底閥，使下水時水箱內外保持水壓平衡。吊點配置和擇選要經過計算，避免因吊點過少而引發箱體提拉不均勻而導致形變。結合工程實踐經驗，吊點間距宜控制在1m以內。降落要穩，要慢，在達到所需施工高度時，吊車扒桿抬起，使止控水箱接近沉箱前緣。此操作要避免水箱防水膠條摩擦沉箱前緣而遭致損壞。

下一步工作分兩步開展，第1步將止控水箱上口跟沉箱前部緊密相連，第2步將止控水箱下口跟沉箱前部緊密相連。上述裝配操作實現后，確認止控水箱的密封狀態，觀察有無人眼可見漏水縫，并應當場及時給予封堵處理。

（3）施工降水。止控水箱裝配實現后，將止控水箱底部閥門關閉，密封止防水槽，根據觀察止控水箱內水面是否水平，以判斷其底部是否垂直于沉箱，然后以千斤頂給予必要微調，使止控水箱與沉箱壁緊靠貼緊。止控水箱中的積水用開式潛水泵給予抽離，調整潛水泵抽離速率，以保證抽離水的速率高出海水倒灌至止控水箱內的速率，當水面降到止控水箱底部附近時，檢查止控水箱和沉箱觸接處的海水滲漏狀況，判斷是否有密封不良的觸接點，并有針對性地開展二次堵封。

（4）護舷豁口支模。止控水箱裝配實現后，即啟動護舷豁口支模操作。按陸地干法混凝土筑澆作業環境和操作流程開展支模施工操作。先架設裝配砼模板，在沉箱的相應區域預留圓臺螺母，用于固定三足支架。確保砼模板側模由三足支架撐支，使止控水箱不受側模自身重量的影響。三足支架裝配完畢后，開展前部模板的裝配作業，在裝配操作中，注意模板前部線的區域，裝配完畢后，開展三足支架螺栓緊固工作，以保證前部模板緊固。為保證止控水箱箱底和前模板間不出現漏漿現象，在前模板加固后，選用玻璃膠將止控水箱箱底和前模板間的縫隙封好。

（5）混凝土筑澆操作。以罐車運送混凝土，到達施工場地后，罐車直接下料。在下料時，由人員配合罐車平鋪混凝土，繼而分層搗振。當筑澆實現后，應安排專人檢測止控水箱內水面變動狀態，按設計控制水泵抽水速率，以保證箱內水面符合施工需求，水箱頂高度應大于豁口頂面的實時水線，這樣潮位高低就不會影響筑澆混凝土作業。在混凝土實現初凝后，打開止控水箱底部閥門，將海水倒灌到止控水箱內，直到止控水箱內外水平面等同。當海水進入止控水箱內時，海水的進入速率須控制適宜，防止海水進入止控水箱過快對剛實現初凝的混凝土有不利影響。

（6）模板拆除操作。初凝結束后，當混凝土強度達成設計標準%時，擇選低潮位時段，開展模板拆除作業。先關掉止控水箱底部的控水閥門，再打開潛水泵，調節泵的抽水量，以確保止控水箱內水面在一定速率下降低，當水面高度小于沉箱，可將護舷豁口前沿模板下的三足支架螺栓拆下，繼而拆下前沿模板。在用吊機吊起護舷豁口前模板后，將載承前模板側模自身重量的三足支架拆下。隨后立刻處理螺母內側砼料表面，加大表面粗糙度，加增混凝土與堵封沙漿間的摩擦阻力及黏結力，在堵封過程中加進微膨脹劑，快速干燥水泥以堵封圓臺螺母發生的孔洞。

（7）拆除止控水箱。為保證圓臺螺母空洞的堵封功效，要確保在圓臺空洞中，混凝土與快干水泥充分觸接，避免沙漿未達到所需強度，海水即與其觸接。封閉洞口半小時后，將弧形豁口位置止控水箱拆除，要注意在拆除中止控水箱撐支力的轉換。在止控水箱的撐支桁架拆除之前，需先用噸重的吊車將止控水箱吊起，在能為止控水箱給予桁架的撐支時，才可以拆除。最后將止控水箱緩慢吊出沉箱前方，待二者間有一定距離后再將止控水箱吊出，直到止控水箱拆除，即護舷豁口整個混凝土筑澆施工實現。

3.2 經濟與工效分析

止控水箱法施工技術，就施工效率而言，其在水上創造了陸上施工的環境，排除潮汐、風浪及海水等要素對混凝土筑澆施工的影響，將原有施工技術從根本給予改變，使更多時間能夠達施工需求的條件，進而高效完成護舷豁口混凝土的施工。就人員而言，這種施工技術所需人員少，裝備少，更有利于施工現場機械人員的調配，亦大大增強了施工效率。從施工安全方面說來，該方案改變了傳統水中支模作業，增強了施工人員的安全性。

經測算，與傳統趕潮混凝土筑澆施工技術相比，選用止控水箱式施工技術，案例28個護舷豁口混凝土筑澆操作，工期節省了1個月，施工成本節省了約8萬元。該施工技術確保了碼頭水下混凝土筑澆的施工質量。

3.3 注意事項

（1）因為該工程位處碼頭前沿，故所有參與該工程的施工人員都須配備防滑鞋、救生衣等安全防護用品。

（2）在施工前，一定要對止控水箱的止防水橡膠段開展全面檢查，對于損壞的部位要適時補修，以便后續施工。避免漏水嚴重而造成箱內水面不能控制，從而導致施工人員的安全形成威脅。

（3）在操作過程，須建立檢查水線機制，應對箱內水線的變化給予定時觀察并記錄，以便通過控制泵的開關控制箱內水線的變化。

（4）禁止在大風浪的天氣施工，應風力不超過6級，浪高不大于0.8m，以避免風浪對止控水箱的過度破壞，和威脅現場施工裝備及人員的安全。

（5）止控水箱海底門一定要打開，以避免內外水壓差太大造成止控水箱脫落。

4.結語

沉箱護舷豁口混凝土筑澆施工技術，解決了傳統混凝土筑澆施工的應用難題。既能增強施工效率，又能可靠保證施工質量，其較好的技術性、經濟性以及功效特點，為碼頭護舷混凝土筑澆施工可提供一種新的應用技術選擇。