海事码头预制沉箱施工.docx

一、工程简介
海事应急码头预制沉箱7件共三种类型：CA1（共4件）：12.96m×8.65m×7.1m；CA2（共1件）：12.96m×8.65m×7.1m；CA3（2件）：12.96m×8.5m×7.1m（长×宽×高），仓格尺寸（长×宽）3.25m×3.5m，底板钢筋保护层厚度40mm，隔板保护层厚度30mm，临海侧外墙保护层65mm，非临海侧外墙50mm。沉箱盖板为19件，尺寸为4.22m×3.6m×0.4m（长×宽×高）。沉箱结构图见图 1- 3。沉箱盖板平面图见图 4。

图 1 CA1沉箱结构图

图 2 CA2沉箱结构图

图 3 CA3沉箱结构图

图 4 盖板平面图
二、 施工工艺流程及施工方法
1、 施工工艺流程
沉箱预制准备
底胎模制作、验收
底板钢筋绑扎
钢筋加工
外墙、内隔墙钢筋绑扎
下层内模板安装
下层外模板安装
下层混凝土浇筑
模板拆除
砼浇筑设备就位
上层沉箱施工(先安装内模再安装外模)
安装钢筋绑扎辅助架
沉箱浇筑完成
拆模、标示

图6 沉箱预制施工工艺流程

2、 施工方法
沉箱预制分两层施作，第一层施作高度为3.695m，第二层施作高度为3.405m，见下图：

图7 沉箱预制分层示意图
沉箱盖板预制为一次浇筑成型。
i. 钢筋工程
钢筋加工及绑扎
沉箱钢筋绑扎集中在钢筋加工厂下料、加工，现场分层绑扎，各层钢筋笼绑扎按规范要求预留搭接长度35d。
A、钢筋加工
钢筋加工前，对钢筋表面的浮锈必须清理干净；钢筋的规格、型号、尺寸和数量必须符合设计和规范要求。
B、钢筋搭接
钢筋接头采用绑扎搭接，下料时按照规范要求预留钢筋搭接长度。
C、钢筋绑扎
在加工场下料加工完钢筋后，采用平板车将半成品钢筋运输至现场。
底板钢筋绑扎：直接在底模上绑扎成型，采用不锈钢扎丝绑扎。绑扎前根据设计图纸要求把底板钢筋的间距作好标志，确保其数量和间距准确，绑扎时保护层垫块要摆放好，垫块的强度要达到设计要求，成型后的钢筋笼应确保纵横钢筋平直顺畅。

钢筋绑扎图 图8
下层箱体钢筋绑扎：下层箱体钢筋绑扎采用直接在底模已经绑好的底板钢筋上进行绑扎。外墙及隔墙钢筋绑扎前在每个沉箱分隔仓内安放钢筋绑扎辅助钢架，每一个辅助钢架铺设施工平台，然后先按设计钢筋间距绑扎竖向钢筋，竖向钢筋间采用横向钢筋固定，外墙及隔墙钢筋绑扎成型后，将钢筋笼整体固定在钢筋绑扎辅助钢架上，保证钢筋垂直度，防止钢筋笼整体倾倒，最后穿绑倒角钢筋。
上层箱体钢筋绑扎：上层箱体钢筋绑扎直接在下层箱体混凝土浇筑后在箱体上绑扎。在钢筋绑扎前安装内、外工作平台，在内工作平台上安放钢筋绑扎辅助钢架，外墙及隔墙钢筋绑扎时，先绑扎竖向钢筋，竖向钢筋与下层箱体竖向钢筋搭接长度需满足规范要求，竖向钢筋间采用横向钢筋固定，钢筋绑扎成型后，将钢筋笼整体固定在钢筋绑扎辅助钢架上，证钢筋垂直度，防止钢筋笼整体倾倒，最后穿绑倒角钢筋。
ii. 模板工程
模板设计
沉箱模板全部采用钢模板，由专业生产厂家进行设计制作。
1、下层外模板高度为3.695m，由长分为5.4m，5.2 m，1.5 m，0.86 m四种主要类型模板组成。宽度方向分为8.20 m模板和12.96m模板，沉箱前趾模板按图进行加工。
2、下层模板内模为高度0.2m的底托（即倒角高度）和高度2.995 m的内模板组成，长×宽为4.02×3.5 m，总高度为3.195m。
3、上层外模板高度为3.670m，它是由1.535m，1.46m，0.68m三块模板拼装组成。长宽方向与底模一样相互组合而成。
4、上层内模板高度为3.670m，长×宽为4.02×3.5 m。
5、模板的详细尺寸与材料改制见下图：

图9 底盘图

图10 底层内模长度（4.02m）图

图11底层内模宽度（3.5m）图

图12底层两侧外模改制图

图13底层前趾外模改制图

图14底层背面外模改制图

图15上层内模改制图

图16上层外模改制图1

图17上层外模改制图2
4、沉箱盖板预制模板高0.45m，4.22m长模板由3m、1.22m两块模板组成，3.6m长模板由3m、0.6m两块模板组成，3.6m模板两端增加200mm×200mm倒角。

模板的安装
模板最大重量达5T，采用一台150t履带吊进行模板的安装与拆除满足要求。
A、下层模板安装
下层模板使用150t履带吊进行吊装。
当沉箱钢筋绑扎完毕后，先安装内模，后装外模，底托支撑在预制的混凝土垫块上，支撑的具体方法为：混凝土垫块的高度与沉箱底板钢筋保护层厚度相同，安装前先放样确定各底托立柱的位置、安放砼垫块，根据沉箱底板厚度，用Ф25钢筋安放于砼垫块上并焊牢固定于底板钢筋笼上（或全部采用同标号的混凝土），然后测平各支撑点，最后安装底托。底层内模直接支承于底托上，调正内模位置和垂直度后用拉杆和套在拉杆上的塑料管与外模或相邻内模相连。
B、上层模板安装
上层模板外模直接支承于外工作平台上，内模支承于内工作平台的骨架上。当钢筋笼安装完成并经验收合格后，吊出钢筋辅助架，先安装内模板，再安装外模板。模板安装前，必须先清理干净，然后涂脱模剂。模板拼装必须确保构件尺寸符合设计和规范的要求。
模板施工的注意事项
（1）模板及支架的支承部分应坚实可靠，且满足承载力要求。
（2）当采用在下层预埋螺栓做为上层支模支承时，其螺栓的承载力符合设计要求。
（3）大型模板、支架在安装过程中，必须采取防倾覆的临时固定措施。
（4）模板的拉杆宜采用螺栓。螺栓拉杆需要抽出时，应加套管；当螺栓拉杆不需抽出时，宜采用端部可以拆卸的圆台螺母或套管螺母。
（5）模板安装前必须在模板与混凝土的接触表面涂刷脱模剂，脱模剂不得污染工程结构和构件，或严重沾污钢筋和混凝土接茬处。
（6）固定在模板上的预埋和预留孔洞不得遗漏，应安装牢固、位置准确，其允许偏差应符合设计规范要求。
模板的拆除
沉箱模板拆除时沉箱混凝土强度必须满足一下规定：
（1）侧模板，在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏，方可拆除。
（2）芯模或预留孔洞内膜，在混凝土强度能保证构件和孔洞表面不发生坍塌和裂缝，方准拆除。
（3）已拆除侧模板的沉箱，必须在混凝土强度达到设计混凝土强度等级要求后，方可出运（脱离底模）。
沉箱模板施工的安全保证措施
（1）侧模板外围必须挂好安全栏或安全网。
（2）大型模板的装拆和履带吊、龙门吊作业时，必须由有上岗证的起重工指挥。
（3）经常检查电器线路的安全，晚上施工必须有足够的照明，雨天和晚上施工时必须有专业电工值班。
（4）机械驾驶必须持证上岗。
（5）施工前对作业工人进行安全交底，认真学习安全操作规程。
（6）现场施工机械较多，应尽量避免施工机械交叉作业，避免不了时应有专人指挥。
（7）安全部门要做好监督，严格执行有关的规章制度，施工全过程有专业安全员值班。
iii. 混凝土工程
（1）混凝土生产及运输
利用现有的4个150m³/h的搅拌站拌制混凝土，由搅拌车运输至施工现场。
（2）混凝土浇注施工
浇注混凝土前应先检查模板、钢筋和预埋件，做好隐蔽工程的验收记录。验收合格后才能浇注混凝土。
混凝土浇注工作平台用钢板和槽钢加工而成，工作平台支撑在内模骨架上，尺寸与安装完成后的内模迭合。砼从拌和站按设计配合比配制搅拌出来后装在混凝土搅拌车里，运到现场后，采用吊罐送砼上工作平台人工打铲入模、插入式振动棒振捣的方式进行浇注。
混凝土分层浇筑、分层振捣，分层厚度按30～50cm控制，且待每层混凝土充分振捣完毕后才能继续进行上一层混凝土的浇注。
浇注顺序：
底板总体由中间向四周，上层由隔墙向两侧外墙进行浇注。

图18 沉箱分段浇注示意图
（3）浇注混凝土施工操作规程及过程质量控制
①沉箱采用吊罐送砼上工作平台人工打铲入模、插入式振动棒振捣的方式。
②混凝土利用搅拌站集中拌制，场内设4套全自动150m³/h砼搅拌站。
③试验员负责对混凝土配料时的称量进行监控，材料称量偏差应在规范允许范围内。
④混凝土搅拌时间每一工作班应由当班试验员至少检查2次，并做好记录。
⑤混凝土浇注前，应对脚手架、模板、钢筋和预埋件进行检查，模板内的杂物、积水应清理干净，并掌握水文、气象预报。
⑦点振捣振实程度以如下三点进行控制：一是混凝土不再下沉；二是砂浆往上翻；三是气泡不再往上冒。
⑧插入式振捣器的振捣顺序宜从近模板处开始，先外后内，移动间距不应大于振捣器有效半径的1.5倍。振捣均匀以防漏振，插入式振捣器至模板的距离不应大于振捣器有效半径的1/2，并应避免碰撞钢筋、模板、吊孔、预埋件。插入式振捣器应垂直插入砼中，并快插慢拔，上下抽动，以利均匀振实，保证上下层结合成整体。振捣器应插入下层砼中不小于5cm。
⑨混凝土浇注至顶部时，采用二次振捣和二次抹面，如有泌水现象，应用麻袋吸水。混凝土浇注过程中，必须安排木工、钢筋工、电工、安全员和专业修理工值班。砼浇注应连续进行，如因故中断，其允许间歇时间不宜超过1.5小时。
⑩混凝土的施工缝处理：分层处的混凝土浇平模板面，确保缝面平整，对面层进行二次振捣后，把露出的碎石压平，及时把外露钢筋表面附着的砼渣清理干净，砼面上均匀涂上缓凝剂，砼终凝后用高压水枪进行冲洗，确保砼接触面充分拉毛。浇筑上层砼时，先均匀浇筑一层约50mm厚的与混凝土同配合比的水泥砂浆，确保接口处质量。
（4）砼养护
①为确保沉箱构件砼整体强度，加强对混凝土对沉箱砼浇注后的养护工作。根据沉箱箱壁结构的特点：高度高、壁薄，沉箱采养护采用加压泵抽水养护，养护时间为14天，养护以保持箱壁湿润为度。
②并根据不同施工期段采取如下措施：
a、砼浇筑过程和浇筑完成后，进行湿水养护。
b、拆模前及拆模过程中，利用模板做为工作平台对沉箱进行湿水养护。
c、砼强度达到要求后，即拆除模板，拆除模板后，利用绑扎钢筋、安装模板的工作平台对沉箱进行养护，沉箱顶层浇筑完成后，直接在沉箱顶面铺平台进行养护。
③混凝土养护用水的条件宜与拌和用水相同。
④认真填写养护记录，根据“养护记录”核实所浇筑的混凝土构件是否达到养护期的要求。
⑤混凝土强度达到2.5MPa前，不得在其上踩踏、堆放荷载、安装模板及支架。
iv. 沉箱顶部的防腐处理
按照设计要求，在沉箱出运前将构件顶部需要防腐部位用钢丝刷清理干净杂物，然后人工涂刷湿固化环氧树脂。
三、 质量保障措施和质量检验标准
a) 质量保障监督制度
项目部以三检制度即班组自检、项目部专检、工序间交接检作为沉箱预制质量保障监督制度。
现场施工人员要有相应的技术专业知识，技术工人要有相应的操作技能，无专业知识和操作技能人员不予使用，各技术工种均须持证上岗。
施工人员应严格按有关操作规程和技术交底要求进行施工，本道工序完成后，按要求进行自检，发现不合格情况，及时处理不留质量隐患。自检完成后，应认真填写检查表，报监理工程师验收合格后才能进行下道工序施工。
项目部将组织施工人员对关键部位和容易犯质量通病的施工项进行不定期的巡检和抽检，并形成书面检查报告。工序交接，由项目经理部组织施工人员进行交接验收，办理交接验收手续，并报送监理工程师，取得同意后方进行下道工序施工。整个过程中，加强班组的质量意识，在班组间实行自检、互检、交接检“三检制度”执行“上一工序不合格，下一工序不得施工”的制度。
b) 沉箱预制通病质量控制措施
1如沉箱前趾斜面模板全封闭，砼振捣因难，振捣不密实，气泡难以排出，则沉箱前趾斜面可能会出现气泡、砂线多的问题。应尽量采取以下措施：
①将前趾斜面模板开空窗口，便于砼振捣及排气；
②用降低水灰比，减少砼坍落度克服水线等缺陷；
③强调模板涂脱模时要均匀，拆除后对模板表面进行清理；
④顶面处砼采用二次振捣，要在砼初凝前再振捣一次，克服表面松顶、粘皮的现象。
2如沉箱底模地脚螺栓刚度不足，支撑不够，则容易出现跑模、胀模 ，再加上浇筑振捣不足等原因，会导致底角漏浆、出现麻面、蜂窝。甚至因漏浆与底模粘聚一起，导致可能出现沉箱起吊时不同程度上破坏了底模。　应采取以下措施：
①保证固地脚螺栓及撑杆数量足够、间距足够，支撑牢固稳定，浇筑前严格检查，符合后方进行浇筑。
②底层砼浇筑完毕后，在浇筑墙身砼时适当控制砼浇筑速度，每隔15min泵送一次砼，加强砼振捣，在砼面超过85cm以后，再按正常进行浇筑；
③底模涂脱模剂，然后铺一层砂，在砂上铺编织布或薄膜作隔离。沉箱起吊后，应立即撕掉编织布或薄膜，以保证沉箱底面与块石基床的摩擦系数；
④外模与底模间的缝隙用海绵堵塞止浆，保证止浆带饱满，必要时底模四周增加预埋槽钢和螺栓加固，防止胀模使止浆带失效。
⑤浇筑砼中，必须在模板工值班，随时检查模板支撑情况防止漏浆现象。
3沉箱因壁厚限制，配筋密部位、预埋件部位及预留孔洞部位等位置容易因下料困难，振捣困难而造成蜂窝、麻面、露筋等质量缺陷。应采取如下措施：
① 配合比设计时充分考虑适当粒径的石子，保证配合比配比准确并有良好的和易性。
②浇筑前严格验收钢筋间距、保护层情况。
③埋件或孔洞两侧分别设下料点下料，分层厚度控制在40cm以内；
④为防止大骨料被卡主，必要时侧面增加浇灌口，防止漏振；
⑤振捣分间距振捣，每隔30cm振捣一次，棒头插入下层砼10cm，振捣时间控制在15s左右，并用手电筒仔细观察砼振捣时表面气泡出现的情况，适当调整振捣时间，至排除气泡为止；
⑥在刷脱模剂时脱模剂要刷均匀。
4砼倾落高度超过了规范要求的2m，容易造成混凝土离析。应采取以下措施：
①考虑沉箱壁厚较薄，拉盘与对拉螺杆多，设溜槽、串筒困难，选用软管下到模板内进行浇筑。
② 通过掺加适量的粉煤灰来改善砼的和易性，浇筑砼分层厚度控制在40cm内（允许厚度50cm），用插入式振动棒振捣，插入下层5cm以上，保证上下层砼结合成整体。
5由于施工缝的接缝处理不足，杂物未清除等容易造成缝隙、夹层，接口处质量未达到要求。应采取如下措施控制：
①分层处的混凝土浇平模板面，确保缝面平整，施工缝处上下层模板之间用泡沫板止浆。
②顶层砼减少粉煤灰，降低水灰比，减少坍落度，采用二次振捣，克服砼表面松顶现象；
③砼终凝后及时把外露钢筋表面附着的砼渣清理干净，砼面上均匀涂上缓凝剂，砼终凝后用高压水枪进行冲洗，确保砼接触面充分拉毛。
④施工缝接缝处采用高一强度等级的水泥砂浆与下层砼面结合，提高其抗拉强度。
⑤严格砼倾落高度，分层厚度，振捣间距，振捣时间，保证上下层砼结合成整体。
6注意成品保护，以免造成缺棱掉角：
①浇筑后认真浇水养护，避免养护不足造成脱水，强度低。
②砼具有1.2Mpa以上强度方可拆模，防止过早拆模，低温时适当延长拆模时间；
③拆模时注意保护棱角，避免过猛过急。
④模板均匀涂敷脱模剂。
⑤吊运模板时防止撞击棱角。
7预留孔、预埋件的模板要确保位置准确，稳定可靠，避免漏埋或变位。
①施工前应将所有埋件及预留孔列出详细清单，明确要求，并对施工人员进行技术交底，验收时按清单严格验收。
②埋件及预留孔施工位置应准确，严格控制偏差，并有足够的固定措施，避免浇筑时变位。
c) 钢筋工程
（1）对每批进场的钢筋，按规范规定检验合格后才能使用。
（2）钢筋焊接作业人员必须持证上岗，对焊条规格要求及质量控制严密把关。
（3）钢筋的堆放应离开地面30~50cm。
（4）钢筋绑扎间距及尺寸应符合设计图纸及规范要求。
（5）钢筋制作的允许偏差、检验数量和方法见下表：
表 1：钢筋制作允许偏差、检验数量和方法
序号
项 目
允许偏差（mm）
1
长 度
+5、-15
2
弯起钢筋弯折点位置
±20
3
箍筋内尺寸
±5
表 2：钢筋骨架绑扎与装设允许偏差、检验数量和方法
序号
项 目
允许偏差（mm）
检验单元和 数 量
单元测点
检 验 方 法
1
钢筋骨架外轮廓尺寸
长度
+5、-10
逐件检查
3
用钢尺量骨架主筋长度
宽度
+5、-10
3
用钢尺量两端和中部
高度
+5、-10
3
2
受力钢筋层（排）距
±10
3
用钢尺量两端和中部三个端面，取大值
3
受力钢筋间距
±15
3
4
弯起钢筋弯折点位置
±20
2
用钢尺量中部，连续三挡
5
箍筋、分布筋间距
±20
3
用钢尺测量两端和中部连续3档，取大值
d) 模板工程
（1）模板及支撑的材料及结构必须符合施工技术方案和模板设计的要求。模板要符合结构尺寸，保证有足够的强度、刚度和稳定性，并要装拆方便。
（2）模板必须采用可靠的止水措施，确保模板不漏浆，模板安装好后，必须清理干净，才能移交给下一道工序。
（3）拆除的模板应垫平、整齐堆放，防止扭曲变形，并及时清理干净。清洁处理后才能重新拼装使用。脱模剂涂刷应均匀，并且不能污染钢筋及预埋件。
（4）预留孔、预埋件的模板要确保位置准确，稳定可靠。其允许偏差见下表：
表 3预埋件检查表
序号
项目
允许偏差（mm）
1
预埋钢板、预埋管、预留孔中心线位置
3
2
预埋螺栓
中心线位置
2
外露长度
+10，0
3
预留洞
中心线位置
10
尺寸
+10，0
（5）浇注混凝土时，必须派木工值班，密切注意模板的支撑变化情况和模板的变形、移位，发现问题及时处理。
（6）拆模板必须等混凝土强度达到拆模要求后才能进行，以免引起构件表面混凝土损坏。
（7）预制沉箱模板安装允许偏差、检验数量和方法见下表：

表 4 预制沉箱模板安装允许偏差、检验数量和方法
序号
项目
允许偏差(mm)
检验数量
单元测点
检验方法
1
长度
最小边长≤10m
±15
逐件检查
2
用钢尺测量两边
最小边长＞10m
±1.5L/1000
2
截面尺寸
宽度
±15
3
用钢尺测量两端及中部
高度
±10
4
壁厚度
±5
4
3
全高竖向倾斜
高度≤5m
10
1
用经纬仪或吊线测量
高度＞5m
15
4
顶面对角线差
短边≤3m
15
1
用钢尺测量
短边＞3m
30
e) 混凝土工程
（1）根据混凝土设计强度的要求进行混凝土配合比的设计和试拌，并申报监理工程师审批。
（2）混凝土运抵现场后，必须经过坍落度的试验，符合要求后才能浇注。
（3）混凝土浇注施工时，要严格控制分层厚度，最大不超过50cm，一般在30~50cm之间，同时要严格控制混凝土自由下落高度，最高不能超过2m，超过2m要使用串筒或遛槽，以免混凝土产生离析。
（4）混凝土应全面振捣，使之密实、均匀整体，并注意避免发生漏振、过振现象。
（5）混凝土初凝以后要及时采取适当措施养护，养护期最少保持14天。
（6）预制沉箱允许偏差、检验数量和方法见下表：

表 5 预制沉箱允许偏差、检验数量和方法
序号
项目
允许偏差(mm)
检验数量
单元测点
检验方法
1
长度
宽度
L≤10m
±25
逐件检查
4
用钢尺测量
L＞10m
±2.5L/1000
2
高度
±10
4
用钢尺或水准仪测量查四角
3
墙厚度
±10
8
用钢尺测量每墙三分点处
4
顶面对角线差
50
1
用钢尺测量
5
顶面
平整度
支承面
10
8
用2m靠尺和塞尺测量外墙三分点处和内墙中部
非支承面
15
4
6
外壁竖向倾斜
2H/1000
2
用经纬仪或吊线测量两侧面
7
外壁平整度
10
4
用2m靠尺和塞尺测量垂直两方向
8
外壁侧向弯曲矢高
2L/1000
4
拉线测量取大值
9
相邻段错台
10
4
用钢尺测量，每面取大值
f) 预埋铁件、预留钢筋防腐措施
在预埋铁件及预留钢筋上涂刷防腐漆，防止预埋铁件和预留钢筋锈蚀。