摘要:文章以山東某内河碼頭項目為背景,圍繞牆身現澆混凝土施工技術展開探讨,詳細介紹施工難點、施工方法、混凝土施工及注意事項等,以提高牆身現澆混凝土施工技術的應用水平。
關鍵詞:重力式碼頭;牆身;現澆混凝土施工
01工程概況
本文内河碼頭項目主要建設内容包含6 個1000t 級泊位,設計年吞吐量650 萬t,碼頭主體采用重力式結構。牆身設計結構全長549.3m,分37 段施工,相鄰結構段間設20mm 寬沉降縫,采用低發泡聚乙烯闆填充。底層設10cm 厚C15 素混凝土墊層,牆身結構混凝土标号為C25F150,采用加石混凝土進行防裂。鋼筋總量約47.25t(不含輔材),現澆牆身C25F150 混凝土方量16517.45m3,墊層C15 混凝土方量455.92m3。
02 施工難點分析及措施
(1) 本工程模闆安裝對精度要求高,組合鋼模闆重量大、吊距遠,對吊裝機具選型及吊裝工藝要求嚴格,施工難度較大。通過受力計算确定吊裝機具及鋼絲繩選型,現場施工嚴格按照施工方案及交底執行。
(2) 施工作業立體空間存在交叉作業,需合理布置施工作業區域,避免施工難度增加。在《施工進度計劃及說明》中詳細說明每層牆身施工布局及設備部署,保證現場施工形成流水,并在現場做好技術交底。
03施工方法
本工程牆身分3 層現澆完成,縱向按照設計結構段進行分段施工。施工工藝流程為:施工準備→ 墊層施工→ 模闆支立→ 預埋件安置→ 混凝土澆築→ 模闆拆除→ 混凝土養護→ 回填土施工→ 交驗。
3.1 測量放線
按照施工圖紙對碼頭前沿線、中軸線、輪廓線、沉降縫位置和高程等精确放樣。施工前,測量人員對主體結構的平面位置及高程進行複測,确保牆身結構位置準确。測量人員根據設計要求提前放樣模闆支立線,确保碼頭牆身線順直。
3.2 鋼筋綁紮
鋼筋計劃在鋼筋加工區先按照圖紙加工成半成品,鋼筋工根據設計圖紙綁紮鋼筋,綁紮應牢固,綁紮絲扣要求成梅花形布置,富裕鉛絲要求剪短,外露鉛絲不長于1cm,确保保護層滿足設計及規範要求。
3.3 支立模闆
按照測量人員提前放樣的模闆支立線進行施工,工程模闆采用橫縱連杆結構形式的定型鋼模闆,吊機配合人工安裝模闆,現澆牆身縱斷面計劃設置3 道對拉螺栓,支立時在螺栓外側套φ25PVC 管,确保現澆完成後能抽出對拉螺栓。
模闆闆面所用材料為厚18mm 的優質木模闆,必要時可适當增加厚度,拼裝成型,闆後立擋結構所用材料為50mm×100mm 方木。橫檔結構以φ48×3.5 雙排腳手鋼管為基礎材料搭建成型。模闆外側增設斜撐裝置,以保證其具有穩定性,設置φ48×3.5 腳手管,采取扣式連接方式。模闆成型後内部設置φ14 圓鋼,通過焊接的方式與錨地鋼筋連接。腳手架支架及斜拉鋼筋施工期間,要求最大間距設為60cm。
根據設計要求,沿模闆底部内側設置邊線,在墊層上打設錨地鋼筋,設置墊塊,以發揮出限位的作用。第一層上部模闆施工時,需在兩側分别設置十字托架(以φ16 鋼筋為原材料制得),确保該部分可預埋至墊層内。模闆支立前後均要安排專員組織測量作業,以便明确模闆在位置、高程等方面的具體情況,不滿足要求時不可施工。頂口增設φ48 腳手管頂撐裝置,内側按照縱向0.6m 的标準依次設置HPB300φ14 對拉鋼筋,頂口對拉鋼筋具有重複利用的價值。模闆應維持穩定狀态,外側加固采取的是斜撐和外部錨件相結合的方式,保證模闆受力具有均勻性。
04 混凝土施工
4.1 牆身混凝土配比
牆身施工中,根據要求配制C25F150 混凝土,具體配比如表1 所示。配置泵車,利用該裝置将生産所得的混凝土泵送入模。表1 混凝土配合比
每方混凝土用料量 /(kg/m3) | ||||||
水 |
水泥 |
礦粉 |
砂 |
10~20mm 碎石 |
5~10mm 碎石 |
防凍劑 |
167 |
270 |
78 |
752 |
758 |
325 |
11.14 |
通過12 方罐車将生産所得材料運抵現場,運輸期間以2~4r/min 的标準持續轉動。待罐車到達現場後需保持20~30s 的高速旋轉狀态,保證混合料具有均勻性,再卸入泵車,以便用于澆築作業。期間加強對混凝土質量的控制, 在攪拌處以及澆築處檢測,明确其在坍落度、含氣量方面的具體情況,若不滿足要求則不可投入使用。
4.2 分層澆築
澆築施工前需做好準備工作,例如在結構縫處設置20mm 寬的低發泡高壓聚乙烯闆,并合理控制澆築傾落點的位置,需适當遠離結構縫,否則在澆築沖擊力作用下将導緻聚乙烯闆受損。牆身混凝土按分層的方式依次澆築到位,為确保質量,各層厚度不宜超過500mm。
以本層混凝土狀态為重要參考,在初凝前必須完成後一層的澆築作業,且需盡可能避免施工縫,不可存在任何施工冷縫。通過人工振搗的方式加以處理,在振搗過程中應深入下層約30cm,确保相鄰層可連接成穩定的整體,以免因頂部松散而引發整體強度下降的情況。混凝土攤鋪時,應保證各處布料均具有均勻性,不可利用振搗棒趕料。根據牆身的尺寸特點分層依次澆築到位,具體要求如下。
(1) 第一層:标高控制在 29.60~31.20m,斷面面積10.30㎡。随澆築作業的持續推進,當标高達到30.20m 時, 應根據坍落度的下限标準合理控制施工質量,并放慢澆築速度,此過程中邊澆築邊收面。前趾斜面施工期間需保證收面的施工質量,首先利用收面機收面,初步平整後再進一步利用鐵抹子精平,以确保結構尺寸及表觀質量均滿足要求。進一步澆築,達到30.60m 時密切關注下層混凝土的流動狀态,若該處的流動性變小即可組織上層澆築,但需嚴格控制作業速度,避免對施工質量或對既有結構造成不良影響。
(2)第二層:标高控制在31.20~33.60m,斷面面積10.89m2。
(3)第三層:标高控制在33.60~36.50m,斷面面積8.88m2。澆築期間應遵循分層依次推進的基本原則。振搗按照交錯式前進的方式有序施工,不可發生局部過振或漏振現象,以振搗棒為主要工具,振動時間控制在20~30s。按照該标準依次振搗,每完成一次振動後需邊振動邊拔出,期間嚴格控制拔出速度,不可過快,且以全程勻速為宜。若混凝土不再發生下沉現象或無氣泡冒出時,則表明振搗質量良好。振搗期間應最大限度降低擾動性影響,以免發生模闆或鋼筋偏位現象;由專員檢查支架等各結構,若存在松動、變形等異常狀況,需及時采取加固處理措施,減小對施工質量所造成的不良影響。牆身第三層施工圖如圖1 所示。
圖1 牆身第三層施工圖
4.3 混凝土養護
混凝土養護對總體施工質量的影響較為顯著,宜采取土工布灑水養護的方式,最大限度縮短混凝土表面的暴露時間,以免發生表面水分大量蒸發的現象。混凝土終凝後在随後的1h 内覆蓋土工布并灑水,持續時間至少14d。若遇到冬季施工環境,以淡水養護較為合适,且需适當延長拆模時間,保證混凝土最終質量可滿足設計要求。拆模後覆蓋塑料薄膜,再蓋上棉被用于保溫養護,待混凝土内外部溫差在25℃ 以内,且維持相對恒定的狀态時便可将棉被收起,完成整個養護作業。
05 施工注意事項
(1) 模闆采用定型鋼模闆組合拼裝,鋼模闆周轉時注意保養、除鏽,發現變形立即調整或更換。側向模闆安裝後測量人員進行校核,确保順直和垂直度滿足要求,安裝後用對拉螺栓加固,經驗收合格通知砼站按配合比攪拌砼。
(2) 混凝土澆築時,對混凝土出機溫度、混凝土入模溫度、大氣溫度進行檢測,滿足要求方可進行施工;對混凝土坍落度進行嚴格控制,并按方案要求留置标養試塊、同條件試塊、抗壓試塊、抗凍試塊等方便檢測混凝土相關數據。
(3) 混凝土澆築完畢後,對混凝土保溫措施進行檢查,并測量棚内溫度、混凝土表面及内部溫度,保證混凝土養護到位;混凝土澆築完成後,第3、7、10、15d 對混凝土強度進行回彈檢測,确定最佳拆模時間。
06 結語
重力式碼頭工程建設中,牆身為重點建設内容,對施工工藝和施工技術均提出較高的要求。實際施工中需以現場情況為立足點,合理優化施工技術,協調好各項施工要素的關系,依據規範将各項工作落實到位,創造高品質的重力式碼頭工程。
作者簡介:張偉強(1987-),男,河北保定人,中交水運規劃設計院有限公司工程師,研究方向:港口與航道工程。
參考文獻
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