水下澆注不分散砼施工方案

2021-12-25 07:17:19 字數 3371 閱讀 6255

1. 工程概況

營口經濟技術開發區鮁魚公主雕塑景觀工程位於鮁魚圈山海廣場西南側的老母豬礁附近,地理座標為北緯40°13′,東經122°03′。鮁魚公主雕塑景觀工程基礎為沉箱結構,基床標高-6.5m,基床厚度3.

5m,由10個500t沉箱組成。沉箱尺寸如下:沉箱長16.

2m,寬7.4m,高7.0m,有3個艙隔,每個艙隔尺寸為4.

6m×4.3m,隔牆厚度為250mm,前、後及側牆厚度為400mm,沉箱之間側壁使用化學植筋膠進行植筋,接縫處安裝鋼筋籠澆築c30水下不分散混凝土將10個沉箱連線成整體,澆注混凝土1990m3。

沉箱平面圖

2.主要自然及水文條件

2.1 風

本海區常風向為s向,頻率為17.96%,強風向為nne向,頻率為12.77%,≥6級風的頻率為13.18%,≥7級風的頻率為5.11%。

2.2 潮汐

該區域潮型為不規則半日潮,漲潮延時5小時44分,落潮延時6小時42分,落潮歷時大於漲潮歷時。

最高高潮位:+4.75m最低低潮位:-1.10m

平均高潮位:+2.01m最大潮差:4.23m

最小潮差:0.71m平均潮差:2.56m

根據多年的實測資料,潮流有明顯的往復性質,漲潮流向nne,落潮流向sw,大潮流速大於小潮流速,漲潮流速大於落潮流速。

2.3 設計水位

設計高水位:+4.00m設計低水位:+0.24m

極端高水位:+5.14m極端低水位:-1.69m

2.4 波浪

本海區強波向為nne向,頻率為9.79%,常波向為sw向,頻率為13.18%。

3.工程特點

(1)該工程位於外海,無防波堤掩體,受風浪影響大。

(2)水下支模板施工難度大,需要潛水員水下配合施工,受風浪影響、施工效率低,同時存在諸多安全隱患。

(3) c30水下不離散砼配合比由試驗室設計試驗符合要求後進行施工。

4.施工工藝和技術措施

水下澆注不分散混凝土在安裝沉箱並沉箱箱內填料完成後進行。由於沉箱安裝存在偏差,使用通長定型6.4m×2.

3m模板水下支模施工難度大,且模板止漿困難,拌和船每次澆注能力有限,因此採取分三層支模三層澆注施工工藝,模板設計單片尺寸2.2m×2.3m。

主要工序包括c30水下不分散混凝土配合比設計、鋼筋籠製作綁紮及安裝、水下支模、c30水下不分散混凝土澆築等幾道工序。施工工藝流程圖如下:

4.1 c30水下不分散砼配合比設計

4.1.1 原材料使用如下:

(1)水泥:採用大連海鷗牌普通矽酸鹽水泥,強度等級42.5r。

(2)細骨料:採用九寨產的河砂。

(3)粗骨料:採用槐樹房產的碎石(粒徑5~25mm)。

(4)減水劑:採用天津市雍陽減水劑廠生產unf-5(液)

(5)絮凝劑:採用中國石油集團工程技術研究院研製的uwb-ⅱ型絮凝劑。

4.1.2 配製強度

依據《水下不分散混凝土施工技術規範》,配製強度r配=(r設/t)+1.645σ。

r設——水下不分散混凝土設計強度標準值,mpa。

t——水陸強度比係數,可根據試驗得出。無試驗資料時,當水下不分散混凝土施工在水中有符合規定的自由落差,t可取值為0.70~0.

85;當水下不分散混凝土施工採用無水中自由落差的封閉施工方法時,t可取值為0.85~0.95。

r配——水下不分散混凝土空氣中成型配製強度,mpa。

σ——強度標準差。

本工程水下不分散混凝土設計強度為c30,r設=30 mpa。由於水下不分散混凝土在水中施工有自由落差,所以t取值為0.8,σ取值4.5。

r配=(30/0.8)+1.645×4.5=44.9mpa

4.1.3 單位水泥用量

依據《水下不分散混凝土施工技術規範》,單位水泥用量控制在400kg/m3以上。

4.1.4 坍落度與坍擴度

由於本工程水下不分散混凝土由拌合船攪拌,通過輸送幫浦澆築混凝土,坍落度控制在180mm~220mm,坍擴度控制在400mm~500mm。

4.1.5初步設計4個配合比

4.1.6 配合比選定

通過試驗結果可以看出

4.2模板製作

沉箱接縫處模板共分10片,採用δ5mm厚鋼板作板麵,模板使用[12槽鋼為主肋,∠50×5等邊角鋼為橫肋,模板四邊貼止漿條。模板結構形式如圖1所示:

圖1 模板結構圖

4.3水下支模及水下澆注砼

沉箱預製過程中對沉箱側壁預埋m24螺母,用於安裝三角支架加固模板,沉箱安裝前,對沉箱底角植入φ25螺紋鋼筋用於加固模板底角。水下支模使用100t方駁吊機組。

(1) 水下支第一步模板及澆注第一步水下砼

由兩名潛水員下水在沉箱側壁安裝三角支架,安裝完成後通過水下**溝通

指揮吊車支模。模板加固分四部分加固,模板底角加固利用植入沉箱底角的φ25螺紋鋼筋,使用木楔子進行加固。其它部分使用三角支架頂絲盒頂[12槽鋼進行加固模板。

第一步模板加固完成後進行水下澆注砼,第一步砼澆注標高為-3.5m,澆注砼時,拌合船幫浦管插入底部距砼面20cm~40cm下灰,以減少砼受波浪及水流影響,澆注順序由內向外依次澆注,潛水員下水觀察下灰高度,避免砼澆注高度超過模板頂面。見下圖所示:

水下支第一步模板立面圖水下支第一步模板斷面圖

(2) 水下支第二步模板及澆注第二步水下砼

潛水員下水豎向安裝四排三角支架,通過水下**指揮方駁吊機組將模板立

在三角支架上,使用三角支架頂絲盒頂[12槽鋼分四排進行加固模板。第二步模板加固完成後進行水下澆注砼,第二步砼澆注標高為-1.47m,澆注砼時,拌合船幫浦管插入水中保持距砼面20cm~40cm下灰,澆注順序由內向外依次澆注,潛水員下水觀察下灰高度,防止砼澆注溢過模板頂面。

見下圖所示:

水下支第二步模板立面圖水下支第二步模板斷面圖

(3) 水下支第三步模板及澆注第三步水下砼

低潮水時潛水員下水豎向安裝四排三角支架,指揮方駁吊機組將模板立在三

角支架上,使用三角支架頂絲盒頂[12槽鋼分四排進行加固模板。第三步模板加固完成後進行水下澆注砼,第三步砼澆注標高為+0.5m,砼澆注時間選擇落潮時澆注,拌合船砼幫浦管插入水中保持距砼面20cm~40cm下灰,澆注順序由內向外依次澆注,潛水員下水觀察下灰高度,防止砼澆注溢過模板頂面。

見下圖所示:

水下支第三步模板立面圖水下支第三步模板斷面圖

5.總結和體會

本工程沉箱接縫處共澆築了水下不離散混凝土1990m3,拌合船幫浦送混凝土效

果良好,低潮水時,觀察頂面混凝土表面基本平整,無開裂現象。通過本次施工我們總結有以下幾點經驗:

(1)潛水員水下支模板、止漿整套施工工藝通過實踐證明是可行的,對類似工程具有較高的可供借鑑意義;潛水員水下支模,風力小於5級,波高小於0.5m才能進行施工。

(2)使用拌合船幫浦送澆築水下不離散混凝土時,幫浦管下灰口保持20cm左右出灰效果最好。既能減小風浪對混凝土的離散,又能防止幫浦管堵管。

(3)在潮差段澆築水下不離散砼時,宜選擇高潮水時進行施工,能防止風浪使混凝土離析。

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