础下一定范围(一般为60—80cm)内自下而上换填碎石、石屑层,碎石、石屑和水泥层,级配碎石、砾砂、水泥层及细石、砾砂找平层。各层均用机械摊铺、整平并碾压密实。干坞坞底根据工程特点,可采用不小于15厘米的素混凝土覆面, 为预制施工创造良好条件。
在干坞坡面上,须施工不少于两条坡度适宜的施工便道,坡面及坞底便道路面,自下而上可采用碎石、石屑底基层和泥灰结碎石路面,并分层整平碾压密实。
4.3.先湿挖后干挖方式修筑干船坞
采用绞吸式挖泥船开挖干坞淤泥,首先在干坞侧修建卸泥围堰和干坞四周的临时防洪堤。根据干坞平面面积及工期要求,确定湿挖作业的挖泥船数量。挖泥船破开既有堤坝,进入坞址作业。开挖至距设计坞底2.0 m左右时,停止作业,退出坞址,及时封堵堤坝龙口。封堵作业完成后,集中抽水设备,排除坞内积水,抽水过程,要合理控制排水速度,防止边坡失稳坍塌,坞内积水排除后,使用高压水枪冲击坞内淤泥,用大功率的泥浆泵抽排淤泥。淤泥清除完成后,开始按设计坡度修筑干坞边坡,施工防渗帷幕,修筑开挖施工便道,利用推土机、挖掘机等机械挖除坞内剩余土方,构筑坡面支护挡护工程,开始坞底基础换填,并分层碾压密实,尽快铺设坞底排水系统。便道、管段予制基础加固、坞底覆面等施工同干挖方式施工。
4.4.坞内排水系统施工 4.4.1.坞内地面排水系统
(1) 作用:在管段的制作和养护过程中,使用水量较大,为方便、快捷地排除施工残水、降雨及渗水,而设置坞内地面排水系统。
(2) 组成:坞底地面排水系统主要内中央排水沟、边沟及集水井组成。管段施工残水、养护水和降雨等由中央排水沟排至边沟,再由边沟引排至集水井,干坞边沟同时汇集边坡地表水、边坡渗水,引排至集水井,最后由抽水机直接抽排出坞外。
4.4.2.坞底地下排水系统
(1) 作用:排除地下渗水,确保坞底地下水位处于坞底1 m以下,在坞底换填基础下设置地下排水系统。
(2) 组成;主要由碎石盲沟、软式透水管、窨井、集水井组成。碎
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石盲沟排出的地下水经由软式透水管、窨井,汇集至集水井,再由集水井抽排出坞外。
4.4.3.在排水系统施工中,根据设计图纸,明确各排水沟的排水方向,准确控制排水沟底标高是关键,各排水沟相接、相交处的施工质量更不容忽视。
4.5.坞门及出坞航道施工 4.5.1.坞门
首先施工坞门护岸、钻孔灌注桩或钢板桩支护,开挖坞门处土方,施工坞门、坞墩基础(一般为钢管桩或钢板桩或钢筋砼打入桩)和坞门底防渗帷幕(一般为旋喷桩或钢板桩)。基础施工完成后,开始坞墩混凝土施工。同时进行坞门的加工制作和坞门安装。坞门通常采用浮箱式坞门,启闭方便。
4.5.2.出坞航道
施工次序:干坞内航道→干坞外一定距离内航道→临时围堰→干坞外剩
航道铺底 余航道干挖
施工过程中,根据设计要求,严格控制航道底标高,先支护后开挖,先内后外,且支护要充分。
4.6.管段存放场施工
根据隧道位置、水域情况,采用修筑存放码头或锚定趸船,存放待沉放管段。存放方式有:水下存放和水上存放。水下存放需在水下构筑存放墩和锚泊墩;水上存放,需在趸船与管段、管段与管段间设置防撞设施,存放水域必须安设警示浮标,以防船只碰撞。详见干船坞平面示意图,坞门示意图。
5、 沉管隧道管段预制
管段预制是沉管隧道的主要工序,其工期和质量不仅直接影响管段的浮运和沉放,而且关系到隧道运营的成败。预制工艺的关键技术是控制混凝土的容重、管节结构尺寸精度和钢筋混凝土裂缝。
5.1.预制质量要求 5.1.1.设计要求 (1) 混凝土要求:
混凝土等级、抗渗性满足结构受力及抗渗要求要求。
混凝土容重允许偏差:―0.02t/m3、 +0.01t/m3。
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抗裂要求:不允许出现贯穿裂缝,尽量避免表面裂缝,表面裂缝宽度 ≤0.2 mm。
入仓温度:<28℃, 内外温差:<25℃ (2)结构尺寸精度要求:
内孔净宽 : Δ≤+0 — +10 mm; 内孔净高 : Δ≤+0 — +10 mm; 壁 厚 : Δ≤+0 — ―10 mm; 管 宽 : Δ≤+5 — ―20 mm; 管 高 : Δ≤+5 — ―20 mm; 管 长 : Δ≤―30 — +30 mm。 (3)端头要求:
平整度:面不平整小于3mm,每延米内不平整小于1 mm; 横向垂直度(左、右两点之差):小于3mm; 竖向倾斜度(左、右两点之差):小于3 mm 。 (4)防水要求:
沉管管段要求以自防水为主,外防水材料要求有优良的抗渗性能,且与混凝土表面的粘接力强,有一定的抗压、抗拉强度,有一定的延伸率,长期浸泡在水中,其性能不发生明显变化及无环境污染,耐摩擦性能好等,同时要求施工设备简单,操作方便。
5.1.2.施工要求 (1) 施工工艺要求;
施工缝离底肋不小于200 mm,横向施工缝间距应附合防裂要求,底板及顶板纵向不允许设施工缝。
(2) 混凝土工艺要求:
水灰比小于0.53,塌落度10—14cm,混凝土需进行缓凝处理,且要适应泵送运输的要求,同时要求限制水泥用量,并尽可能增加粗骨料含量,粗骨料尽可能选用粒径小于40 mm的连续级配碎石。
(3) 模板工程要求:
要有足够的刚度,能整体移动,保证混凝土表面质量,套数满足工期要
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求。
(4) 施工误差控制:
水泥小于1%,砂子小于2%,碎石小于2%,外加剂小于1%,结构尺寸误差按设计要求控制。
5.2.施工顺序
根据每节管段的长度,以施工缝划分施工作业段,一般每段12m—18m。为防止跳跃式浇筑,施工缝处出现超标裂缝,可设1.5m左右的后浇带。在同一作业段内,按照断面结构分底板、墙身、顶板三个施工作业块。采用流水作业法施工。为保证工期按计划进行,设定几个部位工序的开工(或完工)时间做为工期控制点。如:①每节管段第一块混凝土浇筑时间;②第一个端壳安装结束时间;③第一套台车就位时间;④流水作业段的最后一块混凝土浇筑时间;⑤第一个端封门结束时间;⑥台车全部退出时间。
5.3.模板、台车 5.3.1.模板
管段模板根据管段不同部位分为:底板外模板,边墙内、外模板,顶板侧模、底模及端模,管段底模。设计有防水钢底板、部分外边墙钢板的沉管管段可不做管段底模和底板外模。
因酚醛覆面竹木胶合板有一定的保温作用,故管段预制模板采用钢框酚醛覆面竹木胶合板模板。竹胶板厚度20mm,钢框与面板间采用螺栓及自攻螺丝连接,同时模板钢框加劲肋与灌浇支架台车连接,整体安装拆除。
5.3.2.浇筑台车 5.3.2.1.边墙浇筑台车
边墙浇筑台车由间距为1.0m采用型钢纵向连接的多榀门架组成。单榀门架由连结工字钢横梁、立柱、走行部分、模板调节系统构成。(详见边墙砼浇筑台车示意图)
工作原理:利用φ100mm的双螺纹丝杆调整丝箍的上下位置,改变斜杆的角度,使模板与立柱间的水平距离发生变化,安装、校正及拆除模板。
5.3.2.2.顶板浇筑台车
顶板浇筑台车由间距为1.0m采用型钢纵向连接的多榀门架组成。每榀门架由支撑桁架横梁、立柱、斜撑、起落系统、走行系统组成。(详见顶板砼
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浇筑台车示意图)。
工作原理:台车就位后,利用起落系统的机械千斤顶或高强双螺纹丝杆,支顶底板混凝土,将台车向上顶起,走行轮与轨道之间的孔隙不小于80mm。将起落系统锁死,开始绑扎钢筋,浇筑顶板混凝土。拆模时,打开起落系统,调整千斤顶和丝杆,使台车连带模板一并下降,走行轮落在轨道上,沿轨道移走台车,开始下一循环作业。顶板两侧斜角部分模板,采用丝杆斜撑来支拆。此模板与水平模板相接处面板及加劲肋断开一定缝隙,对应桁架处铰接。拆模时,首先调整丝杆斜撑,以斜板与水平板相交点处为轴,拉开斜板模板,使模板与边墙间距达20mm后,方可落下台车。
5.3.3.模板、浇筑台车套数由预制管段数量及工期要求来确定。 5.4.钢筋及钢构件工程施工
钢筋及钢构件加工,在坞外加工场地进行,在坞底绑扎安装。为确保工期和工程质量,边墙及顶板钢筋,在坞底绑扎完成后,利用自制龙门吊来安装。根据管段结构尺寸及干船坞内管段预制基础布置情况,确定龙门吊跨度和龙门吊数量。
龙门吊吊装钢筋笼必须采用横、纵梁来进行,以确保钢筋笼质量。 5.5.管段混凝土施工
一般将混凝土拌合设备及水泥、粗、细骨料存放场、库设置在坞外。骨料采取高堆内取,骨料的堆放高度不低于6m,并通过料堆底部地陇取料。骨料入料仓48小时后方能使用。骨料存放及皮带运输机范围内设置防雨遮阳棚。采用泵送管道灌筑混凝土,插入式振捣器为主,铺以附着式振捣器。夏季,要合理选择灌筑混凝土时间,并采取适宜的降温措施。
5.5.1.混凝土配合比设计:在满足混凝土的强度和抗渗、抗裂条件下,选择最佳配合比。除对常规项目进行试验论证外,还必须进行水泥水化热、水泥干缩、混凝土收缩、混凝土温升等项目的试验论证。
5.5.1.1.管段重量控制 (1) 混凝土容重控制:
混凝土配合比通过上述全面分析和各专项试验论证,并由试件验证后,选定最佳理论配合比和最佳施工配合比,确定混凝土理论容重,做为考证施工过程中混凝土容重控制的基础。各种材料(含水泥、外加剂,掺加料等)
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