船坞工程基床升浆典型施工方案

船坞工程基床升浆典型施工方案1、工程概况本工程包括坞墙部分、水泵房及坞口三部分基床升浆。坞墙部分分西坞墙、南坞墙和北坞墙三侧，共四十九个沉箱。其中西坞墙共五个沉箱（W1~W5），含下坞通道W1沉箱；南坞墙共二十三个沉箱（S1~S23）；北坞墙共二十一个沉箱（N2~N22）。沉箱顶标高为+2.5m，基床顶标高均为-11.0m。水泵房共一个沉箱，即N1沉箱。其平面尺寸为33.9×24.5m，沉箱顶标高为+5.2m，基床顶标高为-15.9m。坞口为整体钢浮箱，其平面尺寸为28.5×110m，钢浮箱顶标高为+5.2m，基床顶标高为-14.6m。2、典型施工的目的根据施工顺序和总体施工计划要求，将西坞墙五个沉箱（W1~W5）作为典型施工。本工程难点一是沉箱平面尺寸较大，施工中需全面进行注浆，与以往类似工程不同；难点二是工期紧，每次注浆量大；难点三是施工均在施工平台上施工，施工受潮水影响较大；难点四是每次施工前准备量大。鉴于此，如何科学组织施工，采用合理的施工设备和施工工艺，以便更好地保证工程质量和总体施工进度要求，是本次典型施工的主要目的。3、主要施工工艺3.1施工工艺流程拌和站制安及调试拌和站制安及调试砂浆制备造孔施工平台就位施工平台制安砂浆制备造孔施工平台就位施工平台制安浆液试验浆液试验高速砂浆搅拌机高速砂浆搅拌机施工材料准备施工材料准备升浆浆液输送升浆结束拔管升浆浆液输送升浆结束拔管3.2施工准备3.2.1拌和站制安及调试本工程基床升浆砼方量较大，并且集中，常规的人工搅拌砂浆无法满足施工进度需要，砂浆的制备采用砼拌和站机械化搅拌，拌和站搅拌砂浆每小时生产能力不小于30m3。拌和站安装结束后，应对其计量系统进行检测验收；施工前，对拌和站各部位进行联机运行调试；调试运行正常后方可投入使用。3.2.2浆液试验典型施工前，根据设计给定的砂浆应具备的性能和性能技术参数，通过室内试验确定砂浆的最优配合比，并根据实验室提供的配合比进行现场试拌，测定其性能技术参数。3.2.3施工平台制安及施工栈桥搭设由于施工受潮水位变化影响，沉箱基床升浆混凝土在施工平台上进行施工。基床升浆采用可移动式施工平台，施工平台底部采用钢结构焊接，上部采用脚手架临时搭设，移动式施工平台共布置12个，每个施工平台平面尺寸为6m×6m，施工平台顶标高为+5.0m，将沉箱整体铺满。施工栈桥布置于施工平台的内侧，与施工进度相适应，其桥面宽度为1.2m，桥面标高为+5.0m，施工栈桥采用脚手架临时搭设。3.2.4浆液输送系统的形成典型施工中，砂浆采用3台3SNS砂浆泵、3条供浆管路进行输送，每台砂浆泵供浆能力为10m3/h，供浆管路采用11/4″钢管管接连接，两侧与泵及储浆罐连接部分采用高压胶管或普通胶管连接。3.2.5施工材料的准备本工程每次基床升浆砼方量较大（均在400m3以上），施工材料的准备对其施工质量影响很大。鉴于此升浆前必须根据基床体积，计算每次施工的施工材料用量，并有一定的预备量，落实好施工材料的供应，保证施工的连续性，减少由于施工材料准备不充分造成施工中断而影响基床总体施工质量。3.3对基床清淤及抛石的要求基床施工前应检查基槽尺寸有无变动，发现回淤厚度大于300mm、回淤沉积物含水率w小于150%时，应进行二次清淤，清淤后应及时进行抛石、挡浆设施、沉箱安放等施工，以保证升浆砼的质量。升浆砼用碎石基床粒径为80~150mm，无风化、无针、粒状新鲜硬质岩石料，块石强度不低于30MPa，要求抛填后的孔隙率在40%以上，同时要保证顶面平整度，升浆基床平整度应达到细平要求。3.4主要施工工艺施工段的划分原则为有效保证基床升浆混凝土质量，减少升浆混凝土施工结合面,施工中应分段进行施工。考虑砂浆拌和站的供浆能力（30m3）及施工便利，施工中，以1~2个沉箱作为一个施工段；坞口按30m一个施工段进行施工；本工程共划分30个施工段，其中西坞墙3个施工段，南坞墙12个施工段，北坞墙11个施工段，泵房1个施工段，坞口3个施工段。本次典型施工为西坞墙3个施工段。基床内、外两侧及分段之间铺设土工布，以利于升浆砼施工；对于基床厚度大者，可用预制砼方块作为基床一部分，段与段之间隔断采用袋装混凝土或砼方块作为止浆，防止浮浆累积形成漏水通道。施工平台就位施工平台的迁移采用轨道行走方式，每一施工段在施工前，轨道铺设完毕并涂抹黄油后，利用紧绳器或人工来拖拉施工平台使其就位。造孔施工平台就位后，按设计施工图给定的孔位及沉箱上预留的注浆钢管，将钻机及龙门吊架就位（高潮位时，采用探棒探测预埋孔位置）。基床升浆砼造孔采用锤击方式对沉箱底部基床抛石进行造孔施工。锤击造孔采用2台SGZ—ⅢA型地质回转钻机卷扬提拉100~150kg吊锤，施打底部带冲尖的φ50mm注浆管及底部带方口的φ89mm观测管，并将其施打至岩面或基床底面，而完成造孔工作。注浆管冲尖采用脱落式冲尖，冲尖与注浆管之间采用铆钉连接；观测管冲尖采用固定式冲尖，冲尖与观测管之间采用丝扣连接。图1冲尖锚固脱落示意图沉箱上所预留孔位，既是注浆孔孔位，亦是止水帷幕孔位，其孔距为3.0m。造孔施工前，根据基床清淤后测量所测定的岩面高程或基底标高确定造孔参考的孔底标高；施工中，针对岩基基础采用沉管贯入度来控制造孔深度，当造孔接近给定的参考孔深时，记录平均贯入度，平均贯入度=下沉量/锤击数，如平均贯入度小于5mm/次时，即认为已达到岩面；对非岩基基础初步拟定实际造孔深度低于参考孔深200mm。施工中，为保证浆液畅通，冲尖与注浆管连接不宜采用丝扣连接，而应采用脱落式铆钉连接，即注浆管底部出浆；并且注浆管之间采用外接手连接。注浆管顶部与灌浆管路采用灌浆弯管连接，弯管顶部设排气孔和提梁。浆液制备浆液制备采用砂浆拌和站集中制浆。基床升浆砼材料为水泥砂浆，应具备如下的性能：（1）良好的流动性和注入性，能完全充填粗骨料的空隙；（2）施工中不能有太大的离析；（3）具有适当的膨胀率；（4）硬化后具有必要的抗压强度和粘结力；（5）具有足够的耐久性和水密性。对制浆材料的要求（1）水泥：所用水泥标号不低于32.5级，为普通硅酸盐水泥，应有出厂证明。水泥受潮结块不得使用，从出厂到用完不得超级过3个月，并按标准进行复检；（2）砂：制浆所用砂为中细砂，粒径不大于2.5mm，细度模数为1.6~2.0；（3）水：制浆所用水应满足拌制混凝土用水要求，保证清洁无污染；（4）外加剂：为改善砂浆性能，浆液中掺入适量的减水剂和膨胀剂，外加剂应满足其指标。基床灌浆的水泥砂浆性能技术参数（参考值）为：（1）砂浆流动度为(18±2)S；（2）砂浆泌水率≤3%,膨胀率为0.5~1.0%；（3）砂浆初凝时间为12~14h；（4）砂浆与基床的结合混凝土抗压强度≥8Mpa；（5）砂浆与基床的结合混凝土渗透系数＜1×10-5cm/s。砂浆配合比的拟定施工中所拌制浆液应具有良好的流动性和可灌性，其配合比初步拟定为水:灰:砂=0.5:1:1，掺入1.0%的高效减水剂和0.5/万的膨胀剂铝粉。砂浆的配合比最终应通过浆液试验确定。3.4.5升浆施工方法（1）压注砂浆就是将合格的砂浆通过UB4.0砂浆泵、灌浆管路、升浆管作纯压式灌浆，在自流压力作用下把砂浆压入80~150mm的基床块石空隙内，硬化后砂浆与基床形成具有一定强度的结合混凝土，结合混凝土渗透系数＜1×10-5cm/s，满足施工期及使用期止水要求。施工平台上布置4个1m3贮浆槽及12台UB4.0型砂浆泵。（2）升浆施工从沉箱外侧即临海面第一排即止水帷幕外排孔开始升浆,第一排压浆时遵循先低后高的施工顺序,当第二排观测孔内浆面高出沉箱底标高20~30cm后,进行第三排孔升浆,然后进行第二排升浆；最后依次进行沉箱内侧第四、五、六排升浆施工，直至将整个沉箱底部基床升浆饱和。每个施工段施工顺序如下：图2基床升浆施工顺序图（以单个沉箱为例）（3）段与段施工顺序必须依据基床抛石实际断面型式确定。（4）基床升浆结束标准灌入砂浆量达到计算方量（基床空隙率按42%计算），最后一排浆面达到沉箱底以上20~30cm或管口冒浆，并且第二排升浆管内浆面在沉箱底以上，即可结束。浆面控制施工中，为确保工程质量，对各施工段均应进行浆面上升高度观测，每个施工段设五、六个观测孔，观测孔均匀布设在第二排孔内。观测孔为底部带方口的φ89mm钢管，方口尺寸为10×200mm，观测孔的造孔同压浆孔造孔。浆面上升高度采用浮子测锤进行观测，每隔30min测读一次浆面上升高度，以便指导升浆施工。3.5施工保证措施3.5.1保证造孔孔深的施工措施造孔深度是否达到基床底面是影响基床升浆砼质量的重要环节，在造孔施工前，必须根据基槽验槽基底标高确定各注浆孔深度，并结合造孔工艺进行施工。对造孔未达到要求深度的注浆孔必须进行扫孔重新造孔，验收合格后方可进行基床升浆。3.5.2基床升浆连续性的施工措施基床升浆施工的连续不连续是影响基床升浆砼质量的关键。如果施工不连续，势必造成基床升浆砼上下两层，形成漏水通道。施工前，根据每次施工方量和施工布置，做好施工前准备工作，尤其是材料储备供应工作；选择与施工强度相匹配的机械设备，且有一定的储备，并且设备每次施工结束应及时进行检修，确保机械设备的完好率；施工现场劳动组织要合理，做到定岗定员、分工明确和相互间协调配合；施工中，要有相应的防雨、防雷电、防风暴、防台风等应急预案，尽可能保证基床升浆的连续性。3.5.3其它保证施工质量的施工措施①施工中，以浆面上升高度控制注浆管的提升高度，注浆管的埋深应控制在0.6~2.0范围内。施工时，应勤提少提，避免由于埋深过大造成注浆管堵塞，也避免注浆管提出液面造成浆液离析影响工程质量。②升浆施工中，保证一泵一孔，不允许一泵多孔同时灌浆，防止注浆不同步，堵塞注浆管，有利于施工控制。③施工中，应严格控制浆液质量，对原材料砂子、水泥、减水剂进行抽样检测，防止由于材料不合格引起浆液性能的变化；随时检测砂浆的性能技术参数，发现异常及时进行调节，做到不合格浆液不得灌入孔内。④施工中，施工顺序应本着先外排，后内排逐排推移和先低后高的原则施工，每个施工段的施工顺序应根据现场实际情况进行具体调整。⑤施工结束必须按标准执行。⑥基床升浆对应止水帷幕处应形成止水屏障。施工时，对该处升浆砼应特别加强，止水帷幕的三排注浆管均应注浆。施工中，先从沉箱外侧即临海面第一排即止水帷幕外排孔开始升浆，当第二排观测孔内浆面高出沉箱底标高20~30cm后,进行第三排孔升浆,然后进行第二排升浆，压力增大，使浆液在基床空隙内能挤密、压实。⑦压浆结束拔管后，应将预埋管内注入一定砂浆，保证浆面始终在沉箱底以上，防止浆液沉淀，造成基床升浆混凝土的质量缺陷。⑧在炎热夏季进行基床升浆施工，防止砂浆发生假凝现象，施工中必须控制好浆液的温度，浆液温度不允许大于39℃。从以下几个方面进行浆温控制：1）拌和水内掺入冰进行降温；2）输浆管路进行包裹，并在管路上洒水降温；3）炎热天气不允许使用新出厂的水泥；4）如有条件，沙场进行遮挡。使用时，中午使用底部，夜晚使用上部。⑨冬季施工必须做好防寒保温措施。3.6特殊情况的处理和预防①升浆施工中，如浆面长时间不上升，必须潜水员及时进行查找漏点，发现漏浆潜水水下必须及时利用事先准备好的沙袋、碎石袋、土工布进行止漏处理；同时发现漏浆应立即停止升浆或进行间歇注浆，但间歇时间不宜超过30分钟，间歇时间长，注浆管易堵塞，影响升浆质量。②如施工中由于外界原因而引起施工中断，两次施工的结合面必须进行高压水冲洗，并且将注浆管沉入已施工的基床升浆砼内，使其结合面处的浮浆和沉渣充分搅动悬浮，使两次施工的结合面能够紧密结合。③为防止基床升浆砼与沉箱底板、基床升浆砼与底部基础的结合部漏水，在止水帷幕施工时，必须对该部位着重处理。止水帷幕接触段灌浆时，灌浆塞应扩在沉箱底板预埋管内，对升浆混凝土的缺陷及接触面进行补强灌浆处理，保证达到防渗设计要求。4、质量验收及标准质量验收在基床升浆混凝土施工结束28天后进行，对升浆基床钻孔取芯及压水试验检查，并结合基床升浆混凝土施工情况综合评定。压水试验应结合止水帷幕质量检查采用单点法施工。质量标准：基床升浆施工中升浆砼试块28天强度≥8MPa；压水试验结果透水率小于1吕容。5、施工机械和劳动力安排5.1基床升浆典型施工拟投入的主要机械设备拟投入本工程的主要机械设备表名称型号及规格单位数量额定功率（KWW）生产能力砼拌和站60座120030m3/hh砂浆泵3SNS台318.5砂浆泵UB4.0台144.0储浆罐2m3个24.0储浆罐1m3个44.0钻机SGZ-ⅢA台218.5深井泵ZL500台111.057m3/h潜水泵2″台24.0装载机WA470/3380台15.2基床升浆典型施工拟投入的劳动力拟投入本工程的施工劳动组织计划表序号岗位数量备注1钻探工6两班作业2升浆工32两班作业3机修工44电工25电焊工36技术质量人员5跟班检查7专职安全员18管理人员99其他6合计686、典型施工数量及实施时间6.1典型施工数量西坞墙五个沉箱箱作为基床床升浆典型型施工，每每个沉箱的的设计工程程量（空隙隙率按42%计算）为为：W1基床升浆浆砼体积为为15000m3，需砂浆浆量6300m3；W2基床升浆浆砼体积为为912..6m3，需砂浆浆量3833m3；W3基床升浆浆砼体积为为953..8