王坤 ，張超 ，董天杰

（1.中交一航局第三工程有限公司，遼寧 大連 116083；2.天津市水下隧道建設(shè)與運維技術(shù)企業(yè)重點實驗室，天津 300461）

1 工程概況

大連灣海底隧道干塢工程主體結(jié)構(gòu)總占地面積11 萬m2，設(shè)有2 個獨立現(xiàn)澆塢室及1 處塢口區(qū)。塢口區(qū)結(jié)構(gòu)整體長度達206 m，由2 座浮塢門沉箱及其余型號沉箱共10 座沉箱組成。其中浮塢門沉箱作為干塢塢室的口門結(jié)構(gòu)使用，當干塢塢室注水后，浮塢門沉箱漂浮拖運離開塢口區(qū)；當沉管出塢后沉箱拖運回落至塢口區(qū)，完成封閉止水，為塢室內(nèi)提供干法作業(yè)條件。

浮塢門沉箱為矩形結(jié)構(gòu)，單個沉箱長41.15 m×寬22.55 m×高16.5 m，設(shè)有32 個倉格，單個浮塢門沉箱總重量約7 800 t。沉箱下部基礎(chǔ)為1.5 m 厚混凝土底板，底板內(nèi)部設(shè)有減壓槽、基礎(chǔ)梁，底板上部兩側(cè)設(shè)有混凝土限位檻等。浮塢門沉箱在塢口區(qū)需具備止水功能，其中浮塢門沉箱塢室外側(cè)在立面上與相鄰塢門墩沉箱間通過鋼閘門止水[1]，見圖1。另外浮塢門沉箱底部通過兩道Ω120 型止水帶壓縮止水，同時設(shè)有橡膠支座承壓緩沖使用。

圖1 浮塢門沉箱與塢門墩沉箱立面止水形式圖（mm）Fig.1 Vertical water stop form of caisson of floating dock gate and caisson of dock pier（mm）

2 工程特點

1）因浮塢門沉箱底部止水設(shè)計采用Ω120-2型止水帶，保證止水帶及相關(guān)預埋件施工精度是控制重點。

2）為減少沉箱底部止水帶安裝與現(xiàn)澆沉箱施工間的干擾，采用先安裝止水帶并鋪裝砂墊層防護，后鋪設(shè)底模及現(xiàn)澆沉箱的工藝。沉箱頂升及回落施工過程管控是施工重點和難點。

3）Ω120 型止水帶要求一次性受壓，壓縮變形3 cm 而達到止水效果，施工要求高。

3 沉箱原位現(xiàn)澆及頂升施工方法

3.1 工藝流程

浮塢門沉箱原位現(xiàn)澆及頂升工法整體分成5步施工，施工工藝總流程見圖2。

圖2 浮塢門沉箱施工工藝總流程Fig.2 General construction process flow of caisson of floating dock gate

3.2 基礎(chǔ)底板施工

現(xiàn)澆浮塢門沉箱基礎(chǔ)為1.5 m 厚鋼筋混凝土底板[2]，其底板尺寸長43.15 m×寬27.1 m×高1.5 m?？紤]沉箱頂升需在底板南北兩側(cè)各預留6 個頂升廊道，廊道尺寸長2.8 m×寬2.4 m×高0.65 m，廊道位置需位于浮塢門沉箱外墻下方，頂升用廊道布置平面位置見圖3。

圖3 千斤頂廊道布置示意圖Fig.3 Layout of jacking corridor

具體施工方法如下：

1）綁扎基礎(chǔ)底板鋼筋成型，完成止水帶預埋件定位及固定。

2）鋼筋工序完成后，支立千斤頂廊道、基礎(chǔ)底板等模板。

3）分層澆筑基礎(chǔ)底板混凝土，同步完成千斤頂廊道預留。

4）拆除模板及養(yǎng)護，底板混凝土強度達到設(shè)計強度后，進行下一道工序施工。

3.3 止水帶安裝及鋪底施工

1）安裝Ω120 型止水帶及橡膠支座，均通過栓接固定在底板中預埋件上。

2）當止水帶及橡膠支座安裝固定到位后，底板上部滿鋪12 cm 厚砂墊層，使之與Ω 止水帶高度保持一致。止水帶安裝及鋪砂施工斷面見圖4。

圖4 止水帶安裝及鋪砂施工斷面示意圖Fig.4 Section diagram of water stop installation and sand paving construction

3）砂墊層鋪設(shè)完成，其上部滿鋪1 cm 厚竹膠板底模。

4）竹膠板底模表面鋪設(shè)雙層牛皮紙，交給下一道工序施工。

3.4 沉箱一層原位現(xiàn)澆施工

浮塢門沉箱模板采用大片組合鋼模板，分片吊安施工[3]；鋼筋施工采用吊裝鋼筋片與現(xiàn)場人工穿綁相結(jié)合方法；混凝土施工采用泵送混凝土、人工振搗成型方法。施工步驟如下：

1）在底模上放線，綁扎沉箱底板鋼筋，同步安裝沉箱預埋鋼板等埋件。

2）安裝沉箱單號1/2 芯模，吊安墻體鋼筋網(wǎng)片，人工配合綁扎完成一層墻體鋼筋，驗收完成后，安裝剩余雙號1/2 芯模[4]。

3）支立一層外模，模板底部固定在底板混凝土上，外模頂部與芯模頂部間對拉固定[5]。

4）澆筑浮塢門沉箱一層混凝土[6]。采用4 臺泵車同時澆筑，由人工振搗成型。

5）拆除沉箱一層模板，采用噴涂養(yǎng)護液養(yǎng)護方式。

3.5 沉箱原位頂升及回落施工

1）浮塢門沉箱一層頂升準備

①監(jiān)測沉箱一層混凝土強度，當達到設(shè)計混凝土強度后方可進行頂升作業(yè)[7]。

②準備混凝土墊墩，其中小型混凝土圓形墊墩φ0.3 m×厚0.2 m，大型混凝土圓形墊墩φ1 m×厚0.85 m 及φ1 m×厚0.15 m，3 種型號混凝土墊墩強度C40。

③清理兩側(cè)共12 個千斤頂廊道，擺放24 個500 t 千斤頂就位，即單個廊道布置2 個千斤頂。另外配置4 套液壓油泵，單套液壓油泵控制6 個千斤頂。

2）沉箱頂升[7]

①第1 次頂升：控制4 套液壓油泵同步起頂沉箱22 cm 高。安放1 層φ300 mm 小墊墩。第1次頂升示意圖見圖5。墊墩擺放完成，千斤頂落頂，沉箱坐落在20 cm 高小墊墩上。

圖5 第1 次頂升及安放墊墩示意圖（mm）Fig.5 Schematic diagram of first jacking and cushion placement（mm）

②相同的步驟，經(jīng)過第2 次、第3 次、第4次頂升后，沉箱坐落在80 cm 高墊墩上。然后進行第5 次頂升：千斤頂同步第5 次起頂沉箱至95 cm 高?？紤]到墊墩穩(wěn)定性，采用叉車安放φ1 m×高0.85 m 大墊墩，小墊墩作備用。千斤頂落頂，沉箱坐落在85 cm 高的大墊墩上，大墊墩數(shù)量16個。第5 次頂升及大墊墩安放見圖6。

圖6 第5 次頂升及安放大墊墩Fig.6 Fifth jacking and placement of large cushion

③第6 次頂升：重復上一次頂升方式，千斤頂同步第6 次起頂沉箱至105 cm 高。采用叉車安放φ1 m×高0.15 m 大墊墩，墊墩總高度達到1 m。千斤頂落頂，沉箱坐落在1 m 高墊墩上，完成頂升作業(yè)。

3） 沉箱底部清理

①沉箱底部支撐牢靠，清理沉箱下砂墊層及竹膠板底模等。沉箱完成支墊及底部清砂見圖7。

圖7 沉箱支墊及底部清砂Fig.7 Caisson pad and bottom sand cleaning

②檢查止水帶及橡膠支座固定情況及質(zhì)量，及時調(diào)整復位。

③沉箱底部止水鋼板表面打磨清理、完成防腐處理。

4）沉箱回落施工

沉箱回落施工用千斤頂及液壓油泵數(shù)量、布置位置均與頂升施工保持一致?；芈涫┕轫斏鳂I(yè)的逆順序，沉箱共分6 次完成落頂。沉箱落頂壓縮止水帶，止水帶變形3 cm，滿足要求。

3.6 浮塢門沉箱整體現(xiàn)澆成型

浮塢門沉箱一層回落完成，依次浮塢門沉箱二層及三層現(xiàn)澆施工。采用分層提升施工方法，具體施工工藝類同一層[8]。浮塢門沉箱整體現(xiàn)澆成型，完成鋼閘門安裝，塢口區(qū)形成閉合止水。

4 結(jié)語

浮塢門沉箱原位現(xiàn)澆頂升工藝成功應用于沉管預制場建設(shè)，在保證滿足設(shè)計止水功能的前提下，降低施工難度，大幅提升施工效率。同時在施工安全、質(zhì)量、成本管理等方面效果明顯。采用500 t 液壓千斤頂和液壓油泵設(shè)備，以及常規(guī)小型機械配合，設(shè)備資源需求低。沉箱在1 d 內(nèi)完成起頂作業(yè)，1 d 內(nèi)完成落頂作業(yè)，施工效率高，保障了整個沉管預制的工期需求。沉箱原位頂升及回落工藝能夠使止水帶一次性有效壓縮止水，達到設(shè)計要求，極大降低沉箱下部止水帶安裝難度，止水效果良好。