浅淡沙角C电厂煤码头圆筒加固改造典型施工工艺

计划把码头升级为10万吨级，原码头圆筒需由原直径3m加固至4.5m。

2 工程特点

（1）国内类似的改造工程少见，无成熟经验可借鉴。（2）圆筒加固施工大部分为水下作业，且因作业高度受限，无法采用起重船机等设备，大部份为人工操作。（3）因无法自由提拔管进行振动密实砼，水下不分散砼的自密效果不确定。（4）圆筒加固模板分块进行水下安装，单块最重达3.89吨，起吊及水下拼装难度大。针对以上特点，本工程正式开工前抽取一个圆筒作为试点，进行典型施工。

3 主要施工工艺

3.1 施工工艺流程（见图1）

3.2 施工方法

3.2.1 淤泥清理

（1）潜水员先清理圆筒周围3.0m内淤泥表面的杂物和障碍物，如沙袋、煤渣等。（2）采用泥浆泵清理圆筒2.0m～3.0m范围内的淤泥，直至露出圆筒底板面上的回填块石。

3.2.2 块石清理

（1）淤泥清理后，潜水员将圆筒周围1.5～2.0m范围内的石块清理干净，块石清理按1：0.5放坡。（2）清理出来的块石优先考虑堆放在旁边不影响圆筒钢筋笼、模板安装的地方，并做好标示；当周边无合适地方堆放时采用小型船舶配合，在船上安装吊运装置，由潜水员在搬运并装进吊篮中，收集后吊到船上临时堆放，达到船舶的载运量后运至码头后方临时堆放待用。

3.2.3 圆筒表面清理

（1）加工抱箍套在原圆筒上，挂于码头面排水孔放下的吊绳上，潜水员以抱箍为支撑点和操作平台，采用铁铲或风镐等工具人工清除附着在圆筒表面的水生物、污物等，清理范围从圆筒顶部至圆筒底板。清理验收标准为附着物清理干净即可。（2）圆筒表面清理完后，应将掉落到圆筒底板上的杂物等清理干净。

3.2.4 圆筒顶部植筋

（1）钻孔。钻孔时按设计图纸，放线标明钢筋锚固点的钻孔位置，钻孔位置标明后由现场负责人验线，每个圆筒顶部植入36根钢筋。钻孔按设计图纸要求植筋钻孔孔径为40mm，钻孔深度不少于320mm。

（2）钢筋埋植。a.植筋采用植筋胶为A级胶，植筋胶采用专门配置的改性环氧树脂胶或改性乙烯基酯类胶（包括改性氨基甲酸酯胶黏剂）。b.植筋为盲孔钢筋埋植，且是从下往上，注胶时用橡胶先将孔底部堵住，然后用长导管从孔顶部开始注胶，经过计算，将锚固用胶注入孔洞内3/4即可；将处理好的钢筋，除锈清理端朝向孔洞，一边向同一方向旋转，一边缓慢将钢筋插入洞内，直至到达孔洞顶部为止。

3.2.5 三角架与起吊葫芦安装

先在圆筒顶部筒帽上对应钢筋笼、模板吊点的位置水平方向植入2根φ25的钢筋（钢筋植入深度不少于20cm，外露长度为10cmm），然后用14槽钢加工边长为30cm×40cm的直边三角架，把葫芦挂在三角架上，三角架槽钢采用满焊的方式连接。每个圆筒安装4个葫芦，用于吊装钢筋笼及模板。

3.2.6 钢筋笼制作安装

（1）钢筋制作。本工程中钢筋笼分两半圆加工，为了防止在吊装过程中半圆钢筋笼变形，在钢筋笼加工前先用Ф25mm钢筋制作固定架，固定架主要起控制半圆的形状及安装起吊时起支撑作用，固定架在下水安装前用乙炔割除。

（2）钢筋笼安装。a.钢筋笼在预制场加工好后，由船运至施工现场。b.起重船吊起钢筋网片至安装位置附近，将葫芦吊钩挂在钢筋网片上，如图2所示。c.通过起重船放松钢丝绳，葫芦收紧钢丝绳的方式将钢筋网片移至安装位置，并用钢丝绳与松紧器配合将钢筋网片固定于圆筒上。如图3所示。d.同理将第二片钢筋网片起吊下放至预定位置，葫芦吊钩连接，准备安装加固。如图4所示。e.葫芦牵引钢筋网片至设计位置，按照设计要求安装固定，拆除临时固定钢丝绳。如图5所示。

潜水员在水下绑扎两片钢筋笼，为确保钢筋笼安装有较好的整体性，钢筋笼与圆筒顶部植筋交接位置的主筋采用焊接连接，搭接长度不小于设计要求和规范规定，箍筋之间采用搭接连接，搭接长度不小于设计要求和规范规定。

3.2.7 钢模板安装

（1）钢模板制作。根据设计要求，钢模板水下部份不进行拆除。钢模板委托专业厂家制作，直径为4.5m。钢模板从上至下共分6段拼成，分别为最顶上段2.15米，其余5段均为3米，由4个1/4圆模板拼接而成，拼接采用高强度螺栓连接。每节钢模板在加工厂按4块制作，运至预制场拼装成两半圆，再运到施工现场安装。如图6所示。

（2）钢模板安装。a.模板用船运至施工现场，起重船将半边一节钢模板吊入水中，靠近码头边沿，葫芦吊勾挂在模板吊环上。b.收紧葫芦，放松吊机绳索，把模板移至安装位置上。c.同样的方法方法把另一半模板吊移至安装位置。d.潜水员上紧螺栓。e.分节拼装成圆，分节下放。底节准确就位后在底板上钻孔打入钢筋固定，节与节之间水下上螺栓。

3.2.8 浇筑混凝土

（1）灌注孔钻孔。采用手持风镐把码头面上（圆筒对角位置）的2个排水孔由直径100mm扩大至直径300mm，扩大后的孔径应能满足浇筑管的外径要求。如图7所示。

（2）导管安装。因大部分排水孔不在圆筒加固砼的正上方，需要设弯管穿过码头面，故导管安装分两部分：码头面以下第一部分为垂直管，从圆筒底（-13.25m）到设计高水位（+3.2m）采用垂直管钢导管，其上到浇筑漏斗采用橡胶管，钢导管与橡胶管采用钢法兰连接。

钢导管内径为φ200mm，每节按1m长制作，以方便拆管，导管悬吊和提升采用吊装模板的葫芦进行。导管组装时接头密合不漏水（要求加两道密封圈，黄油封口）；在第一次使用前进行闭水试验。导管安装在圆筒与钢筋网之间，采用葫芦下放至孔底标高以上20～40cm。

（3）混凝土浇筑。圆筒加固砼采用C25的水下不分散砼，根据设计说明，该砼具有良好的自流平性及自密性，不需要进行振捣。

搭设好灌注平台后在灌注孔内安装导管，第一次浇筑混凝土浇至+1.75m标高，第二次浇筑至设计标高。混凝土采用商品混凝土，砼采用车载泵泵送入料斗。施工方法如下：a.第一次浇筑水下混凝土为132m3，选在刚开始退潮时浇筑，可确保码头面以下垂直导管的提升和拆管在施工水位以上操作。b.浇筑前检查混凝土坍落度、坍扩度、和易性并做好记录。c.采用2根导管对称同时浇筑砼，混凝土首灌量灌至导管下口1m以上。浇筑过程中控制好速度，使混凝土面尽量同步上升，不形成高度差。混凝土浇筑时，导管下口埋入混凝土的深度不小于2m，不大于6m。d.新浇砼面接近模板顶面时由工人清除表面浮浆，直到表层混凝土含碎石骨料，然后继续下料浇注，最后砼面控制在+1.65m～+1.75m标高；第二次砼浇筑前凿除表层20cm左右厚度的砼。e.第二次浇筑剩余部分，砼采用C30普通混凝土。浇筑前，先凿除第一次浇筑顶部松散混凝土，露出骨料，并冲洗干净。砼分层浇筑，分层厚度30cm，采用振动棒振捣密实。f.封闭灌注孔：砼浇筑完成后采用C45微膨胀混凝土封堵灌注孔，底板采用吊模的方法，模板拆除在2天后进行。g.砼养护：圆筒加固的顶面砼及封闭灌注孔砼在终凝后进行表面洒自来水养护，时间不少于7天，保持湿润。

4 结束语

（1）旧码头的改造施工受原有结构的限制，往往不能按常规施工工艺去进行，比新建施工更为困难，需对所采用的工艺进行试验研究，因此就需先进行典型施工试验。

（2）本项目的典型施工证明，本工程的圆筒加固施工工艺是可行的，但工效较低，工效有较大的改进空间。

（3）通过本次典型施工，对工艺进行优化改进：对人工清淤、块石优化，在确保不破坏码头基础、圆筒结构安全的前提下，采用长臂勾机改装小抓斗去清理基础块石，工效可大大提高；钢筋笼、钢模板在安装前进行加固，提高其刚度，防止在起吊过程中发生变化，确保对接精度，缩短安装对位时间。

（4）通过对典型施工圆筒进行超声波、低应变检没、砼试块抗压试验及拆模后的外观检查，证实水下不分散砼在没有振捣的情况下，圆筒的筒体的连续性、砼的抗压强度及表观质量均能达到设计要求。

（5）圆筒加固试验典型施工，为后续其余圆筒加固施工提供的宝贵的施工参数，对指导后续圆筒加固施工具有极大的意义。因此对于新工艺、新技术及不成熟的工艺进行典型施工是必要的，它是论证一个工艺是否可行及是否经济合理的一个主要的方法。