淺析海上承臺(tái)的鋼套箱防滲與防腐質(zhì)量控制要點(diǎn)(論文)

1、淺析海上承臺(tái)的鋼套箱防滲與防腐質(zhì)量控制要點(diǎn)劉 兵 王成勇 中港二航局杭州灣跨海大橋項(xiàng)目部摘要：本文對(duì)鋼套箱拼裝及使用過(guò)程中的防滲、防腐質(zhì)量控制要點(diǎn)和措施進(jìn)行了分析和概括。1. 引言海上承臺(tái)基本處于水位變動(dòng)區(qū)，其施工主要采用鋼套（吊）箱作為臨時(shí)擋水及模板結(jié)構(gòu)，通過(guò)套（吊）箱周圍側(cè)壁板及底板上的封底砼將海水隔開(kāi)，為承臺(tái)施工提供無(wú)水的干施工環(huán)境。海水中含有大量氯鹽，氯離子的侵蝕能使砼耐久性降低，而在鋼筋混凝土中若含氯離子并達(dá)到一定含量時(shí)，將對(duì)鋼筋產(chǎn)生很顯著的腐蝕，影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命，甚至造成開(kāi)裂等結(jié)構(gòu)破壞。因此在海水環(huán)境中就要求鋼套箱應(yīng)具有良好的防滲性能，在承臺(tái)砼的施工及養(yǎng)護(hù)期間有效地阻隔

2、海浪、海水。而鋼套箱本身良好的防腐性能不但有利于自身的周轉(zhuǎn)使用，又能使拆模后的承臺(tái)擁有良好的外觀質(zhì)量。2. 概述21工程項(xiàng)目概述杭州灣跨海大橋全長(zhǎng)36公里，大橋工程所處海灣為我國(guó)著名的強(qiáng)潮海水區(qū)，潮差大，水流急，建設(shè)條件復(fù)雜。合同段承臺(tái)施工包括：中引橋水中低墩區(qū)樁號(hào)為K54+027K59+767，墩位設(shè)計(jì)編號(hào)C1C83#墩承臺(tái)。全標(biāo)段共有166個(gè)承臺(tái)，均為圓形，直徑10.5m，承臺(tái)厚度2.8m，兩幅橋基礎(chǔ)中心距17m，承臺(tái)之間最小凈距6.5m,承臺(tái)底面高程0.2m。22鋼套箱制作概述鋼套箱共需166個(gè),制作時(shí)考慮底板一次性使用,側(cè)壁重復(fù)使用,計(jì)劃周轉(zhuǎn)46次,先期制作套箱側(cè)壁21套,底板166個(gè)

3、,根據(jù)實(shí)際使用情況再確定套箱側(cè)壁的制作數(shù)量。鋼套箱委托武港院設(shè)計(jì)，套箱底標(biāo)高-0.8m,第一節(jié)頂標(biāo)高4.9m,第二節(jié)頂標(biāo)高5.9m,第二節(jié)是否安裝由現(xiàn)場(chǎng)潮位情況定,每個(gè)承臺(tái)套箱分為三塊側(cè)壁(不包括第二節(jié))、一塊整體底板、挑梁和拉壓桿。套箱加工 項(xiàng)目部后場(chǎng)設(shè)專門的加工場(chǎng)地和胎模，按設(shè)計(jì)圖紙，分別加工整體底板、三塊側(cè)壁、挑梁及拉壓桿，分塊運(yùn)至碼頭拼裝。221鋼套箱施工制作要求（1）、鋼套箱制作按鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50205-95）、鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（GB50211-95）中有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。（2）、制作時(shí)應(yīng)按施工圖文件的要求編制制作工藝以確保施工質(zhì)量。（3）、鋼套箱外形尺寸的控制

4、，見(jiàn)下表：控制項(xiàng)指標(biāo)備注鋼套箱壁體內(nèi)口尺寸10500（050mm）鋼套箱分塊制作時(shí)應(yīng)根據(jù)總體尺寸要求控制鋼套箱單塊的制作尺寸。鋼套箱高度6700（050mm）各部分之間2mm沿高度方向的傾斜度小于1/1000，且不大于10mm（4）、鋼套箱所用材料為Q235-A鋼，連結(jié)螺栓為不銹鋼。（5）、焊縫應(yīng)滿足二級(jí)焊縫要求，側(cè)壁鋼板應(yīng)雙面焊接，承臺(tái)高度部分應(yīng)作煤油滲透試驗(yàn)，確保不滲水。（6）、 套箱側(cè)壁承臺(tái)范圍內(nèi)設(shè)保溫層，即在套箱側(cè)壁豎向次梁上貼焊一層3mm鋼板，并在鋼板與側(cè)壁面板之間填充約12cm厚液體泡沫。保溫層焊接應(yīng)保證不能滲水。（7）、套箱拼裝時(shí)底板置于拼裝平臺(tái)上，在底板與側(cè)壁、側(cè)壁與側(cè)壁之間的

5、連接縫處粘貼上膨脹止水條；側(cè)壁應(yīng)緊貼底板，并保證側(cè)壁與底板垂直、側(cè)壁與側(cè)壁間無(wú)錯(cuò)縫，然后擰緊螺栓。3. 鋼套箱的防滲質(zhì)量控制3.1拼裝3.1.1底板 底板梁焊接之前需先在底板上畫出鋼管樁的頂部、套箱底標(biāo)高處實(shí)測(cè)樁位及設(shè)計(jì)樁位投影，按其包絡(luò)圖在底板上放樣割孔，樁孔周邊富余25以便安裝，底板梁位置遇開(kāi)孔處可稍作移動(dòng)。在防滲方面主要是控制底板的直徑和圓弧的平順，底板直徑考慮止水條厚度并結(jié)合承臺(tái)外形尺寸要求及鋼套箱外形尺寸要求按10500（-30-10）控制，只有各方向直徑相當(dāng)、圓弧平順才能使側(cè)壁安裝后與底板結(jié)合嚴(yán)密。底板與側(cè)壁間的膨脹止水條粘貼位置應(yīng)一致。3.1.2側(cè)壁 三塊側(cè)壁與底板緊貼并保持垂直

6、，側(cè)壁之間拼縫平整、錯(cuò)牙應(yīng)小于2，局部錯(cuò)牙過(guò)大用砂輪機(jī)磨平。側(cè)壁豎拼縫間粘貼兩道寬5、厚2的膨脹止水條，粘貼應(yīng)平整順直，止水條的一邊應(yīng)和套箱內(nèi)壁在同一平面上，并在拼裝過(guò)程中注意止水條位置不被碰動(dòng)。止水條的條數(shù)及粘貼位置是側(cè)壁豎向拼縫防滲的關(guān)鍵所在。前期拼裝時(shí)，我們只粘了一條止水帶，且在拼裝時(shí)不注意粘貼位置，結(jié)果拼裝好后止水條或伸至套箱內(nèi)或離內(nèi)側(cè)壁過(guò)遠(yuǎn)，沒(méi)有起到止水作用。止水條附近不能進(jìn)行燒割操作，否則可能造成漏水。313連結(jié)螺栓 側(cè)壁間的連結(jié)螺栓孔在套箱加工時(shí)按圖紙位置開(kāi)好，側(cè)壁與底板連結(jié)的螺栓在整體拼裝時(shí)再開(kāi)孔。拼裝順序由下至上，止水條位置正確、尺寸檢查無(wú)誤就可以擰緊螺栓了。豎拼縫螺栓的緊固

7、次序應(yīng)從中間開(kāi)始，對(duì)稱向上下兩邊進(jìn)行。所有螺栓擰緊后再進(jìn)行一次復(fù)擰，保證拼縫的各螺栓能均勻受力。采用復(fù)擰的方法，可以防止在一條拼縫擰螺栓時(shí)造成其它拼縫已擰緊的螺栓松動(dòng)。螺栓連結(jié)時(shí)要加彈簧墊圈以防松動(dòng)，因?yàn)樘紫浒惭b后要較長(zhǎng)時(shí)間在海上擺放，海水腐蝕造成螺栓絲牙銹蝕、螺帽會(huì)稍有滑動(dòng)。另外，拼裝完畢后可用三塊小鋼板將豎縫背帶槽鋼從外側(cè)焊接起來(lái)，可預(yù)防安裝過(guò)程中的磕碰而產(chǎn)生的松動(dòng)。鋼套箱拼裝完成后按規(guī)范要求對(duì)其進(jìn)行檢查驗(yàn)收，合格后方可吊運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝。檢查項(xiàng)目、要求及方法如下表：檢測(cè)項(xiàng)目?jī)?nèi)口尺寸（）高度（）拼縫錯(cuò)位（）沿高度方向傾斜度平整度（）允許偏差±300+5021/100，且103檢測(cè)方法

8、和頻率用鋼尺量，上下各兩直徑用尺量用兩米直尺和楔形塞尺量吊線用鋼尺量或用測(cè)斜儀檢查用兩米直尺和楔形塞尺量3.2安裝后拼裝好的套箱不包括第二節(jié)重近70噸，采用大型起重船及專用吊具吊運(yùn)安裝。運(yùn)輸、安裝過(guò)程中須保證套箱的整體穩(wěn)定，不能磕碰。3.2.1封底 安裝好的套箱須及時(shí)進(jìn)行封底，封底澆筑在潮位0.8m以下干法施工。封底前清除底板的淤泥、雜物及海水，并用淡水沖洗，然后吸干積水、封堵縫隙及孔洞。封底厚1m，混凝土采用一艘160m3/h攪拌船攪拌，通過(guò)布料桿直接輸送至套箱內(nèi)，混凝土分層澆筑分層振搗，每層厚應(yīng)小于40。同時(shí)加強(qiáng)鋼管樁及側(cè)壁與封底結(jié)合部位混凝土的振搗，因?yàn)檫@能增強(qiáng)砼與鋼管樁的握裹力，保證套

9、箱的穩(wěn)定，提高了砼密實(shí)度。封底如滲水須及時(shí)鑿除滲水位置的混凝土，鑿除510深，乘低潮位時(shí)用速凝材料填補(bǔ)。3.2.2 側(cè)壁 套箱安裝完畢后須經(jīng)常檢查拼縫有無(wú)滲水。封底、樁芯混凝土的澆筑過(guò)程及靠船時(shí)的外力影響都有可能造成鋼套箱聯(lián)接螺栓松動(dòng)而發(fā)生拼縫滲水現(xiàn)象。因此，應(yīng)盡量避免施工過(guò)程中對(duì)套箱的碰撞，發(fā)生局部滲水應(yīng)及時(shí)擰緊螺栓，并在內(nèi)側(cè)用“快干凈”、玻璃膠等速凝材料填堵滲水拼縫。4鋼套箱的防腐質(zhì)量控制海況施工中，鋼套箱表面銹蝕嚴(yán)重。為延長(zhǎng)套箱周轉(zhuǎn)使用次數(shù)，解決鋼套箱生銹問(wèn)題，項(xiàng)目部使用了多種措施，通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)，最終采取了噴砂除銹結(jié)合表面涂刷防腐涂層（特制環(huán)氧防銹底漆和環(huán)氧特種涂料）的方法。該法投入少、

10、操作簡(jiǎn)便、效果良好。41 除銹 不論是新套箱還是重復(fù)使用的舊套箱，在涂刷防腐涂層前表面均應(yīng)達(dá)到基體金屬表面清潔等級(jí)不低于Sa2.5級(jí)的要求?，F(xiàn)場(chǎng)采用空氣壓縮機(jī)噴河砂的工藝對(duì)套箱表面除銹。3m（承臺(tái)頂標(biāo)高）到4.9m（套箱頂標(biāo)高）之間的套箱位置因不在承臺(tái)模板面，施工人員對(duì)該位置的除銹不太重視，但我們?cè)诠ば驒z驗(yàn)時(shí)還是要求其對(duì)該處嚴(yán)格按Sa2.5等級(jí)除銹，因?yàn)槌P不徹底會(huì)造成防腐涂層脫落，從而導(dǎo)致由脫落處開(kāi)始的較大面積的涂層破壞。42 涂刷防腐涂層防腐涂層由特制環(huán)氧防銹底漆和環(huán)氧特種涂料兩層組成，特制環(huán)氧防銹底漆由環(huán)氧樹(shù)脂和聚酰胺固化劑、助劑及溶劑等配制而成的雙組份厚膜型防銹漆，而環(huán)氧特種涂料是由環(huán)

11、氧樹(shù)脂和聚酰胺樹(shù)脂組成的雙組份特種涂料。特制環(huán)氧防銹底漆具有優(yōu)異的防銹性和耐久性，且附著力強(qiáng)、耐沖擊性能好，其成份環(huán)氧樹(shù)脂與聚酰胺固化劑、助劑及溶劑等的重量比為：91：1。環(huán)氧特種涂料則在特制環(huán)氧防銹底漆上具有優(yōu)良的附著力和封閉性能，其成份環(huán)氧樹(shù)脂和聚酰胺樹(shù)脂的重量比為：6：1。施工時(shí)先涂特制環(huán)氧防銹底漆。環(huán)氧樹(shù)脂與聚酰胺固化劑、助劑及溶劑等按重量比為：91：1拌和，再加入5的103稀釋劑（以油漆重量計(jì)），用滾筒刷均勻地涂于套箱表面。待特制環(huán)氧防銹底漆完全風(fēng)干后，再涂環(huán)氧特種涂料。按環(huán)氧樹(shù)脂和聚酰胺樹(shù)脂的重量比為：6：1拌和，再加入3的103稀釋劑（以油漆重量計(jì)），用滾筒刷均勻涂于特制環(huán)氧防銹底漆的表面，滾涂二至三道。風(fēng)干后涂層應(yīng)厚度均勻，表面平整光潔、無(wú)刷毛等附著物粘連。對(duì)于周轉(zhuǎn)使用的套箱，如拆回后防腐涂層未被損壞，不進(jìn)行二次拋砂和涂層涂刷，只需清除表面附著的砼斑點(diǎn)等物，清除時(shí)應(yīng)注意不能碰掉防腐涂層。對(duì)局部涂層少量被損的套箱表面，則可用手持式角磨機(jī)清除局部破損處的銹蝕，然后按前述涂刷工藝涂刷防腐涂層。5防滲、防腐質(zhì)量控制效果 加強(qiáng)鋼套箱的