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新型扭王字块Core-Loc在阿比让港口扩建项目中的应用

作者: 发布时间:2023-09-28 17:44:42点击:30

一、工程概况及工程特点 

1.工程概况 

阿比让港口扩建项目(L’EXTENSION DU PORT ABIDJAN)-防波堤工程,具体工作内容为对原有东、西防 波堤进行裁弯取直,并对现有航道进行扩宽浚深,东、西防 波堤拆除和新建长度均为各 600m:其中 0+600~0+100m 为护岸结构,0+100~0+0m 为防波堤结构。 防波堤外接大西洋,虽处赤道无风带,但受梯度力影响, 涌浪大且波长长,水流快且流向复杂,潮汐变化特别,对防 波堤结构稳定性具有较高要求,因此设计使用新型扭王字块 Core-Loc 作为护面块体。 

2.工程特点 Core-Loc 块体作为一种新型扭王字块,由美国陆军工程师 公司(USCOE)设计开发,法国 CLI 公司提供全球zhuanli代理, 其前身是国内普遍采用的代扭王字块 Accropode,相比于 代扭王字块,Core-Loc 块体形状更加独特,视觉上更为美 观,肢杆细而长,端部呈八角锥台形,其独特的形状带来了更好 的勾连和消浪效果,显著提高了防波堤和护岸的稳定性,同时单 层堆放的特点也为其带来了良好的经济性,使其被广泛采用。 为了实现其独特的形状,Core-Loc 将传统扭王字块模板 立转 90°,改肢体横断面浇筑为肢顶口浇筑,浇筑工艺的变 革为质量控制提出了新的挑战。同时 Core-Loc 采用单层安 放,且要求每个块体都与垫层块石接触,每个块体须与下方 的 3 个块体互相嵌套且不能自由移动。 

二、施工环境工艺流程及施工方法 

1.预制施工流程图 预制施工流程如下:3.9m³Core-Loc 模板加工→3.9m³ Core-Loc 模板示意图→配合比试拌统计→模板清理→模板 支立→混凝土运输及浇筑→混凝土振捣→模板拆除→块体修 补→块体养护→块体运输及储存 2.安装施工流程图 安装施工流程如图 1 所示。

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三、质量控制要点 

1.预制质量控制要点 

(1)模板加工精度 转角多是 Core-Loc 块体的显著特点之一,且转角小, 最小角度仅为 3°,稍有误差即会形成角度变化,甚至形成 混凝土内扣,严重影响拆模和混凝土表观质量,因此对模板 加工精度要求极高,zhuanli文件中也对模板加工精度提出了明 确和严苛的误差标准:±1mm。 在模板加工选材过程中要尽量选择刚度大的钢材,以增 加模板周转次数,在模板施工过程中也要定期进行尺寸复测, 发现变型及时修复或更换。 

(2)混凝土质量 zhuanli文件对混凝土质量有着严格的要求,质量控制内容 包括缺楞掉角、裂缝、蜂窝、块体重量等,并按照成品质量 将块体分为 A、B 和 C 三级,其中 A 级块体可以随意使用, B 级块体只能安装在水面以上位置,而 C 级块体被禁止使用。 在实际施工过程中发现,中肢上部裂缝是预制施工的主 要质量控制难点,通过总结分析,归纳出以下主要原因:

 1)砂细度模数偏小,粗骨料粒径偏大;

2)裂缝主要集中于中肢振捣孔附近,成因为局部过振造 成粗骨料下沉形成浮浆;

 3)模板结构复杂对混凝土收缩造成不均匀约束;

 4)昼夜温差。 

结合以上分析,采取了以下针对性措施:

 1)寻找更优砂源,调整大小石比例,优化配合比; 

2)缩短中肢振捣孔振捣时间,增加振捣次数,初次振捣 后人工洒一层碎石再进行二次点振; 

3)增设制冰机,用于混凝土拌合,降低混凝土入模温度;

 4)夜间对未拆模块体采取保温措施。 经过上述质量保证措施,块体 A 级率 95%,且块体重量 全部合格。

 (3)模板清理和止浆 每次模板支立前使用角磨机将模板板面的锈斑、灰渣打 磨干净,防止模板上的残渣影响下一个块体的表观质量;均 匀涂刷脱模剂,防止脱模剂集中至底部块体出现色差;模板 底部铺设聚氨酯片,支模时确认底部与聚氨酯片接触良好, 确保浇筑时底部不漏浆,同时底面混凝土面平整。 

(4)混凝土浇筑 因块体高度>2m,在底层混凝土浇筑时,需安设导管, 使混凝土跌落高度<2m;混凝土每层浇筑厚度<50cm,使 用吊棒技术,顶层预留 10cm 高度进行二次浇筑;浇筑完成 后,混凝土表面使用铁抹子压面≥3 遍。 

(5)模板拆除 对模板的拆除时间需进行严格的控制,利用中肢两侧端 头预留空洞进行回弹仪强度测试采,当折算混凝土抗压强度 达到 10MPa(圆柱体)后,一端固定在模板上,另一端顶在 拆模孔处的混凝土上,旋转丝杠使模板慢慢脱落。 

(6)块体修补 模板拆除后需立即对块体修补,正式修补前需进行配色 实验,确保修补后无色差,同时修补混凝土强度必须>原浇 筑混凝土,本工程中修补混凝土使用白水泥与黑水泥 1:2 的比例配制。 

(7)养护 阿比让白天气温较高,日照强烈,水分蒸发速度快,因 此块体养护也是质量保证的重点。 

块体养护分为两个阶段:

(1)拆模后吊装前,此时混凝 土水化热最为剧烈,混凝土养护必须有强度和频率的保证;

 (2)倒运完成后,需对块体持续养护 14d。 

(8)成品保护 块体倒运同样需遵守混凝土强度要求;因 Core-Loc 采 用立式浇筑,在转运过程中需对块体进行转动,且块体棱角 多,很容易造成缺楞掉角,因此吊装过程全部使用吊装带, 严禁使用钢丝绳。 2.安装质量控制要点 

(1)垫层块石抛填质量控制 块体安放前必须对垫层块石的抛填质量进行检查,必要 时须由潜水配合进行水下检查,确保做到以下几点:

1)坡脚的角度符合设计要求; 

2)坡脚线须顺直且位于同一水平面,以确保更底层块体 能够安放稳定;

 3)坡面须平整牢固,以防止块体安放对坡面造成破坏。 

(2)吊装方式控制 为提高 Core-Loc 防护块体的稳定性,保证相邻块体的方 向和姿态不同,随机交替使用 2 种绑扣方式、变换 3 种绑扣吊 点,以改变块体的姿态。在条件允许的情况下,吊放块体的过 程中要以人工辅助转动块体方向,提高块体间的咬合性和安装 密度。绑扣块体的钢丝绳长度需核实,一般取块体高度的 1.8 倍。如图 2 所示为 Core-Loc 块体捆绑方式示意图。

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(3)其它保证措施 

1)定期对 3D 智能引导系统 GPS 及抛石用 GPS 进行校 核,保证精度满足施工要求,确保垫层块石抛填质量; 

2)Core-Loc 防护块体必须按其点位图进行安装,安装 密度范围为 95%-105%;

 3)在排护面块体就位后即抛填堤脚石,确保第二层 护面块体就位时,排护面块体不会移动;

 4)Core-Loc 防护块体鼻部中心线严禁与垫层石坡面垂 直放置;

 5)当堤脚平台或垫层石坡面被沉淀物(砂子等)覆盖时, 必须在块体就位前将砂子清除,避免块体安装时翻转至下部 块体。

 四、结语 

Core-Loc 块体因其功能性和经济性被越来越多的工程 所采用,阿比让港口扩建项目防波堤工程作为为数不多的国 内公司进行 Core-Loc 施工的项目,对预制质量控制的探索 和安装新技术的应用,将为今后类似工程施工提供依据。同 时,装载机浇筑施工工艺和 GPS+RTK 定位安装的应用在 CLI 公司参与的全球工程中亦属,本次施工丰富了 CLI 公司施工数据库,可为全球范围内 Core-Loc 施工提供借鉴。 Core-Loc 独特的形状和严格的安装标准对预制和安装 施工提出了严峻的考验,在施工过程中仍存在许多缺陷和不 足,待进一步改进和优化。


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