[建筑]缅甸希姆莱船厂干船坞防水技术〔11212〕培训课件.doc

此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除
缅甸希姆莱船厂干船坞防水技术
中港三航局江苏分公司 李若华

摘要：
缅甸船厂12000DWT干船坞工程，采用干施工条件作业，要阻止仰光河水和地下水进入基坑。使用期干船坞同样要阻止河水和地下水的进入，以满足使用功能。本文对干船坞施工期和使用期的防水技术和施工工艺进行论述。
关键词：干船坞 渗透 承压水 止水带 防水工艺 施工
1. 概况
1.1 船坞位置
缅甸船坞位于仰光市仰光河上游东岸的希姆莱船厂内部。仰光河是缅甸的重要入海口，河水随海潮涨落。常年无断流期。
1.2 船坞设计与施工
缅甸船坞由中国山东农业集团投资；中船九院设计与监理；山东三箭集团总承包；中港三航局负责土建工程施工。2001年8月18日开工；2002年7月3日因资金问题停工；2003年7月8日重新复工；2004年7月8日竣工。
1.3 船坞规模与结构型式
船坞有效长度168m，其中1～3轴线为坞口部分，4～12轴线为坞室部分。有效宽度为28m，坞口部位总宽度45m。门槛处上口宽度31.3m。船坞深度10.2m。
坞室坞墙采用钢筋砼板桩结构；板桩外侧采用锚拉系统；板桩内侧采用钢筋砼衬砌结构。
坞口部位采用钢筋砼“U”型结构，即坞口钢筋砼底板与其两侧的门
墩、水泵房等构筑物为整体现浇钢筋砼结构。干船坞原设计为减压排水式结构，后改为锚桩重力式结构，底板下桩基为400×400的预应力钢筋砼方桩，沿轴线方向间距2.5m，沿宽度方向间距3m，钢筋砼底板厚为中间1.41m，两边1.30m.
船坞平面布置如图一所示：

1.4 气象、水文、地质
缅甸属热带气候，历年最高气温41℃，最低气温13.5℃。白、夜温差较大，一年分为雨季、凉季和热季。雨季雨水流沛，多年平均降雨量为2680mm。船坞基坑工程和土方工程应尽量避免雨季施工，其他分部分项工程施工应有为防雨、排水措施。
班莱河与莱河交汇形成仰光河，仰光河下游直通大海，河水潮位随海潮变化而变化。最高潮位6.77m，低潮位0.00m。
船坞位置地下水分布范围广，主要埋藏地面以下10.5～12.3m不等的第四系粘土层以下的粉细砂、中砂、中粗砂、中细砂含砾的含水地层中，该含水层埋藏较浅，厚度30m左右，属孔隙承压水层，承压水头标高3.7～4.6m。该含水层以下有一层厚度0.3～0.65m的薄层粘土隔水层，隔水层以下是第二含水层粉细砂。
仰光河沿岸河谷是地下水排泄区，地下水补给河水，施工区地下水位明显随仰光河水位涨落。地质勘察报告认为，在正常情况下，地下水补给河水、地下水降深值在超过渗水漏斗标高-15.4～-16.94m时,才能可能产生河水激化补给地下水。现场抽水试验测得的含水层渗透系数为2.24～3.2×10-2cm/s，平均为2.85×10-2cm/s，降水影响半径200～300m。
本船坞开挖底标高-4.3m，开挖期地下水位应降至开挖面以下1m左右，设计地下水位控制在-5.5m，给船坞基坑开挖及坞室结构施工创造干施工条件。
2. 施工期基坑防水工艺
为了合理安排工期，本船坞分成坞室与坞口两个独立单体同时施工，坞口是关键工序。
坞室的施工流程：预制预应力桩→沉坞室、坞口底板下的方桩→沉轨道梁方桩→坞室挖土至+4m→沉坞墙钢筋砼板桩→浇廊道承台→管井降水→开挖坞室土方至-4.3m→浇底板钢筋砼→浇坞墙衬砌钢筋砼→浇廊道砼。
坞口的施工流程：打钢板桩围堰→安装围堰内钢支撑系统→浇钢围堰顶部钢筋砼圈梁→浇钢筋砼挡水墙→打围堰内排水降压井→高喷法加固坞口土体→围堰内取土-7.3m→浇筑坞口结构（拆除钢支撑）→拆除钢围堰→关坞门。
2.1 钢板桩围堰兼作坞口结构外模新工艺
为了给船坞施工创造干施工条件，首要的就是建筑挡水结构，隔挡仰光河水在高、底潮时不流进基坑。干船坞围堰形式很多，有土围堰；有双排钢管桩围堰，也有沉箱围堰等多种；一般都把围堰设置在坞口外侧一定距离。而缅甸船坞则采取的一种新的结构型式；钢板桩围堰的位置就是坞口的位置，坞口采用“U”型整体现浇钢筋砼型式，围堰恰好兼作坞口外侧模板。
围堰长14m，宽45m。采用PU25钢板桩，桩顶标高5.0m，底标高-18m，围堰共用198根钢板桩。其中92根桩采用打桩船水上沉桩；其余钢板桩用陆上打桩架施打，桩锤采用90KW振动锤。
钢板桩围堰顶部沿四边浇筑800×800钢筋砼圈梁，圈梁顶标高5.8m。在迎水面的圈梁顶部现浇钢筋砼挡水墙，墙顶标高7.5m。此挡水围堰，彻底挡住了仰光河水，给坞室、坞口施工创造了良好的干施工条件。
2.2 围堰底部高压旋喷法加固工艺
围堰内挖泥后的基坑底标高-7.30m，为减小基底土体渗透系数，确保基坑稳定，经专家论证，决定采用高压旋喷工艺进行土体加固改良。旋喷桩直径Φ1.2m，梅花形布置，间距900mm，排距780mm。旋喷桩底标高-15.4m，顶标高-11.9m，旋喷后的土体渗透系数为1×10-7cm/s，使土体抗渗性大幅度提高。
为防止地下土把高喷体整体顶穿破坏，在旋喷桩施工之前，先行在围堰内打设3口降压井和3口观测井，基坑开挖时，3口降压井进行日夜抽水，确保坞口施工安全。
2.3 管井降水工艺
坞室基坑开挖时，主要往基坑涌水的来源是地下承压水。实测渗透系数达2.85×10-2cm/s（平均值），承压水头在3.7～4.6m，基坑开挖底标高-4.3m，中间坞门处-4.7m，必须把地下水位降至-5.0m以下，才能为坞室基坑开挖和坞室结构施工创造干施工条件。
降水设计方案委托上海港湾工程设计院进行设计，经过设计计算，现场抽水试验，完善了方案。设计群井分布如图二所示:

要连续作业，现场布设二套供电系统，确保万无一失.
所有水泵全部开启24小时后，坞室基坑地下水位降在-5.0m以下。
从基坑取土开始，到坞室底板，衬砌全部施工结束，降水施工一直正常运转，没出现任何大小事故，确保了基坑稳定，实现了万无一失的目标。
3. 使用期船坞的防水工艺
3.1 坞口防水
干船坞使用期，仰光河水依靠钢坞门拦挡，止水效果的优劣依赖钢坞门的制作精度；依赖坞口水平门槛和左、右竖向门框的施工精度。该船坞门槛和门框采用48块花岗岩砌块组成，花岗岩安放调正后，再浇筑第二期砼。花岗岩最大尺寸1230×500×1015，单件重1.6t。经过精心施工，花岗岩整体平整度为2mm，局部平整度1mm。取得令人满意的止水效果，钢坞门关闭后，经过近一年的考验，花岗岩贴面与坞门贴合紧密，滴水不漏。
3.2 抗渗钢筋砼底板结构
船坞抵抗基底承压水渗透依靠钢筋砼底板结构，底板抗渗标号为S8，坞室底板沿轴线方向分为9段，中间门槽段长22.6m，其余均17m，底板厚度中间1.41m，边部1.3m。底板沿宽度方向不分缝，28m一次浇筑。最大一块砼方量一次浇砼600m3。
为提高底板的抗渗性能，一段底板在厚度方向不设水平施工缝，一次整体浇筑，为防止大体积砼产生温度裂缝，在施工中采取了定时测温措施，采取有效的表面保温和养护措施，使砼内部与表面的温差控制在25℃以内。全部底板没有产生温度裂缝，质量优良，没有漏水现象。
两块底板之间的变形缝采用企口缝形式，变形处埋设橡胶止水带，该止水带两端一直延伸至坞墙衬砌砼中，即坞墙衬砌砼垂直段的变形缝在同一断面。这样，止水带沿两侧坞墙与平段底板呈“U”型布设，是船坞止水的关键部位，埋设时要特别给以重视，做到如下几点：
（1） 止水带必须没有接头，没有破损。
（2） 止水带埋设在变形缝两侧宽度必须相等。即止水带必须埋在变
形缝中心。
（3）变形缝立侧模板时，必须考虑固定止水带的工艺。止水带不得用钉子穿破固定。
（4）砼浇筑时先把止水带下部振平，舒展开止水带，再浇筑止水带上方砼。
3.3 坞口钢筋砼结构防水措施
为了满足坞口底板变形要求，在坞口宽度方向留置后浇带砼，后浇带宽2.5m，位于坞口中部。在坞口底板砼完成收缩变形以后，再浇筑后浇带区域的钢筋砼。后浇带与已浇坞口底板之间设置二层橡胶止水带。
坞口南侧是现浇钢筋砼坞门墩，北侧是现浇钢筋砼水泵房，此二项构筑物与坞口底板钢筋砼整体连接成“U”型结构，两侧构筑物与钢筋砼底板之间设置了止水橡胶条。构筑物凡有施工缝处都进行防渗止水处理。
3.4 坞墙防水
干船坞在使用期，依靠坞墙阻挡坞室外侧土层的承压水的渗透。坞墙由钢筋砼板桩墙加衬砌钢筋砼组成。如下图示：

钢筋砼板桩断面尺寸为450×490mm；砼标号C50。板桩墙内侧预留外伸钢筋，与衬砼钢筋结合。
衬砌砼C25，抗渗标号S8，厚度250mm。
为提高钢筋砼板桩墙的抗渗性能，沉桩后，对每条板桩埠槽内进行了静压注浆。
在衬砌砼施工之前，清除干净钢筋砼板桩内侧的泥土。密封有渗水的板缝，才能进行衬砌钢筋砼施工。
3.4.1衬砌砼的二次立模一次浇筑到顶工艺

衬砌砼的特点是面积大、薄壁，配二层钢筋网，内部空间小，给下灰和振捣带来困难。为了减少施工缝，提高抗渗效果，对模板采取分二次立模板，一次性连续浇砼到顶的工艺。即先立模到+1.1m高处，待砼浇到+1.0m时，支立第二层模板到顶。连续浇筑砼，17米宽的衬砌砼在7.8m高的范围内不设施工缝。
3.4.2 衬砌钢筋砼施工缝处理
衬砌钢筋砼的分段长度与坞室底板钢筋砼分缝一致.底板施工缝处的橡胶止水带延伸到衬砼分缝中，一直延伸到顶部。
底板钢筋砼施工时，在两侧对应衬砌砼厚度各浇筑台口高度600mm，台口顶与衬砌钢筋砼结合处形成施工缝，为防止渗水，在台口顶两层钢筋网片之间埋设了钢板，钢板内侧设置了橡胶止水条（遇水膨胀）。起止水作用。
4. 小结
4.1 钢板桩围堰兼作坞口结构外模设计施工是成功的，挡水功能是可靠的，所采用的工艺是合理的，方便了坞口施工，节省了围堰费用，确保了工程安全。是围堰设计施工中的成功典范。
4.2 二次立模一次浇筑到顶的衬砌钢筋砼施工工艺合理，技术先进，有效地减少了砼施工缝数量，加强了衬砌的整体性，有效地减少砼渗漏的途径。4.3 所有施工缝、变形缝选用止水材料合理、工艺可靠，达到了止水效果。
4.4 坞室、坞口采用抗渗标号为S8钢筋砼，设计合理，施工达到了S8标准，整个船坞没有渗漏现象。
4.5 坞口与门槛、门框花岗岩贴合严密，经过一年的考验，滴水不漏。缅甸12000DWT干船坞工程各项技术指标都达到设计要求和规范规定，施工质量得到中、缅专家的高度评价。

此文档仅供学习和交流