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1、浅析海上承台的钢套箱防渗与防腐质量控制要点1浅析海上承台的钢套箱防渗与防腐质量控制要点刘 兵 王成勇 中港二航局杭州湾跨海大桥项目部摘要：本文对钢套箱拼装及使用过程中的防渗、防腐质量控制要点和措施进行了分析和概括。1. 引言海上承台基本处于水位变动区，其施工主要采用钢套（吊）箱作为临时挡水及模板结构，通过套（吊）箱周围侧壁板及底板上的封底砼将海水隔开，为承台施工提供无水的干施工环境。海水中含有大量氯盐，氯离子的侵蚀能使砼耐久性降低，而在钢筋混凝土中若含氯离子并达到一定含量时，将对钢筋产生很显著的腐蚀，影响钢筋混凝土结构的使用寿命，甚至造成开裂等结构破坏。因此在海水环境中就要求钢套箱应具有良好的
2、防渗性能，在承台砼的施工及养护期间有效地阻隔海浪、海水。而钢套箱本身良好的防腐性能不但有利于自身的周转使用，又能使拆模后的承台拥有良好的外观质量。2. 概述21 工程项目概述杭州湾跨海大桥全长 36 公里，大桥工程所处海湾为我国著名的强潮海水区，潮差大，水流急，建设条件复杂。 合同段承台施工包括：中引桥水中低墩区桩号为 K54+027K59+767，墩位设计编号 C1C83# 墩承台。全标段共有 166 个承台，均为圆形，直径 10.5m，承台厚度 2.8m，两幅桥基浅析海上承台的钢套箱防渗与防腐质量控制要点2础中心距 17m，承台之间最小净距 6.5m,承台底面高程 0.2m。22 钢套箱制
3、作概述钢套箱共需 166 个,制作时考虑底板一次性使用,侧壁重复使用,计划周转 46 次,先期制作套箱侧壁 21 套,底板 166 个,根据实际使用情况再确定套箱侧壁的制作数量。钢套箱委托武港院设计，套箱底标高-0.8m,第一节顶标高 4.9m,第二节顶标高 5.9m,第二节是否安装由现场潮位情况定,每个承台套箱分为三块侧壁(不包括第二节)、一块整体底板、挑梁和拉压杆。套箱加工 项目部后场设专门的加工场地和胎模，按设计图纸，分别加工整体底板、三块侧壁、挑梁及拉压杆，分 块运至码头拼装。221 钢套箱施工制作要求（1）、钢套箱制作按钢结构工程施工及验收规范（GB50205-95 ）、钢结构工程质
4、量检验评定标准（GB50211-95）中有关规定执行。（2）、制作时应按施工图文件的要求编制制作工艺以确保施工质量。（3）、钢套箱外形尺寸的控制，见下表：（4）、钢套箱所用材料为 Q235-A 钢， 连结螺栓为不锈钢。（5）、焊缝应满足二级焊缝要求，侧壁钢板应双面焊接，承台高度部分应作煤油渗透试验，确保不渗水。（6）、 套箱侧壁承台范围内设保温层，即在套箱侧壁竖向次梁上贴焊一控制项 指标 备注钢套箱壁体内口尺寸 10500（050mm）钢套箱高度 6700（050mm）各部分之间 2mm沿高度方向的倾斜度 小于 1/1000，且不大于 10mm钢套箱分块制作时应根据总体尺寸要求控制钢套箱 单块
5、的制作尺寸。浅析海上承台的钢套箱防渗与防腐质量控制要点3层 3mm 钢板，并在 钢 板与侧壁面板之间填充约 12cm 厚液体泡沫。保温层焊接应保证不能渗水。（7）、套箱拼装时底板置于拼装平台上，在底板与侧壁、侧壁与侧壁之间的连接缝处粘贴上膨胀止水条；侧壁应紧贴底板，并保证侧壁与底板垂直、侧壁与侧壁间无错缝，然后拧紧螺栓。3. 钢套箱的防渗质量控制3.1 拼装3.1.1 底板 底板梁焊 接之前需先在底板上画出钢管桩的顶部、套箱底标高处实测桩位及设计桩位投影，按其包络图在底板上放样割孔，桩孔周边富余 25以便安装，底板梁位置遇开孔处可稍作移动。在防渗方面主要是控制底板的直径和圆弧的平顺，底板直径考
6、虑止水条厚度并结合承台外形尺寸要求及钢套箱外形尺寸要求按10500（-30-10 ）控制，只有各方向直径相当、圆弧平顺才能使侧壁安装后与底板结合严密。底板与侧壁间的膨胀止水条粘贴位置应一致。3.1.2 侧壁 三块侧壁与底板紧贴并保持垂直，侧壁之间拼缝平整、错牙应小于 2，局部错牙过大用砂轮机磨平。侧壁竖拼缝间粘贴两道宽 5、厚2的膨胀止水条，粘贴应平整顺直，止水条的一边应和套箱内壁在同一平面上，并在拼装过程中注意止水条位置不被碰动。止水条的条数及粘贴位置是侧壁竖向拼缝防渗的关键所在。前期拼装时，我们只粘了一条止水带，且在拼装时不注意粘贴位置，结果拼装好后止水条或伸至套箱内或离内侧壁过远，没有起
7、到止水作用。止水条附近不能进行烧割操作，否则可能造成浅析海上承台的钢套箱防渗与防腐质量控制要点4漏水。313 连结螺栓 侧 壁间的连结螺栓孔在套箱加工时按图纸位置开好，侧壁与底板连结的螺栓在整体拼装时再开孔。拼装顺序由下至上，止水条位置正确、尺寸检查无误就可以拧紧螺栓了。竖拼缝螺栓的紧固次序应从中间开始，对称向上下两边进行。所有螺栓拧紧后再进行一次复拧，保证拼缝的各螺栓能均匀受力。采用复拧的方法，可以防止在一条拼缝拧螺栓时造成其它拼缝已拧紧的螺栓松动。螺栓连结时要加弹簧垫圈以防松动，因为套箱安装后要较长时间在海上摆放，海水腐蚀造成螺栓丝牙锈蚀、螺帽会稍有滑动。另外，拼装完毕后可用三块小钢板将竖
8、缝背带槽钢从外侧焊接起来，可预防安装过程中的磕碰而产生的松动。钢套箱拼装完成后按规范要求对其进行检查验收，合格后方可吊运至现场安装。检查项目、要求及方法如下表：检测项目 内口尺寸（） 高度（） 拼缝错位（） 沿高度方向倾斜 度 平整度（）允许偏差 30 0+50 2 1/100，且10 3检测方法和频率用钢尺量，上下各两直径 用尺量用两米直尺和楔形塞尺量吊线用钢尺量或用测斜仪检查用两米直尺和楔形塞尺量3.2 安装后拼装好的套箱不包括第二节重近 70 吨，采用大型起重船及专用吊具吊运安装。运输、安装 过程中须保证套箱的整体稳定，不能磕碰。3.2.1 封底 安装好的套箱须及时进行封底，封底浇筑在潮
9、位0.8m以下干法施工。封底前清除底板的淤泥、杂物及海水，并用淡水冲洗，然后吸干积水、封堵缝隙及孔洞。封底厚 1m，混凝土采用一艘 160m3/h搅拌船搅拌，通浅析海上承台的钢套箱防渗与防腐质量控制要点5过布料杆直接输送至套箱内，混凝土分层浇筑分层振捣，每层厚应小于40。同时加强钢管桩及侧壁与封底结合部位混凝土的振捣，因为这能增强砼与钢管桩的握裹力，保证套箱的稳定，提高了砼密实度。封底如渗水须及时凿除渗水位置的混凝土，凿除 510深，乘低潮位时用速凝材料填补。3.2.2 侧壁 套箱安装完毕后须经常检查拼 缝有无渗水。封底、 桩芯混凝土的浇筑过程及靠船时的外力影响都有可能造成钢套箱联接螺栓松动而
10、发生拼缝渗水现象。因此，应尽量避免施工过程中对套箱的碰撞，发生局部渗水应及时拧紧螺栓，并在内侧用“快干净”、玻璃胶等速凝材料填堵渗水拼缝。4钢套箱的防腐质量控制海况施工中，钢套箱表面锈蚀严重。为延长套箱周转使用次数，解决钢套箱生锈问题，项目部使用了多种措施，通过对比试验，最终采取了喷砂除锈结合表面涂刷防腐涂层（特制环氧防锈底漆和环氧特种涂料）的方法。该法投入少、操作简便、效果良好。41 除锈不论是新套箱还是重复使用的旧套箱，在涂刷防腐涂层前表面均应达到基体金属表面清洁等级不低于 Sa2.5 级的要求。现场采用空气压缩机喷河砂的工艺对套箱表面除锈。3m（承台顶标高）到4.9m （套箱顶标高）之间
11、的套箱位置因不在承台模板面，施工人员对该位置的除锈不太重视，但我们在工序检验时还是要求其对该处严格按 Sa2.5 等级除锈，因为除锈不彻浅析海上承台的钢套箱防渗与防腐质量控制要点6底会造成防腐涂层脱落，从而导致由脱落处开始的较大面积的涂层破坏。42 涂刷防腐涂层防腐涂层由特制环氧防锈底漆和环氧特种涂料两层组成，特制环氧防锈底漆由环氧树脂和聚酰胺固化剂、助剂及溶剂等配制而成的双组份厚膜型防锈漆，而 环氧特种涂料是由环氧树脂和聚酰胺树脂组成的双组份特种涂料。特制环 氧防锈底漆具有优异的防锈性和耐久性，且附着力强、耐冲击性能好，其成份环氧树脂与聚酰胺固化剂、助剂及溶剂等的重量比为：91：1。环氧特种
12、涂料则在特制环氧防锈底漆上具有优良的附着力和封闭性能，其成份环氧树脂和聚酰胺树脂的重量比为：6：1。施工时先涂特制环氧防锈底漆。环氧树脂与聚酰胺固化剂、助剂及溶剂等按重量比为：91：1 拌和，再加入 5的 103 稀释剂（以油漆重量计），用滚筒刷均匀地涂于套箱表面。待特制环氧防锈底漆完全风干后，再涂环氧特种涂料。按环氧树脂和聚酰胺树脂的重量比为：6：1 拌和，再加入 3的 103 稀释剂（以油漆重量计），用滚筒刷均匀涂于特制环氧防锈底漆的表面，滚涂二至三道。风干后涂层应厚度均匀，表面平整光洁、无刷毛等附着物粘连。对于周转使用的套箱，如拆回后防腐涂层未被损坏，不进行二次抛砂和涂层涂刷，只需清除表面附着的砼斑点等物，清除时应注意不能碰掉防腐涂层。对局部涂层少量被损的套箱表面，则可用手持式角磨机清除局部破损处的锈蚀，然后按前述涂刷工艺涂刷防腐涂层。5防渗、防腐质量控制效果浅析海上承台的钢套箱防渗与防腐质量控制要点7加强钢套箱的防渗、防腐质量控制后，达到的效果如下表所示：计划制作钢套箱侧壁的数量（个） 33实际制作钢套箱侧壁数量（个） 23计划周转使用次数（次） 46实际周转使用次数（次） 68节约钢材数量（吨） 27t10 个2706.结束语本工程承台数量多，通过加强钢套箱的防渗、防腐质量控制，有效提高了套箱的周转使用次数，不但保证了承台的施工质量，而且节约了施工成本。安装好的钢套箱
