CN109914416A - 一种适合海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺 - Google Patents

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李凡
程兴龙
刘贵荣
黄宁
杨振业
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一种海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺，属于建构筑物施工技术领域。工艺包括搅拌步骤：混凝土原材料于搅拌站内搅拌，经T1时间拌合；装车步骤：拌合混凝土由搅拌站卸入搅拌车，并经T2时间运抵码头；装船步骤：混凝土被卸入码头料仓，带混凝土的料仓被汽车吊吊入运输船，并由运输船经T3时间航抵海上浇筑地点；浇筑步骤：吊装船吊起带混凝土的料仓于海上浇筑地点经T4时间完成单艘运输船的混凝土浇筑；料仓返还步骤：空料仓由吊装船放回运输船，并由运输船经T5时间返回码头，以准备下次混凝土浇筑，直至浇筑完成；其中，浇筑时间TJ=T1+T2+T3+2*T4+T5，TJ<TC+Ty；TC为混凝土初凝时间，Ty为安全余量时间。本发明大幅减小投资成本，增加经济效益。

Description

一种适合海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺
技术领域
本发明属于建构筑物施工技术领域，具体涉及一种适合海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺。
背景技术
AP1000型核电站建造期间需要在海上建造警示墩，警示墩涉及混凝土的浇筑，浇筑地点距离岸边300米至500米不等，针对这种近海建构筑物浇筑施工，国内常规施工方法为：利用专业的混凝土搅拌船，从混凝土原材料存储、搅拌到布料全过程在船上完成。该方法的优点是施工工期短，缺点是前期投资大、国内市场可用设备数量短缺。由于专业混凝土搅拌船设备进出场费及台班费相对高昂，且国内该类设备数量有限，不易获得，所以在小型工程中使用并不经济。
实用新型专利CN201420560689.9公开了一种混凝土海上核电平台，并具体公开了核电平台包括上部平台和下部罐体，所述上部平台和所述下部罐体通过腿柱相连接；所述下部罐体内设有核岛；所述上部平台上设有核电站的配套设施；所述下部罐体由高强混凝土制成；所述下部罐体底部的周围处连接有若干个抗滑桩或裙板。该专利仅公开了浇筑后的核电平台结构，并未公开采用何种方式浇筑。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种。大幅减小投资成本，增加项目经济效益的适合海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺。
本发明是通过以下技术方案得以实现的：
本发明提供一种适合海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺，包括：
搅拌步骤：混凝土原材料于搅拌站内搅拌，经T1时间拌合；
装车步骤：拌合混凝土由搅拌站卸入搅拌车，并由搅拌车经T2时间运抵码头；
装船步骤：混凝土被卸入码头料仓，带混凝土的料仓被汽车吊吊入运输船，并由运输船经T3时间航抵海上浇筑地点；
浇筑步骤：吊装船吊起带混凝土的料仓于海上浇筑地点经T4时间完成单艘运输船的混凝土浇筑；
料仓返还步骤：空料仓由吊装船放回运输船，并由运输船经T5时间返回码头，以准备下次混凝土浇筑，直至海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺完成；
其中，浇筑时间TJ= T1+ T2+ T3+ 2*T4+ T5，TJ <TC +Ty；TC为混凝土初凝时间，Ty为安全余量时间。
作为优选，Ty等于10分钟。
作为优选，所述搅拌步骤具体包括：环境温度在5℃—25℃下，对混凝土进行T1时间拌合。
作为优选，所述浇筑步骤还包括：运输船航抵海上浇筑地点后抛缆固定于吊装船，运输船固定停稳后吊装船吊起带混凝土的料仓于海上浇筑地点经T4时间完成单艘运输船的混凝土浇筑。
作为优选，所述浇筑步骤中浇筑作业在海上风力不大于8m/s，能见度大于20米时进行。
作为优选，所述料仓为锥形料仓。
作为优选，所述料仓容积大于单辆搅拌车容积的一半，且料仓装载不大于3立方的混凝土料。
作为优选，所述料仓的高度小于搅拌车出料口高度。
作为优选，所述料仓底部具有圆柱状结构且能旋转开启的下料口。
作为优选，所述料仓返还步骤还包括，空料仓于下一次搅拌车将混凝土运输至码头前返回。
本发明具有以下有益效果：
本发明一种适合海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺，对比国内现有常规海上混凝土浇筑方法有如下优势：由于本发明所涉及主要施工设备在国内建筑市场使用范围较广，获得渠道多，有效弥补了国内常规工艺所需特种设备稀少难于获得的缺陷，且本发明所涉及主要施工设备成本较低，市场定额成熟，有利于开发商控制投资成本。尤其对于一些小型海上建设项目，项目用混凝土总方量往往不足100方，如果选用专业混凝土搅拌船，则设备出场费往往会占去总投资额的一半甚至更多，但如果使用本发明，将大幅减小投资成本，从而增加项目经济效益。
附图说明
图1为本发明一种海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺的流程图；
图2为图1中采用的料仓结构示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
在进行浇筑工艺前，需要准备如表一所列设备：
如图1，本发明一种海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺包括：
搅拌步骤：混凝土原材料于搅拌站内搅拌，经T1时间拌合。T1时间为从混凝土原材料入搅拌仓拌合至混凝土拌合完成的时间，后准备装车。
试验确定混凝土配合比，如表二所示。
表二：C40砼配合比列表
混凝土拌合与运输过程中温度控制:要求混凝土拌合运输时环境温度控制在5℃—25℃，温度应尽量偏低从而保证混凝土初凝时间较长。如10℃进行混凝土拌合。
装车步骤：拌合混凝土由搅拌站卸入搅拌车，并由搅拌车经T2时间运抵码头。T2时间为从混凝土拌合完成至混凝土搅拌车运抵码头的时间，后准备装船。在搅拌站将成品混凝土卸入混凝土搅拌车，单车装满6方混凝土。此时运输船和汽车吊已于码头提前就位，料仓也已摆放置合理位置。
装船步骤：混凝土被卸入码头料仓，带混凝土的料仓被汽车吊吊入运输船，并由运输船经T3时间航抵海上浇筑地点。T3为从汽车吊将混凝土导入运输船至运输船航抵浇筑地点的时间，此时运输船抛锚就位。
如，混凝土搅拌车到达转运点后，及时将混凝土卸入料仓。汽车吊将盛满混凝土的料仓（共2个）逐一吊入运输船。运输船起锚后将盛满混凝土的料仓运至浇筑地点，运输船到达指定位置后抛缆固定于吊装船。运输船固定停稳后，可进行后续浇筑步骤。所述转运点设置需要综合考虑水深、停车方便性、与浇筑点的距离等因素，转运点应设置合理，确保水深满足运输船载货时吃水深度且距离浇筑点最近。
浇筑步骤：吊装船吊起带混凝土的料仓于海上浇筑地点经T4时间完成单艘运输船的混凝土浇筑。T4为从吊装船吊起混凝土至单艘运输船混凝土浇筑完成的时间。在混凝土浇筑过程中，作好混凝土布料控制，并按照相关规范作好混凝土振捣等浇筑工作。待单船混凝土全部浇筑完成后，将空的料仓逐个放回运输船。其中海上吊装环境要求：由于海上作业没有可靠的作业平台，宜在风力不大于8m/s，能见度大于20米时进行海上吊装作业。
料仓返还步骤：空料仓由吊装船放回运输船，并由运输船经T5时间返回码头，以准备下次混凝土浇筑，直至海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺完成；T5为从空料仓放回运输船至运输船载着空料仓返回码头的时间。
空料仓就位后，运输船解缆返回转运点。期间陆上合理安排好混凝土到达转运点的时间，配合好空料仓抵达转运点的时间，尽量减小中途等待时间。为此，所述料仓返还步骤还包括，空料仓于下一次搅拌车将混凝土运输至码头前返回。
最后，重复以上步骤，至最终混凝土浇筑完成并作好混凝土养护工作。
混凝土施工质量主要基于混凝土浇筑时间与混凝土初凝时间控制，为此，需要使得TJ <TC +Ty；TJ为混凝土浇筑时间，TC为混凝土初凝时间，Ty为安全余量时间。其中，Ty等于10分钟。根据上述公式合理设计混凝土配合比，使混凝土初凝时间满足连续浇筑施工，避免形成冷缝。其中，浇筑时间TJ= T1+ T2+ T3+ 2*T4+ T5。将该初凝时间要求发给具有相应资质的搅拌站，搅拌站根据浇筑时间设计满足要求的混凝土配合比并配制质量合格的成品混凝土。
为便于浇筑，所述料仓设计为自制锥形料仓。所述料仓容积略大于单辆搅拌车容积的一半，一般容积3.5立方。方便车辆调度，同时避免吊装过程中混凝土溅出。且单个料仓一次装料不宜大于3立方，以保证吊装时安全控制系数。料仓高度应小于混凝土搅拌车出料口高度，一般高1.5米。如图2，所述料仓1底部具有圆柱状结构且能旋转开启的下料口2。一实施方式下，所述下料口相对所述料仓旋转开启；另一实施方式下，所述圆柱状结构包括上圆柱和下圆柱，下圆柱相对上圆柱可旋转开启。另外，所述料仓1顶部设有多个吊耳3，如4个均匀分布在圆周四个位置，可便于平稳吊装。所述料仓1底部设有支腿4，用于平稳放置于码头，便于混凝土自搅拌车卸料至其料仓内。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一种适合海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺，其特征在于，包括：
搅拌步骤：混凝土原材料于搅拌站内搅拌，经T1时间拌合；
装车步骤：拌合混凝土由搅拌站卸入搅拌车，并由搅拌车经T2时间运抵码头；
装船步骤：混凝土被卸入码头料仓，带混凝土的料仓被汽车吊吊入运输船，并由运输船经T3时间航抵海上浇筑地点；
浇筑步骤：吊装船吊起带混凝土的料仓于海上浇筑地点经T4时间完成单艘运输船的混凝土浇筑；
料仓返还步骤：空料仓由吊装船放回运输船，并由运输船经T5时间返回码头，以准备下次混凝土浇筑，直至海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺完成；
其中，浇筑时间TJ= T1+ T2+ T3+ 2*T4+ T5，TJ <TC +Ty；TC为混凝土初凝时间，Ty为安全余量时间。
2.根据权利要求1所述的一种适合海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺，其特征在于，Ty等于10分钟。
3.根据权利要求1所述的一种适合海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺，其特征在于，所述搅拌步骤具体包括：环境温度在5℃—25℃下，对混凝土进行T1时间拌合。
4.根据权利要求1所述的一种适合海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺，其特征在于，所述浇筑步骤还包括：运输船航抵海上浇筑地点后抛缆固定于吊装船，运输船固定停稳后吊装船吊起带混凝土的料仓于海上浇筑地点经T4时间完成单艘运输船的混凝土浇筑。
5.根据权利要求1所述的一种适合海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺，其特征在于，所述浇筑步骤中浇筑作业在海上风力不大于8m/s，能见度大于20米时进行。
6.根据权利要求1所述的一种适合海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺，其特征在于，所述料仓为锥形料仓。
7.根据权利要求6所述的一种适合海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺，其特征在于，所述料仓容积大于单辆搅拌车容积的一半，且料仓装载不大于3立方的混凝土料。
8.根据权利要求7所述的一种适合海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺，其特征在于，所述料仓的高度小于搅拌车出料口高度。
9.根据权利要求8所述的一种适合海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺，其特征在于，所述料仓底部具有圆柱状结构且能旋转开启的下料口。
10.根据权利要求1所述的一种适合海上建构筑物施工的混凝土浇筑工艺，其特征在于，所述料仓返还步骤还包括，空料仓于下一次搅拌车将混凝土运输至码头前返回。
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