親水消浪格型結構構件預制工藝

王連才

（天津港港務設施管理中心，天津 300456）

1 工程概況

工程位于東疆港區東南部東外堤的外側，東海岸一期工程范圍內。防波堤軸線為弧線，采用環抱形式，口門有效寬度為150 m，總長度為2919.263 m。其中親水消浪結構長度約為440 m，天然泥面高程為-0.6～+1.6 m，設計堤頂高程+6.0 m。工程地理位置見圖1。

2 構件結構形式

親水格型構件為鋼筋混凝土結構，底板厚850 mm，頂板厚550 mm，前墻厚450 mm，后墻和隔墻厚400 mm。構件的縱長為6.4 m，每個格型構件的底板上設有8排12φ240的泄壓孔，親水平臺頂板、外墻、前隔墻和中隔墻上均設有φ200的排氣減壓孔，單個格型構件質量為448 t。格型構件的混凝土標號為C30F300。結構形式見圖2。

3 親水格型構件預制施工工藝

3.1 構件的預制施工總流程

構件預制施工流程見圖3。

3.2 構件模板工藝

構件高度達到6.0 m，新澆注混凝土側壓力較大，模板設計分底模、外模、內模、端模4部分，均采用定型鋼模，以保證構件外形尺寸和質量。

3.2.1 底板模板

底模板采用傳統的“蹲底”形式，底胎上鋪設油氈紙止漿。模板接口處采用子母縫接口（如圖4所示），以方便支、拆模，控制接縫處的錯牙，保證構件底板的順直度。安裝時用木斜撐、緊張器及木楔子配合，以承載混凝土施工時作用在模板上的側壓力和上浮力。

3.2.2 內模板結構設計

（1）化學成分分析 分別在原材料及拉拔斷裂樣品上取試樣采用瑞士ARL直讀光譜儀進行化學成分分析，檢測結果如表1所示。由表1可知，化學成分符合GB/T24238—2009標準技術要求。

圖1 施工現場平面圖

圖2 親水消浪格型結構示意圖

圖3 親水格型構件預制施工流程

圖4 底板模板接口形式

依據構件形式，內模設計成3種尺寸的可伸縮的結構形式。底部設計了“行走輪”用于內模板移動，底部桁架設千斤頂支撐結構進行高度調節。因構件高度達6.0 m，澆注混凝土時，模板承受的側壓力較大，為防止模板產生變形，在內、外膜的背面均采用桁架結構，并用穿墻螺栓定位。內模側模與頂部用鉸接形式連接，方便其支拆。（見圖 5）。

圖5 內模拆模工作示意圖

內模拆模塊的設計綜合考慮受力、止漿、操作空間和施工等問題。拆模塊處于內模的底部，結構形式為八字腳，其承受的混凝土的側壓力大而復雜。拆模塊的底腳鑲嵌橡膠條，用其止漿和調節因底板抹面、底胎平整度引起的模板支立標高誤差，方便穿墻螺栓的使用。為在有限的操作空間里方便拆模塊的使用及內模側模的拆卸，根據放樣情況，最終確定拆模塊的尺寸及結構（如圖6所示）。

圖6 拆模塊大樣圖

內芯模側模全部用桁架加強模板剛度，防止變形。穿墻螺栓和頂絲配合使用，頂絲可調節側模板的垂直度，并起到穿墻螺栓的作用。

3.2.3 外模及端模

根據結構形式，外模全部為直立面，背部設桁架保證其剛度。

所有模板接縫處均用橡膠條止漿順接。外模底部設置8號槽鋼，內模側模底部設置5號槽鋼，用來鑲嵌不同型號的橡膠條。外模板支拆使用龍門吊配合施工。內外模板間使用對穿螺栓進行連接加固。利用螺栓連接端模，外部設置頂絲加固，角度控制在0°～45°，能充分利用。

3.2.4 模板施工與應用

依照設計的理念和使用步驟，按照先預制底板，再預制上部的施工工藝進行支拆模。支立上部模板時，注意穿墻螺栓的使用，并綜合考慮工作效率；內芯模的推入堅持兩相鄰內模不同時支立的原則。

3.3 鋼筋施工

鋼筋按設計圖紙綁扎完畢后，為了防止墻體鋼筋移位，在鋼筋綁扎前先準確放線定位，利用腳手架、水平桿、限位鋼筋綁扎墻體鋼筋，鋼筋綁扎時用兩根斜拉鋼筋綁扎在每面墻體上，兩筋呈八字交叉綁扎。綁扎完畢后，用鋼絲繩拉住墻體鋼筋防止發生位移。底板澆注前，復核每面墻各個部位尺寸，驗收合格后澆注底板，墻體鋼筋被固定在混凝土中。側模板支立時發現有的墻體箍筋阻礙穿墻螺栓使用，經典型施工，在鋼筋綁扎前，將穿墻螺栓的位置標示出，綁扎箍筋時，適當調整箍筋間距，避開穿墻螺栓孔的位置，在不影響鋼筋綁扎質量的前提下，方便了穿墻螺栓的使用。

3.4 混凝土澆注

親水消浪格型構件混凝土澆注時應嚴格控制分層下灰、振搗。澆注上部混凝土時，采用階梯式下灰。澆注格型上部結構混凝土時，從標高較低處下灰、振搗，鋼筋密集處采用HZ6X-30棒振搗，避免漏振現象發生，具體步驟如圖7所示。

步驟1完成后，用50 cm寬的壓板蓋在已澆注好的混凝土上并將其固定住，防止未初凝混凝土在自重和振搗的作用下自模板底部溢出，解決了澆注順序的難題。混凝土澆注完畢后，及時抹面并控制好抹面質量。

圖7 格型構件澆注順序圖

3.5 預制施工中的難點

由于構件結構較復雜，沒有以往的施工經驗，施工中存在的困難及難點包括：

1）頂部預留消浪孔采用較輕的PVC管，混凝土澆注時易上浮，且在抹面施工時較困難。

2）由于構件是偏心結構，鋼筋綁扎后向重的一側傾斜，模板支立困難較大。

3）穿墻螺栓孔若采用常規的PVC管，由于在該部位漏漿，將影響結構外觀質量。

4）由于構件呈臺階狀，側墻澆注施工時上部結構臺階處混凝土自模板底部溢出，影響施工速度和外觀質量。

3.6 針對問題及難點的解決方法和措施

該構件是一種新型構件，在以往預制經驗的基礎上，對其做了典型施工。經總結對存在的問題采取了相應的施工措施，主要包括：

1）在格型頂面排氣孔的管上方用定制橡膠蓋封堵，并用鋼筋將其壓住，防止上浮，在混凝土終凝后將橡膠蓋取出，用木抹子壓面。采用該工藝后防止了管周圍漏漿，成孔效果好且不移位。

2）針對構件鋼筋綁扎后向一側傾倒的情況，在底板模板支立后，安排鋼筋工搭設腳手架綁扎鋼筋，鋼筋綁扎完畢，再調整底板模板至合格后澆注底板混凝土。推進內模板前首先使用龍門吊將鋼筋籠吊起，緩慢將內模板推入，然后再使用墊塊配合調整鋼筋保護層。內芯模板支立后，支立堵頭模板，堵頭模板正位后支立外側平面模板。支立內芯模的同時兼顧穿墻螺栓的使用，嚴格按照兩相鄰內芯模不同時支立的原則。

3）針對穿墻螺栓經常有拔不出來的現象，在此次格型構件預制中，在穿墻螺栓外套管的兩端用塑料喇叭狀墊片止漿，解決了螺栓孔漏漿和螺栓拔不出的問題。如圖8所示。

圖8 穿墻螺栓使用方法

4）根據“吊垹”施工的難點，在側幫底部設置了1塊“壓板”減少混凝土上返，更便于混凝土的振搗。終凝前拆除“壓板”進行壓面施工。

4 結語

親水格型構件是防波兼景觀功能的新型構件，施工工藝較復雜，對觀感質量要求高，通過對預制工藝的不斷研究、典型施工和總結改進等措施在構件的預制上取得良好的效果。對今后該種類型的構件施工具有借鑒作用。為新型防波堤構件的施工總結了經驗。

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