重力式碼頭岸墻方塊預制及起吊施工技術

王海波 中交四航局第二工程有限公司

1.工程概況

重力式碼頭是水工建筑領域的重要形式，其能夠充分發揮出結構自重作用，達到抗滑、防傾倒的效果。通常包含墻身、基礎、胸墻等多個部分，從墻身結構形式來看包含方塊式、沉箱式等多種類型?？v觀中東地區的建設狀況，以重力式方塊碼頭為主。

多哈新港碼頭建設中，凸堤段共設置66個底層方塊，此部分施工采取現澆工藝，剩余方塊均選擇預制安裝工藝。本工程施工中，預制方塊為主要結構，共計13606塊，包含15種標準塊型號和33種異形塊型號。根據碼頭建設要求，各方塊重量存在差異，其中最重為99.7t（MFP3），最輕為45t（GN3）。

2.方塊預制

2.1 底模施工

底模為兩層結構形式：第一層，此部分規格為長16.8m、寬4.6m、厚20cm，施工選用的是C30混凝土，形成完整的底板結構后，于該處設置鋼筋網片（16@200），并選擇規格6#槽鋼和厚為16mm的鋼板，共同預埋在鋼筋網片兩側，以達到固定側模的效果；第二層，砼厚度縮小至15cm，寬1.971m，以所用的方塊型號為參考，確定此層的合適長度，預埋L75×75×6角鋼包邊，此后再以焊接的方式設置25×25mm鋼倒角，在此基礎上于上方鋪3mm厚鋼板，此結構四角分別通過焊接的方式與角鋼連接，側模預埋PVC管（內徑50mm），此舉可形成拉桿孔。

施工現場設置加工棚，于該處按設計圖紙要求制作鋼筋網片和預埋鐵件，再統一轉移到現場用于安裝作業。按如下流程施工：預制砼墊塊，在其作用下支撐鋼筋網片，將預埋槽鋼安裝至指定位置，安裝側模板并設置鋼釬以達到穩定支撐的效果；拌和站生產混凝土并由攪拌車及時轉移到施工現場，入模后加強振搗，安排專員抹面，此后采取覆蓋和灑水措施，實現對混凝土的有效養護。按相同的方式依次完成兩層的施工作業。

2.2 模板安裝

模板施工主要包含安裝和拆除兩個環節，所用設備為20t龍門吊或50t汽車吊，以整體拆裝的工藝較為合適，可達到縮短作業時間、保證模板質量、提高效率的效果。

（1）吊孔盒及方塊底部凹槽模板安裝。所用方塊的型號不同，對應的吊孔和凹槽位置存在差異，應針對性分析，并在底模合適的位置鉆孔，主要作用在于埋設螺桿，增強模板的穩定性?？紤]到模板與底模鋼板易產生間隙的問題，兩者間增設止漿條，以提高緊密性。

（2）底模清理。設置好吊孔盒和凹槽模板并分別采取固定措施后，通過空壓機和人工相配合的方式完成底模的清理作業，再均勻刷涂脫模劑，以便后續順利脫模。

（3）模板表面清理。施工人員在未澆筑方塊的底模上完成對施工所用模板的清理作業，此舉可省去設置專用清理區域的麻煩，清理之后再刷涂脫模劑。

（4）模板整體吊裝。采取20t龍門吊和50t汽車吊相配合的方式，兩者共同吊裝模板，配套專用吊具并加強防護，以免模板在吊裝階段變形。安裝模板時注重對精度的控制，盡可能對準底模上的定位銷，保證模板安裝精度，提高效率。

（5）模板固定及微調。針對方塊底模采取優化措施，于該處預埋PVC管從而形成拉桿孔，通過穿墻拉桿的方式可達到有效鎖定底模的效果。確保模板位置無誤后，旋緊側模處的固定螺栓、斜拉桿等相關緊固零部件，再使用水準儀檢測，明確方塊標高的實際情況，以所得的測量結果為參考，靈活調整方塊標高。

于吊孔盒頂部設置“雪糕條”模板和凸塊模板，再采取固定措施，使其與側模頂板穩定連接。以施工圖紙為依據，經過計算后掌握起吊受力情況，再確定具體的吊點安裝位置。

2.3 混凝土澆筑

拌和站生產的混凝土由攪拌車轉運至現場用于澆筑，每車混合料都要經過試驗檢驗，若溫度或坍落度不達標，均不可投入使用。嚴格執行質量控制流程，確保混凝土的質量：提前一天與攪拌站工作人員溝通，發出澆筑令→試驗室質量檢驗→實測數據反饋至攪拌站→施工現場做好前期準備工作（模板就位等）→攪拌站正式生產混凝土。

按如下流程完成澆筑作業：（1）清理底模。（2）全面檢查模板，如平整度、雜質分布情況等。（3）澆注施工，嚴格把控各層厚度，滿足“不超過500mm”的要求。（4）埋設測溫裝置。（5）安排6名施工人員參與到振搗作業中，所用設備為插入式振動器，操作方式為先從某角開始，再逐步轉向另一個角。振搗過程中，設備移動距離以400mm為宜，加強防護工作，控制好振搗棒的位置，使其與側模的間距達到500～100mm。由于預先埋設了測溫裝置，因此振搗設備不可碰觸該裝置，也不可損傷其它預埋構件。振搗棒垂直插入，全程做到快插慢拔，本層施工中振搗棒需向下延伸，進入下層的深度達到50～100mm，此舉目的在于使相鄰層混凝土緊密連接。（6）完整記錄各項澆筑數據。（7）頂層混凝土入模后，便要安排人員利用振動梁處理表層，振動梁除了提高混凝土密實度外，還有助于改善表面平整度。此后，安排專員用抹面，保證外觀質量。

2.4 養護與標識

考慮到溫度等方面的影響，使用塑料薄膜覆蓋方塊，在滿足強度要求后拆除側模，并通過灑水的方式使表面維持濕潤的狀態，均勻噴灑養護液，土工布緊密包裹方塊，再于外側增加一層塑料薄膜。為避免混凝土因溫差過大而產生裂縫，養護全程土工布應維持濕潤狀態。拆模后，需根據實際情況在方塊表面做好標識，包含方塊的類型、澆筑日期等重要工程信息。

3.方塊起吊

3.1 吊具設計

利用吊孔盒的方式展開方塊的吊裝作業，此環節所用吊具采用的是馬腿的形式?？紤]到工程中方塊種類豐富的特點，擬配置兩套吊具，以便給方塊的轉運和安裝提供便捷的條件。兩套吊具的使用范圍為：1#吊具用于長度為11.6～7m的方塊；2#吊具用于長度為7～3.4m的方塊。

3.2 吊點布置

預制方塊吊孔的具體布設方式由項目部視實際情況設計。方塊水平起吊過程中，要確保兩吊點的受力達到均衡的狀態，對此應合理控制好吊點的位置，各自與方塊中心的間距需保持一致。當處于起吊狀態時，吊點所在處的負彎矩也要得到合理控制，其必須與跨中處的正彎矩設置相等，從而實現平衡。對于方塊GN1吊點，其具體的布設方案見圖1。

圖1 方塊安裝吊點位置圖（mm）

具體施工細節為：（1）各套吊具分別配置了2個吊鉤；（2）吊鉤和吊具所用材料保持一致，均為Q345鋼材；（3）兩片箱梁共同構成吊架，廠家可根據施工需求靈活設計，以保證結構穩定為前提，最大限度縮短吊架的長度，以便給現場施工創造良好的條件；（4）吊鉤鎖定裝置的結構形式、尺寸等均由廠家設計，要求在方塊吊裝過程中不發生移動現象；（5）在專員的輔助下掛鉤；（6）1#吊具吊裝的各類方塊中，最重91.2t，長9.825m；2#吊具吊裝的各類方塊中，最重57.12t，長6m。

4.結束語

綜上所述，重力式方塊碼頭長期以來均是中東地區水工建設領域的重要形式，本文以多哈新港項目工程碼頭為基本背景，圍繞重力式岸墻方塊施工作業展開探討，包含方塊預制、吊裝等環節，希望本文的內容可為類似工程提供參考。