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（中交一航局第二工程有限公司，山東青島 266071）

1 工程概況

1.1 工程概述

東營港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)防潮堤工程位于東營港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)，東靠渤海灣，西鄰東港高速，北連東營港，南接?xùn)|營市中心漁港。該工程總長為7.21 km，建成后可連接孤北防潮堤和孤東防潮堤，形成封閉的防護(hù)體系，是東營市重要的堤防工程。

本工程為拋石斜坡堤結(jié)構(gòu)，部分里程設(shè)有親水平臺等景觀結(jié)構(gòu)。拋石堤頂高程5.0m，頂寬7.0m，堤心采用1～300 kg塊石，在高程+1.5m處設(shè)置3m寬戧臺（兼做親水平臺），并在K3+650～K5+800m段堤前間隔布置33處半圓形親海觀景平臺，直徑為15m，采用花崗巖及蘑菇石砌石護(hù)面結(jié)構(gòu)；分不同里程段交替采用柵欄板及四腳空心塊兩種護(hù)面形式，堤頂設(shè)反弧型混凝土擋浪墻，混凝土強(qiáng)度等級為C35，抗凍等級為F300，防潮堤效果圖及堤頂擋浪墻結(jié)構(gòu)斷面分別見圖1及圖2。

圖1 防潮堤效果圖

1.2 施工工期及擋浪墻施工工程量

I標(biāo)段擋浪墻設(shè)計(jì)總長度3.25 km，總方量6288m3，鋼筋綁扎309 t，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙每10m設(shè)一道伸縮縫，共計(jì)325段。

建設(shè)方于7月中旬提供擋浪墻設(shè)計(jì)圖紙，要求擋浪墻施工于當(dāng)年11月30日前完成。

1.3 施工自然條件

年內(nèi)月平均氣溫：1月份最低，平均-2.9℃；7月份最高，平均27.1℃。年極端最低氣溫－16.9℃。初霜期一般在10月下旬。東營港海域通常每年的12月上旬由岸邊開始結(jié)冰，翌年3月上旬終冰，冰期90 d左右。

1.4 工程特點(diǎn)分析

本工程因系景觀護(hù)岸，對觀感質(zhì)量要求高。堤身軟基處理后，需在堤壩的堆載沉降穩(wěn)定后進(jìn)行上部施工。根據(jù)7月份工程整體開展情況，堤身及路面尚未形成，施工中需密切關(guān)注沉降與位移變化，直至趨于穩(wěn)定后方可進(jìn)行堤頂擋浪墻施工。

擋浪墻采用反弧結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆施工弧面及斜面處氣泡難以排出，會有較多的氣泡及水線砂線，觀感質(zhì)量難控制。拌和站距施工現(xiàn)場較遠(yuǎn)（10 km以上），且路況差，現(xiàn)澆混凝土質(zhì)量較難保證。

擋浪墻單片模板重量達(dá)4 t，模板支拆需使用吊機(jī)，堤頂?shù)缆穼挾扔邢?，一旦進(jìn)行模板支拆和現(xiàn)澆施工，道路會被封堵，對其他工序交叉作業(yè)制約影響大。

根據(jù)工程進(jìn)展情況，堤身沉降最早于10月下旬方可穩(wěn)定，此后開始擋浪墻現(xiàn)澆施工，11月底即進(jìn)入冬季施工，12月上旬最低氣溫降至-10℃左右，無法再進(jìn)行混凝土施工，工期無法保證。

2 方案比選

通過認(rèn)真分析工程進(jìn)展情況，對不同的施工工藝方案進(jìn)行分析研究，積極與設(shè)計(jì)單位溝通，綜合考慮各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，以選擇有利于整個(gè)工程施工組織的方案。

2.1 方案一

按設(shè)計(jì)圖紙，擋浪墻采用現(xiàn)澆施工工藝，單段長度10m，施工中每隔10m設(shè)置一道20mm伸縮縫。優(yōu)缺點(diǎn)分析如下：

2.1.1 優(yōu)點(diǎn)

1）擋浪墻一次性澆注成型，結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)。

2）對擋浪墻底部C15混凝土墊層的平整度要求不高，適應(yīng)性強(qiáng)。

2.1.2 缺點(diǎn)

1）最早于10月下旬方可進(jìn)行擋浪墻現(xiàn)澆施工，計(jì)算日平均完成量需達(dá)10段，工作面開展多、施工強(qiáng)度高，模板、人、機(jī)等投入非常大。

2）堤頂?shù)缆穼挾扔邢蓿┕そ徊娓蓴_多，總體施工效率低下。

3）擋浪墻采用反弧結(jié)構(gòu)，觀感質(zhì)量難以保證。

4）受冬季氣溫影響大，投入的冬季施工措施費(fèi)較大。

2.2 方案二

擋浪墻采用預(yù)制與現(xiàn)澆相結(jié)合的施工工藝。將單元段長度10m劃分為3段，采用弧面向下預(yù)制工藝（見圖3），中間預(yù)留50 cm的后澆帶，優(yōu)缺點(diǎn)分析如下。

圖3 弧面向下翻轉(zhuǎn)預(yù)制示意圖

2.2.1 優(yōu)點(diǎn)

1）采用預(yù)制與現(xiàn)澆相結(jié)合的施工工藝，將大量的鋼筋混凝土施工集中到預(yù)制場進(jìn)行，減少現(xiàn)場鋼筋混凝土施工工作量。自8月開始預(yù)制，確保在現(xiàn)場安裝前完成所有擋浪墻的預(yù)制，降低人、材、機(jī)的投入，降低總成本。

2）改為預(yù)制安裝工藝后，擋浪墻安裝可在10月底進(jìn)行，此時(shí)堤頂?shù)缆芬殉尚?，其他分?xiàng)施工所需施工機(jī)械陸續(xù)減少，安裝施工對其他分項(xiàng)作業(yè)影響小。

3）進(jìn)入冬季施工前，已基本完成擋浪墻施工，保證了混凝土的施工質(zhì)量，減小冬季施工措施費(fèi)的投入。

4）擋浪墻采用反弧向下預(yù)制，利于氣泡的排出，保證反弧及斜面處的觀感質(zhì)量。

5）因下伸部分預(yù)留為現(xiàn)澆，與底部護(hù)面塊體等其他結(jié)構(gòu)的結(jié)合性可以得到保證。2.2.2 缺點(diǎn)

1）對擋浪墻底部C15混凝土墊層的平整度要求高。

2）預(yù)制擋浪墻的翻轉(zhuǎn)、存放及出運(yùn)增加了工序，成品保護(hù)要求相對較高。

云南中行黨委高度重視首屆進(jìn)博會的前期準(zhǔn)備和服務(wù)工作。早在今年初，就成立了以行長周洪源為組長的工作領(lǐng)導(dǎo)小組，先后召開多次專題會議研究做好進(jìn)博會的工作部署，制定了客戶邀約、現(xiàn)場服務(wù)保障、金融產(chǎn)品定制等一系列工作方案。

3）預(yù)制安裝工藝，需增設(shè)出運(yùn)存放及運(yùn)輸和后澆帶斷面處理費(fèi)用。

2.3 方案造價(jià)分析

方案造價(jià)見表1。

表1 方案造價(jià)分析表

2.4 方案工期比較

方案一：受堤身沉降、堤頂?shù)缆芳肮ぷ髅嫦拗?，?0月21日開始完成325段擋浪墻施工。綜合現(xiàn)場實(shí)際情況，每天可完成8段施工。按照有效作業(yè)天計(jì)算，工期需68 d，至12月27日完成。

方案二：預(yù)制至10月31日完成。安裝自10月底開始，按照兩個(gè)工作面，考慮其他因素影響，則需工期20 d。此時(shí)同步推進(jìn)后澆帶施工，至12月上旬基本完成。

經(jīng)過施工方案比選，綜合考慮施工進(jìn)度、質(zhì)量、效益、安全、環(huán)保等因素，最終確定采用方案二的部分?jǐn)嗝骖A(yù)制與現(xiàn)澆相結(jié)合施工工藝。

3 施工工藝及操作要點(diǎn)

3.1 工藝原理

將擋浪墻原單段長度為10m的現(xiàn)澆擋浪墻更改為內(nèi)含3塊3m長預(yù)制塊的10m單元段，預(yù)制塊安裝后其間設(shè)置2處0.5m的后澆帶，下伸部分以10m為單段長度進(jìn)行現(xiàn)澆，從而實(shí)現(xiàn)擋浪墻全斷面施工。預(yù)制施工中，采用弧面向下翻轉(zhuǎn)預(yù)制的工藝，出運(yùn)時(shí)通過吊架進(jìn)行翻轉(zhuǎn)調(diào)正，減小了擋浪墻的混凝土質(zhì)量通病，確保了混凝土觀感質(zhì)量。

3.2 施工方法及操作要點(diǎn)

3.2.1 模板加工及支拆

本工程預(yù)制塊體工程量較大，模板周轉(zhuǎn)次數(shù)多，因此選用剛度較大的鋼模板。翻轉(zhuǎn)預(yù)制時(shí)，底部弧形底板為工程外露面，須防止因周轉(zhuǎn)次數(shù)多而產(chǎn)生變形。重點(diǎn)做好模板安裝及鋼筋綁扎時(shí)底模上細(xì)小雜物顆粒的清理，同時(shí)控制好模板油的質(zhì)量和用量，以免造成混凝土污染。模板結(jié)構(gòu)形式如圖4所示。

圖4 胸墻塊體模板圖（側(cè)視）

因擋浪墻預(yù)制臺座為下凹式（較路面低50cm），且預(yù)制塊體高度為1.5m，使用混凝土攪拌車到達(dá)澆筑點(diǎn)時(shí)，放低并橫移卸料斗，直接澆筑，澆筑工藝如圖5。

圖5 混凝土澆筑工藝示意圖

混凝土分3層澆筑到頂，每層厚度約50 cm。為了避免頂層振搗時(shí)其下突出部分處出現(xiàn)翻漿，在此處設(shè)25 cm寬模板壓漿，壓漿板以外部分為工程外露面，此部分需壓面抹光。壓漿模板及外漏處抹面分別見圖6及圖7。

圖6 壓漿板示意圖

圖7 外露處混凝土抹面

3.2.3 翻轉(zhuǎn)出運(yùn)

由于預(yù)制采用弧面向下施工工藝，出運(yùn)時(shí)需采用預(yù)制塊端頭設(shè)置吊裝孔進(jìn)行90°翻轉(zhuǎn)。在每塊預(yù)制塊3m長方向的兩端分別設(shè)置3個(gè)吊裝孔，孔徑55mm，孔深50 cm，模板安裝時(shí)使用鋼管插銷，拔出后形成預(yù)留吊裝孔，見圖6中鋼管。

根據(jù)塊體重量12 t、塊體重心位置、翻轉(zhuǎn)后吊點(diǎn)需在重心向下20 cm以上、50 t汽車吊小鉤承受重量5 t等設(shè)備能力，設(shè)置吊裝孔點(diǎn)位。吊裝孔布設(shè)圖及吊具見圖8。

圖8 吊裝孔布設(shè)圖及吊具示意圖

為使小鉤盡量承受小的力量，僅起輔助翻轉(zhuǎn)作用，設(shè)置構(gòu)件臺座上起重狀態(tài)時(shí)，小鉤吊點(diǎn)距離重心60 cm，大鉤吊點(diǎn)距離重心20 cm，小鉤吊點(diǎn)與大鉤吊點(diǎn)至重心距離比為3∶1，使小鉤承受重量在3 t以內(nèi)。因塊體長度3m，考慮每邊富裕20cm，使用3.4m長10 cm×10 cm角鋼 (壁厚5mm)組合焊接制作撐桿，以便吊裝時(shí)將鋼絲繩撐開，防止吊裝時(shí)鋼絲繩勒壓，造成邊棱殘缺（撐桿及受力計(jì)算簡圖見圖9）。撐桿端頭吊耳板與型鋼連接方式為焊接，撐桿不僅受軸向力，同時(shí)因吊耳板吊點(diǎn)不在軸線上，跨中截面受彎矩內(nèi)力，軸向力可視為二力桿，進(jìn)行跨中彎矩計(jì)算，從而驗(yàn)算拉應(yīng)力與材料容許應(yīng)力的關(guān)系。

圖9 撐桿及受力計(jì)算簡圖

因每邊大鉤設(shè)置兩個(gè)吊裝點(diǎn)，構(gòu)件臺座上狀態(tài)時(shí)為上下布置，翻轉(zhuǎn)后為水平布置，因此兩吊點(diǎn)使用同一根鋼絲繩，以便通過滑輪自行調(diào)整兩邊長度，繞過滑輪連接起吊。

大小鉤同時(shí)起吊將塊體調(diào)離臺座，離地60 cm后，即可收小鉤進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，同時(shí)大鉤可適當(dāng)進(jìn)行落鉤，緩緩將塊體翻轉(zhuǎn)，待塊體基本翻轉(zhuǎn)完成后，即可裝車出運(yùn)存放。安裝時(shí)，使用出運(yùn)吊裝孔即可進(jìn)行安裝。

4 實(shí)施效果

將擋浪墻現(xiàn)澆混凝土施工改為部分?jǐn)嗝鎵K體預(yù)制與兩次后澆相結(jié)合，預(yù)制塊弧面向下翻轉(zhuǎn)預(yù)制的施工工藝，減小了擋浪墻的混凝土質(zhì)量通病，確保了混凝土觀感質(zhì)量（見圖10）。同時(shí)便于施工組織，與現(xiàn)澆施工相比縮短了堤上施工工期，合理調(diào)配使用了現(xiàn)場的人、材、機(jī)，降低了工程投入。安裝任務(wù)于11月底完成，有效保證了施工工期，為堤上其他工序工作面開展、作業(yè)效率的提高起到了關(guān)鍵作用。

圖10 擋浪墻弧面觀感質(zhì)量

5 結(jié)語

通過本工程的施工方案選擇，綜合分析各施工方案的利弊，不僅自身的施工能力和經(jīng)驗(yàn)得到提高，積累了預(yù)制質(zhì)量控制經(jīng)驗(yàn)，提高了預(yù)制場生產(chǎn)技術(shù)管理水平，工程能夠按時(shí)保質(zhì)保量的完成，同時(shí)得到業(yè)主的信任，開拓了市場。此次探索可為類似受干擾因素多、上部結(jié)構(gòu)相對較小的混凝土現(xiàn)澆工程施工提供一條新的思路。

[1] JTS 257—2008，水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] JTS 202—2011，水運(yùn)工程混凝土施工規(guī)范[S].

[3] JTS 202-2—2011，水運(yùn)工程混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4] 中交第一航務(wù)工程局有限公司.港口工程施工手冊[M].北京：人民交通出版社，1994.