高平原，任一飛，祝業(yè)浩

（中交一航局第一工程有限公司，天津 300456）

1 背景介紹

重力式碼頭胸墻施工工藝比較成熟，但隨著科學(xué)技術(shù)的進步以及對工程質(zhì)量要求的不斷提高，部分施工工藝由于其局限性已阻礙工程質(zhì)量的提升。筆者在營口港地區(qū)重力式碼頭工程的施工技術(shù)管理過程中，對原有胸墻施工工藝的不足進行了分析，并對若干項施工工藝進行了改進。

2 施工工藝的改進及實施效果

2.1 卸荷板外伸鋼筋保護

在方塊重力式碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計中，胸墻下部通常采用卸荷板結(jié)構(gòu)，卸荷板頂部設(shè)有外伸鋼筋與胸墻連成一體，確保工程主體的整體性。施工中由于外伸鋼筋通常處于水位變動區(qū)（圖1）干濕交替的腐蝕環(huán)境中，極易發(fā)生銹蝕，影響卸荷板與胸墻的黏結(jié)力，對此以往采用在外伸鋼筋外刷一層水泥漿的阻銹措施。但是由于卸荷板安裝入水至胸墻澆筑的間隔時間較長（在北方，冬季一般無法進行混凝土施工，間隔時間可長達3個月以上），水泥漿受到海水沖刷而脫落，難以起到有效的阻銹效果。

圖1 某工程上部結(jié)構(gòu)斷面圖Fig.1 Section of the topside structure of a project

為了確保卸荷板外伸鋼筋在胸墻澆筑時不發(fā)生明顯銹蝕，將鋼筋的阻銹措施進行改進。改用人工在鋼筋外裹上一層厚度不小于5 mm的水泥砂漿，增加抗海水沖刷的能力，同時為減小海水沖刷及其他外力因素對砂漿層的影響，在砂漿層外纏繞1層透明膠帶，以消除或減少海水沖刷等外力對砂漿層的破壞。以上措施在卸荷板澆筑完成后實施，直至澆筑胸墻混凝土?xí)r將膠帶與砂漿層清除，對卸荷板外伸鋼筋起到很好的阻銹效果，確保胸墻混凝土與卸荷板連成一體。

2.2 混凝土施工

混凝土的施工質(zhì)量是影響構(gòu)件質(zhì)量的重要因素，胸墻為大體積混凝土，易發(fā)生強度不達標(biāo)、裂縫、蜂窩等質(zhì)量問題，必須予以高度重視。為確保混凝土的施工質(zhì)量，從配合比的設(shè)計、原材料的質(zhì)量以及混凝土的澆筑、振搗等方面進行嚴格控制和工藝改進。

胸墻最小斷面尺寸≥3 m，僅靠外部的潮濕養(yǎng)護不能使內(nèi)部的水化熱有效散出，由于溫度應(yīng)力作用易產(chǎn)生混凝土裂縫，針對此情況在配合比設(shè)計時，摻加緩凝型高效減水劑，還特別設(shè)計了夏季施工配合比，在混凝土中添加了?；郀t礦渣粉摻合料[1]。

嚴格控制混凝土原材料的質(zhì)量，碎石在使用前經(jīng)過循環(huán)淡水篩洗，對包括減水劑、礦渣粉在內(nèi)的各類原材料進行嚴格檢測，確保其質(zhì)量，并對原材料中的含泥量及氯離子含量進行實時監(jiān)控。

在混凝土澆筑振搗作業(yè)時，控制混凝土的下落高度＜2 m，同時針對胸墻橫斷面寬度較寬（一般為3.5 m左右），在混凝土澆筑時前后模板存在明顯高差，不利于振搗作業(yè)，易發(fā)生漏振或者過振等問題，特別設(shè)計了振搗跳板，即根據(jù)前后模板高差制作掛梯，混凝土澆筑前掛在胸墻前沿模板上，并在掛梯與胸墻后沿間搭設(shè)跳板，跳板上設(shè)置振搗刻度線，施工人員在跳板上可以順利規(guī)范地進行振搗作業(yè)（圖2）。

圖2 胸墻振搗跳板Fig.2 Thevibrating spring-board of breast wall

2.3 胸墻拉桿套管安裝

在重力式碼頭胸墻與軌道梁間通常設(shè)有拉桿以減緩胸墻位移，拉桿在胸墻預(yù)埋部分的安裝通常采用圓臺芯模與模板固定，圓臺芯模在每次安裝時需要焊接在模板板面上，在拆模時拆除芯模，拉桿的預(yù)埋部分與外接部分的連接形式為焊接，這樣不但工序繁瑣，同時由于芯模反復(fù)拆裝，易使模板受損變形而造成拉桿邊緣混凝土平整度較差。

為解決這一問題，現(xiàn)將拉桿的連接方式由焊接改為套筒連接，預(yù)埋拉桿與外接拉桿的一端加工成螺紋，安裝時預(yù)埋拉桿與套筒連接，套筒通過螺栓固定在模板上，混凝土澆筑完成后擰下螺栓模板即可拆除，外接部分的拉桿通過旋擰進套筒進行安裝（圖3）。

圖3 拉桿套筒連接示意圖Fig.3 Sketch of theconnection of pull rod sleeve

工藝改進使施工操作簡單，且由于不使用圓臺芯模，避免了對模板的往復(fù)焊拆而造成的損傷，拉桿周邊混凝土的平整度得到了保證。

2.4 PVC管橡膠塞封堵安裝

胸墻上通常設(shè)有用于排水的預(yù)埋PVC管，PVC管的一端外露于胸墻混凝土表面，在模板支立時需要對管口進行封堵止?jié){，通常采取的封堵措施是將PVC管端頭填充泡沫并用透明膠帶密封的工藝。但由于PVC管用膠帶封堵后不能與模板緊密粘貼，PVC管口外容易存留灰漿，不但需要人工進行清理，而且清理后管口邊的混凝土?xí)霈F(xiàn)毛邊，影響胸墻的觀感質(zhì)量。

為解決上述問題，采用橡膠作為封堵介質(zhì)，即根據(jù)PVC管的管徑特制橡膠塞，橡膠塞套在PVC管的外露端頭然后與模板貼靠（圖4）。由于橡膠塞本身具有彈性，可以與模板緊密貼靠，起到較好的止?jié){效果，拆模后的PVC管與混凝土表面連接平整，無漏漿現(xiàn)象發(fā)生，同時橡膠塞安拆簡單，可重復(fù)使用，減少了人力和物料投入。

圖4 PVC管套橡膠塞與模板貼靠Fig.4 The rubber plug of the PVC pipe sleeveclingsto the formwork

2.5 護舷安裝

在胸墻迎水面通常安裝護舷，護舷本體以橡膠結(jié)構(gòu)為主，通過螺栓與胸墻內(nèi)的預(yù)埋螺母連接進行安裝。為了保證預(yù)埋螺母的位置準(zhǔn)確，以前的做法是預(yù)埋螺母通過定位鋼板進行定位，定位鋼板外露于混凝土表面，長期使用會有流銹對胸墻混凝土表面造成污染，同時由于定位板難以與胸墻模板完全貼靠，容易造成定位板與混凝土表面錯臺，導(dǎo)致在護舷安裝時螺栓深入預(yù)埋螺母的螺紋長度不足，影響護舷的安全使用。

為解決以上問題，將定位板臥進混凝土中（圖5）。具體做法是首先將定位板上的預(yù)留孔進行同心擴孔，孔徑略大于預(yù)埋螺母外徑，然后將螺母從預(yù)留孔中穿出，穿出長度不小于鋼筋保護層厚度，將定位板與螺母焊接固定，然后再進行整體安裝，安裝時預(yù)埋件與模板緊貼的部分已由原來的定位板改為預(yù)埋螺母。這樣從根本上解決了定位板的銹蝕問題，預(yù)埋螺母與模板緊貼，接觸面遠小于定位板，較好地消除預(yù)埋件與混凝土間的錯臺，保證了螺栓的緊固長度。

圖5 改進后護舷安裝工藝Fig.5 Installation process of the improved fender

2.6 馬蹄盒模板止?jié){

胸墻在迎水面通常設(shè)有用于懸掛護舷拉鏈的U形環(huán)，并且一般在U形環(huán)位置胸墻會留有馬蹄狀凹槽。為了保證該凹槽施工定位準(zhǔn)確，施工時會依凹槽形狀制作小片馬蹄盒模板，在胸墻前沿模板支立完成后根據(jù)測量放線位置固定在前沿模板上，但由于馬蹄盒模板與前沿模板均為鋼模板，相接部位難免產(chǎn)生孔隙，針對此處孔隙，通常采用貼膠帶紙的止?jié){辦法，常有拆模后膠帶紙粘貼在混凝土表面的情況發(fā)生，影響到胸墻迎水面的觀感質(zhì)量以及后續(xù)護舷拉鏈的安裝。

為解決以上問題，選用玻璃膠作為止?jié){材料，即在馬蹄盒模板固定好以后，在馬蹄盒模板與胸墻前沿模板連接的縫隙處均勻涂抹一層玻璃膠，當(dāng)玻璃膠凝固后再澆筑胸墻混凝土，此時兩塊模板間已封堵嚴密，不會再有漏漿情況發(fā)生，同時玻璃膠在施工完成后也便于清理，不會存留在混凝土表面，拆模后的馬蹄盒邊線順直，無漏漿現(xiàn)象。

2.7 預(yù)埋鐵件防腐

胸墻作為上部結(jié)構(gòu)最重要的組成部分，其上通常設(shè)有多種類型的預(yù)埋鐵件，由于胸墻處于水位變動區(qū)和浪濺區(qū)，干濕交替，空氣濕度大，鹽分高，致使包括管溝預(yù)埋板、頂面護邊角鋼等預(yù)埋鐵件極易發(fā)生銹蝕，必須進行防腐處理，但常規(guī)的刷鐵紅防銹漆的做法，防腐性能不佳，并且對于外露于胸墻頂面的預(yù)埋鐵件（如護邊角鋼），由于碾壓摩擦致使防腐漆涂層破壞，無法起到防腐的效果。

為了提高預(yù)埋鐵件的耐腐蝕能力，對不同類型的預(yù)埋鐵件采取不同的防腐處理。

對于管溝預(yù)埋件，考慮到其上需要焊接管道支架，選擇了附著力高，受電焊切割時燒傷面小的環(huán)氧富鋅底漆、環(huán)氧云鐵中間漆、聚氨酯面漆3層組合防腐漆進行涂刷，同時為了進一步提高預(yù)埋件與防腐涂料間的附著力[2]，對管溝預(yù)埋件的表面處理方式由手工打磨改為機械噴砂除銹。

針對護邊角鋼這類不適用涂刷防腐涂料的預(yù)埋鐵件，采取熱浸鋅的防腐措施。經(jīng)過熱浸鋅處理的護邊角鋼不但防腐效果良好，而且表面光潔美觀。

通過以上防腐措施的實施，各類預(yù)埋鐵件的耐腐蝕能力得到顯著提高，通過對已完工工程的回訪，發(fā)現(xiàn)預(yù)埋鐵件發(fā)生銹蝕的幾率較工藝改進前有大幅度的減小，由預(yù)埋鐵件銹蝕引發(fā)的工程觀感質(zhì)量缺陷和耐久性差的問題得到有效解決。

2.8 胸墻養(yǎng)護

胸墻養(yǎng)護以往采用的是覆蓋土工布人工澆水養(yǎng)護，由于潮濕的土工布長期覆蓋在鋼筋表面，極易導(dǎo)致鋼筋發(fā)生銹蝕。同時由于是人工進行操作，當(dāng)需要養(yǎng)護的胸墻數(shù)量較多時，不但耗費大量人工，養(yǎng)護的均勻和及時也難以保障。

為此對養(yǎng)護方式改變?yōu)椋菏紫雀鶕?jù)鋼筋間距將土工布裁成不同寬度的長條，將土工布按不同位置鋪在混凝土表面，這樣可以避免潮濕的土工布長期覆蓋鋼筋而造成鋼筋銹蝕。另外將人工澆水養(yǎng)護改為水管噴淋養(yǎng)護，將養(yǎng)護水管接入給水閥門，然后將水管布設(shè)在胸墻頂面，養(yǎng)護水管每間隔1 m開設(shè)2 mm孔洞，需要養(yǎng)護時，將閥門打開，在水壓作用下，水由孔洞噴出，均勻地噴灑在土工布上。

通過以上對胸墻養(yǎng)護方式的改變，不但將土工布與鋼筋隔離，減少了鋼筋與水的接觸，從而避免鋼筋銹蝕，而且此種養(yǎng)護方式可以做到各胸墻同時養(yǎng)護，即節(jié)約了人工投入，又保證了養(yǎng)護的及時性。同時，與人工直接澆水相比，采取水管噴淋養(yǎng)護噴灑更加均勻，養(yǎng)護效果更佳。

2.9 軌道槽支模工藝

胸墻頂部通常設(shè)有用于安放碼頭門機行走前軌道的軌道槽，沿碼頭岸線通長布置，寬度40~50 cm，深度20 cm左右，兩側(cè)設(shè)有護邊角鋼。通常施工順序為先進行護邊角鋼的安裝，然后支立軌道槽模板，在胸墻面層混凝土澆筑完成拆除模板后軌道槽成型。軌道槽模板為長條狀鋼模板，與護邊角鋼貼嚴支立，以往軌道槽模板通常采用鋼筋焊接或者木方進行支撐加固。不但操作繁瑣，同時鋼筋焊接加固會對模板造成損傷變形，木方加固又不能保證模板支立的穩(wěn)定，長期使用均會造成軌道槽的尺寸偏差。

針對這一情況，將軌道槽支模工藝改為較成熟的緊張器支撐加固方式，即在兩側(cè)模板上增設(shè)同徑反向螺栓，通過螺栓套筒的旋擰達到對模板位置的調(diào)整。同時考慮到模板長期使用出現(xiàn)的變形，為了保證模板與護邊角鋼貼靠緊密，將通常采用的“緊張器-模板”一體式結(jié)構(gòu)改為分體式緊張器結(jié)構(gòu)，即緊張器不再直接固定在模板上，而是通過在螺栓外端焊接角鋼，利用角鋼對模板進行施力調(diào)整。

采用分體式緊張器結(jié)構(gòu)的軌道槽模板可以對緊張器的數(shù)量和支立位置進行調(diào)整，對模板的支立質(zhì)量進行更有效地控制，保證模板與護邊角鋼貼靠緊密，確保軌道槽的尺寸（圖6）。

圖6 軌道槽采用分體式緊張器支立模板Fig.6 The split tenser and supported formwork used in trial groove

2.1 0 胸墻面層混凝土防裂

胸墻施工中，因其胸墻頂部設(shè)有護輪坎、系船柱、軌道槽、拖纜槽、管溝蓋板等設(shè)施，為了這些設(shè)施的施工方便和準(zhǔn)確定位，通常將胸墻頂部20~25 cm厚的混凝土作為胸墻面層單獨進行澆筑。但在施工中發(fā)現(xiàn)胸墻面層極易出現(xiàn)裂縫，尤其是在系船柱等截面變形處易產(chǎn)生45°裂縫。

為此對胸墻面層裂縫的產(chǎn)生原因進行了分析，發(fā)現(xiàn)主要原因為胸墻面層混凝土中的碎石骨料在澆筑及振搗過程中向下方沉積致使面層頂部灰漿偏厚所致。為此，我們將面層混凝土的塌落度進行了下調(diào)，當(dāng)采用翻斗車運送混凝土?xí)r塌落度控制在1~3 cm，當(dāng)采用混凝土罐車運送時塌落度控制在6~7 cm，并且規(guī)范面層混凝土的振搗，嚴防過振情況發(fā)生，以此最大限度地減小混凝土頂部砂漿層的厚度。對系船柱等截面變形處混凝土易產(chǎn)生45°裂縫問題，經(jīng)過分析認為是應(yīng)力集中所致，為此采取在系船柱周邊粘貼一層橡膠條的辦法以緩解應(yīng)力集中的產(chǎn)生（圖7），其次將正常截面與變截面的混凝土分成兩次澆筑（圖8），這樣可以引導(dǎo)應(yīng)力在兩次澆筑混凝土間的施工縫處進行釋放。

通過采取以上措施，有效減少了胸墻面層混凝土裂縫的發(fā)生，同時消除了系船柱周邊由應(yīng)力集中產(chǎn)生的裂縫。

圖7 系船柱底座周邊貼橡膠條Fig.7 Pastetherubber strip around thebaseof bollard

圖8 混凝土分兩次澆筑Fig.8 Pouring concretein twice

3 結(jié)語

通過對原有胸墻施工工藝的分析，經(jīng)探索與嘗試，對卸荷板外伸筋保護、混凝土施工、拉桿、PVC管及護舷安裝、馬蹄盒止?jié){、預(yù)埋鐵件防腐、養(yǎng)護、軌道槽支模、面層混凝土等多項施工工藝進行了改進和創(chuàng)新，使重力式碼頭胸墻施工形成一套成熟的、先進的施工方法，工程質(zhì)量得到較大提升，為碼頭胸墻施工積累了經(jīng)驗。

[1]JTS202-1—2010，水運工程大體積混凝土溫度裂縫控制技術(shù)規(guī)程[S].JTS 202-1—2010，Technical specification for thermal cracking control of massconcreteof port and waterway engineering[S].

[2] 何麗芳.水性無機富鋅涂料的應(yīng)用研究[J].表面技術(shù)，2006，35（1）：55-59.HELi-fang.Application study on water-borne inorganic zinc-rich coating[J].Surface Technology，2006，35（1）：55-59.

[3]楊春生，高科.秦皇島港戊碼頭胸墻混凝土的防裂措施及效果[J].中國港灣建設(shè)，2000（5）：52-57.YANG Chun-sheng，GAO Ke.Craft-control measures and its effects of breast wall concrete of the F wharf project of Qinghuangdao Port[J].China Harbour Engineering，2000（5）：52-57.