張榮慶 彭一笑 胡宏軍 中交水利水電建設(shè)有限公司

1.前言

寧波—舟山港梅山港6號至10號集裝箱碼頭工程圍堤采用斜坡堤結(jié)構(gòu)。堤身邊坡采用柵欄板護面，典型斷面結(jié)構(gòu)如圖1，柵欄板規(guī)格尺寸為：4000mm×3200mm×550mm。由于海側(cè)碼頭及引橋施工，導(dǎo)致無法海上吊裝柵欄板，而預(yù)制構(gòu)件尺寸較大，柵欄板寬度超過汽車車身寬度運輸存在超寬等安全隱患；此外全預(yù)制柵欄板重量約8t，堤頂?shù)缆穼挾葍H為6m，難以進行大型吊機吊裝作業(yè)。為解決大體積柵欄板無法從水上和陸上吊運至施工現(xiàn)場的問題，本工程采用裝配式預(yù)制柵欄板方法，即先在預(yù)制廠對柵欄板的橫條進行預(yù)制，陸上吊運至施工現(xiàn)場，按照柵欄板格柵間距及數(shù)量擺設(shè)格柵，形成格柵組，并進行豎條澆筑，澆筑完成后拆除豎條模板，完成柵欄板的制作。

圖1 圍堤外坡面典型斷面圖

2.施工難點及原因分析

本工程裝配式柵欄板施工工藝，與傳統(tǒng)的柵欄板預(yù)制廠預(yù)制+現(xiàn)場安裝相比，主要有以下技術(shù)難點。

2.1 格柵組擺設(shè)困難

傳統(tǒng)柵欄板為利用在預(yù)制廠預(yù)制而成的，橫條之間的間距、單塊柵欄板的尺寸都可以利用模板很好的控制。而裝配式柵欄板在擺放柵欄組的時候橫條間必須前后左右都對齊，放樣準(zhǔn)確，并利用通線或尺子校核，以保證現(xiàn)在單塊柵欄板尺寸與相鄰塊柵欄板尺寸符合設(shè)計要求。平臺上格柵組擺放還較為容易，但是斜坡上擺放格柵組，不僅對塊石墊層平整度要求較高，且1：2的坡面較陡，格柵組擺放困難，而傳統(tǒng)的整體預(yù)制的柵欄板，無論平臺還是斜坡，安裝都較為容易。

2.2 外觀質(zhì)量控制難度大

整體預(yù)制的柵欄板單塊柵欄板外觀質(zhì)量比較好，各面都較為平整，條線筆直。裝配式柵欄板在裝配澆筑豎條形成整體的過程中，很容易出現(xiàn)格柵組的擾動，出現(xiàn)各平面不平整，線條不直的情況。在斜坡上澆筑豎條的時，混凝土在重力和振搗棒作業(yè)下，容易下滑到坡腳，而坡頂不易灌滿混凝土，收面困難。裝配式柵欄板相比整體預(yù)制式裝配過程時間比較長，且為分區(qū)跳澆，地基不均勻沉降對裝配式柵欄板整體平整度影響更大。

2.3 施工受風(fēng)浪和潮水影響較大

裝配式柵欄板直接在護面上裝配施工，風(fēng)浪和高潮水都會影響作業(yè)時間，而且風(fēng)浪和潮水還對未裝配完成的格柵組有一定擾動，包括包裹完成的木模板。一些海上垃圾也會被沖入施工區(qū)域內(nèi)。

3.裝配式柵欄板施工工藝

3.1 裝配式柵欄板施工流程

裝配式柵欄板施工工藝流程見圖2。

圖2 柵欄板施工工藝流程圖

3.2 柵欄板橫條預(yù)制

橫條預(yù)制與傳統(tǒng)的整體預(yù)制式柵欄板工藝相同。單條橫條相比整塊柵欄板重量輕，施工便利，無需要大型汽車吊和履帶吊，施工效率高。

3.3 現(xiàn)澆豎條施工

3.3.1 橫條運輸安裝

為了保證柵欄板平整度，在柵欄板橫條安裝施工前，首先放出現(xiàn)澆豎條位置線，然后澆筑5cm找平墊層，確保現(xiàn)澆豎條處于同一水平面。橫條安裝按要求先用木質(zhì)墊塊進行墊平，既保證了柵欄板橫條在同一平面上，又使橫條與塊石間有空隙。同時，在豎條上放出每一根橫條的位置線，保證了橫條的安裝縱向在一直線上，橫向也在一平面上。

橫條運輸用5t載重汽車，汽車吊配合吊裝，將橫條直接放到相應(yīng)位置上。并在運輸安裝過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)橫條有裂縫，則把該橫條廢棄。橫條起吊、運輸時強度均需達(dá)到設(shè)計強度。

橫條就位后，在樣架上拉縱橫線精調(diào)，保證柵欄板線形順直，頂面平整。

3.3.2 鋼筋制作安裝

柵欄板豎條鋼筋，在加工場內(nèi)集中成型，運至現(xiàn)場后進行綁扎。鋼筋綁扎的位置、間距、保護層及各部分鋼筋的大小尺寸等均符合設(shè)計要求和有關(guān)規(guī)范規(guī)定。鋼筋保護層采用與砼同標(biāo)號的砂漿預(yù)制狀塊體支墊。

3.3.3 模板安裝

橫條就位后，橫條間模板采用5cm厚木板加工成梯形模板。梯形模板安裝時，帶線上下對齊塞緊。兩側(cè)采用整塊長方形木模板。模板安裝前，表面均已清理干凈，接縫平整嚴(yán)密，并涂刷脫模劑。應(yīng)在砼澆筑過程中，經(jīng)常檢查、調(diào)整模板的形狀及位置，發(fā)現(xiàn)變形走樣，立即采取有效措施予以矯正。

3.3.4 砼澆筑

現(xiàn)場澆筑砼采用C40商品砼，汽車泵泵送入倉。砼澆筑前，將倉內(nèi)的漂浮物等垃圾清理干凈，并將縫隙、孔洞堵塞嚴(yán)密，作好鋼筋、模板隱蔽驗收記錄；提前對砼肋條端部灑水濕潤，保證肋條在澆筑砼邊梁時處于濕潤狀態(tài)。在斜坡上澆筑豎條時，根據(jù)情況每間隔50cm或者100cm插入木條，使得混凝土在入倉或者振搗時不全部下滑至坡腳。澆筑振搗結(jié)束后利用靠尺進行對豎條抹面平整度的判斷，并針對平整情況進行二次甚至多次抹面，以達(dá)到豎條抹面平整的要求。

3.3.5 拆模養(yǎng)護

當(dāng)砼強度達(dá)到要求時，采用專用工具拆除所有模板加固及固定設(shè)施，使模板脫離，然后平行移出模板，完成拆模，及時對砼進行削缺處理。模板拆除后根據(jù)氣候情況進行灑水養(yǎng)護，使砼表面經(jīng)常保持濕潤狀態(tài)。

4.裝配式柵欄板施工存在問題及工藝優(yōu)化

4.1 頂面“波浪形”問題及解決措施

由于施工線較長，如不對線型加以控制，將出現(xiàn)頂面出現(xiàn)“波浪形”，極大程度影響了柵欄板外坡面外觀質(zhì)量。此問題主要為柵欄板施工完成后圍堤發(fā)生沉降不均勻?qū)е?，對此本工程在裝配柵欄板施工前通過驗算基礎(chǔ)固結(jié)度來削弱圍堤不均勻沉降的影響。利用圍堤埋設(shè)的監(jiān)測桿進行沉降數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，待地基沉降基本穩(wěn)定后進行后續(xù)柵欄板澆筑，沉降基本穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)按照連續(xù)一周日沉降量≤1～2mm，利用雙曲線擬合法推算固結(jié)度，待固結(jié)度＞90%后方可進行柵欄板裝配施工。

4.2 相鄰塊柵欄板高差問題及解決措施

為減少相鄰塊體的高差，必須要提高護面理砌塊石墊層及砂漿找平層整體平整度的精度。挖機理坡時選用大小適度的石塊并合理放置石塊位置，大塊石粗理，小塊石填平，三次精理，嚴(yán)格控制坡面平整度，使理砌平整度提高到50mm以內(nèi)，并在柵欄板施工前對坡面平整度及時復(fù)查。

澆筑找平墊層不到位的情況，通過增設(shè)標(biāo)高放樣點、RTK加密測量、拉通線等提高找平墊層整體平整度；靠尺找平50mm厚砂漿墊層，整體高差偏差均已控制在10mm以內(nèi)。為減少現(xiàn)澆豎條時產(chǎn)生的高度差，放置橫條的木墊條更換成了10cm墊條。

4.3 橫條定位問題及解決措施

相比整體預(yù)制式柵欄板安裝，裝配式柵欄板安裝必須準(zhǔn)確的定位橫條的位置，才能保證柵欄板安裝好后整體外觀質(zhì)量。為保證橫條安放到位，本工程要求施工人員嚴(yán)格按照“三線一面”的方式進行拉線找平，通線長度必須在100m以上，確保相鄰塊及相鄰范圍內(nèi)柵欄板的橫線也都在同一平面上，在豎條上放出每一根橫條的位置線，保證橫條的安裝縱橫向均在一平面，提高橫條安裝精準(zhǔn)度。

針對安裝、綁扎、澆筑時對橫條的擾動問題，采取增設(shè)木楔撐，澆筑前對橫條位置進行復(fù)查的措施來解決。

5.經(jīng)濟效益分析

5.1 安全方面

整塊柵欄板重量約為8t，而單根混凝土僅有0.65t，裝配式柵欄板大大的降低了吊裝過程的過程風(fēng)險。

5.2 外觀質(zhì)量方面

裝配式柵欄板可使整體平面高差控制在5cm，相鄰塊高差控制在1cm，精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于規(guī)范要求的15 cm；裝配式柵欄板因豎條為現(xiàn)澆，縫寬可控制在0.5cm，遠(yuǎn)低于設(shè)計要求的10cm；柵欄板安裝合格率100%，極大提高了外觀質(zhì)量。

5.3 工期方面

通過單獨預(yù)制橫條，然后再將預(yù)制好的橫條進行裝配、現(xiàn)澆豎條，制成柵欄板，柵欄板的生產(chǎn)速度更快。由于單獨預(yù)制橫條，在預(yù)制模板安裝和拆裝時，模板構(gòu)成更為簡單，方便安裝和拆除，施工效率更高。以完成100塊柵欄板預(yù)制和安裝進行比較，整體式和裝配式所需施工時間如表3。

表3 裝配式和整體式所需施工時間比較

從表3可以看出，采用整體式預(yù)制和安裝完畢100塊柵欄板需20天，而采用裝配式方案只需18天，若考慮砂漿找平為非關(guān)鍵工作，每預(yù)制和安裝100塊柵欄板，裝配式方案可縮短15%的工期。

5.4 費用方面

因裝配式柵欄板單根橫條混凝土為0.31m，而柵欄板較原來整塊預(yù)制需混凝土為3.87m，單塊柵欄板重量是單根橫條的12倍，可大大減少機械臺班費用。每100塊柵欄板機械費用節(jié)約如表4所示：

表4 裝配式和整體式所需機械臺班費比較

從表4可得，每100塊柵欄板，裝配式柵欄板可節(jié)約機械臺班費1.14萬元，本工程共有柵欄板1986塊，裝配式柵欄板可節(jié)約機械臺班費22.64萬元。裝配式柵欄板縮短工期還可節(jié)約管理費等相關(guān)費用。

裝配式柵欄板施工工藝較大地提高了安全性和外觀質(zhì)量，有效地縮短工期，節(jié)約成本，提高效益。

6.結(jié)語

柵欄板施工作為圍堤工程主要分部分項，其觀感質(zhì)量關(guān)系到整個工程的質(zhì)量，直接影響創(chuàng)杯評優(yōu)任務(wù)。本工程柵欄板施工采用橫條預(yù)制+豎條現(xiàn)澆的裝配式柵欄板施工工藝，該工藝觀感質(zhì)量控制難度大，影響因素多，可借鑒的施工經(jīng)驗少。通過工藝的優(yōu)化改進，總結(jié)施工經(jīng)驗，對施工中存在的問題提出解決措施，在施工效率提高的同時，外觀質(zhì)量好，具有很強的可操作性和經(jīng)濟性。