徐瑞

（上海東華工程咨詢有限公司，上海 200434）

通過(guò)近幾年的發(fā)展，裝配式建筑已經(jīng)充分發(fā)展，工業(yè)廠房、民用住宅、市政給排水等工程建設(shè)領(lǐng)域均有裝配式結(jié)構(gòu)的使用。許多成功的裝配式案例在工程質(zhì)量、進(jìn)度控制以及成本節(jié)約方面均有明顯的優(yōu)勢(shì)[1]。

在水利工程建設(shè)領(lǐng)域，裝配式結(jié)構(gòu)自1955 年前后就已開(kāi)展相關(guān)工作[2]。防汛墻（或擋墻）作為堤防工程的核心組成部分，在預(yù)制裝配的領(lǐng)域中不斷的探索?！芭_(tái)階式”預(yù)制裝配式混凝土二級(jí)防汛墻原理是采用壓重式拼接，能很好地起到止水效果，再通過(guò)垂直向螺桿連接，壓緊止水材料，更好地發(fā)揮防汛墻的防汛功能，在保證質(zhì)量的前提下，施工更安全可靠。因其在質(zhì)量、安全、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)等方面優(yōu)越的綜合性能，可供類似工程予以參考、推廣使用。

1 案例工程

2018 年12 月30 日，上海市蘇州河環(huán)境綜合整治四期工程全面啟動(dòng)，作為其重要子項(xiàng)之一的蘇州河（真北路～蕰藻浜）堤防達(dá)標(biāo)改造工程（以下簡(jiǎn)稱“蘇四期堤防達(dá)標(biāo)改造工程”）直接影響蘇州河水安全與水環(huán)境，牽涉面較廣，結(jié)合往期建設(shè)慣例，需先行實(shí)施，為后續(xù)穩(wěn)步推進(jìn)各項(xiàng)工程打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[3]。

蘇四期堤防達(dá)標(biāo)改造工程在不征地的原則下，結(jié)合廊道貫通工程設(shè)計(jì)方案尚未落地前提，同步考慮提出了近遠(yuǎn)期結(jié)合過(guò)渡的銜接處理方案——“臺(tái)階式”預(yù)制裝配式混凝土二級(jí)防汛墻結(jié)構(gòu)[4]（以下簡(jiǎn)稱“預(yù)制二級(jí)擋墻”），近期布置在設(shè)計(jì)河口線的位置，實(shí)現(xiàn)近期防汛墻的簡(jiǎn)單、快速、綠色施工，形成防汛封閉，待后期沿線生態(tài)景觀提升改造時(shí)，將原先預(yù)制裝配式二級(jí)擋墻整體吊裝至墻后腹地范圍，實(shí)現(xiàn)二級(jí)擋墻的重復(fù)利用，減少?gòu)U棄工程[5]。

2 “臺(tái)階式”預(yù)制裝配式二級(jí)混凝土防汛墻方案介紹

“蘇四期”堤防達(dá)標(biāo)改造工程Z 型護(hù)岸采用“臺(tái)階式”預(yù)制裝配式混凝二級(jí)土防汛墻，見(jiàn)圖1。預(yù)制二級(jí)擋墻底部寬度為1.5m，墻身高1.8m，長(zhǎng)度為3.18m，強(qiáng)度等級(jí)為C40，臺(tái)階式拼裝，單節(jié)重量為7.6T。工程總長(zhǎng)約為2676m，約892 塊。初步設(shè)計(jì)方案見(jiàn)圖2。

圖1 “蘇四期”堤防達(dá)標(biāo)改造工程Z 型護(hù)岸設(shè)計(jì)方案

圖2 預(yù)制二級(jí)擋墻標(biāo)準(zhǔn)塊設(shè)計(jì)方案

2.1 方案適用性

預(yù)制二級(jí)擋墻施工技術(shù)目前主要用于堤防工程防汛墻的二級(jí)擋墻施工，尤其適用于墻后場(chǎng)地受限制的區(qū)域和考慮近遠(yuǎn)期結(jié)合設(shè)計(jì)的重要堤防工程建設(shè)。并且，預(yù)制二級(jí)擋墻在工程中使用的愈多，越有利于降低其工廠化預(yù)制成本，從而產(chǎn)生更加良好的經(jīng)濟(jì)性。

2.2 方案應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)分析

預(yù)制二級(jí)擋墻與傳統(tǒng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土擋墻在施工過(guò)程中形成鮮明對(duì)比，具有一定的優(yōu)點(diǎn)，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）工廠化預(yù)制，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品（尤其外觀）質(zhì)量好；將現(xiàn)場(chǎng)粗放型施工轉(zhuǎn)變?yōu)楣S標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化的精致型加工[6]，避免現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工跑模、振搗、養(yǎng)護(hù)等造成的質(zhì)量通病問(wèn)題。

（2）工程開(kāi)工伊始即可進(jìn)行預(yù)制，待具備安裝條件后，可迅速運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行多作業(yè)面同步施工，提高了施工效率，縮短了建設(shè)周期，解決了現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工場(chǎng)地要求高、混凝土澆筑工期長(zhǎng)、工序繁雜不能同步作業(yè)等弊病[7]。

（3）單塊結(jié)構(gòu)體量較小，水上、陸上均可運(yùn)輸和安裝，克服了作業(yè)面大小的限制；對(duì)于堤防護(hù)岸線形有較好的適用性，安裝成品直線段順直，曲線段順暢。

（4）構(gòu)件之間采用臺(tái)階式拼合，螺栓加固，安裝簡(jiǎn)便，結(jié)構(gòu)可靠；連接處設(shè)置2 道遇水膨脹橡膠止水條，止水可靠。

（5）減少了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量，節(jié)約了大量資源，優(yōu)化了施工工序，降低了建筑垃圾和環(huán)境污染，節(jié)能減排。

（6）一般情況下為清水混凝土飾面，如有需要也可使用造型模板生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)外飾面造型裝飾，更具藝術(shù)美感。

3 主要施工工藝流程

預(yù)制二級(jí)擋墻施工工藝主要包括工廠化預(yù)制和現(xiàn)場(chǎng)安裝兩個(gè)過(guò)程。

3.1 工廠化預(yù)制

（1）必須選擇優(yōu)秀的預(yù)制品生產(chǎn)商，經(jīng)過(guò)實(shí)地考察，擇優(yōu)供應(yīng)。

（2）由于安裝尺寸精度要求較高，預(yù)制前運(yùn)用BIM 模擬進(jìn)行圖紙轉(zhuǎn)化及深化設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖3），采用定型鋼模預(yù)制加工，確保構(gòu)件生產(chǎn)質(zhì)量和截面精度。

圖3 運(yùn)用BIM 技術(shù)深化設(shè)計(jì)

（3）先試制幾個(gè)樣塊（見(jiàn)圖4），進(jìn)行工廠預(yù)安裝，確保滿足各項(xiàng)施工要求后，再進(jìn)行大規(guī)模的排產(chǎn)。

圖4 預(yù)制二級(jí)擋墻樣塊工廠預(yù)拼裝

3.2 現(xiàn)場(chǎng)裝配安裝

以“首件制”為引領(lǐng)，施工前設(shè)置試驗(yàn)段，確保大規(guī)模安裝作業(yè)的施工質(zhì)量和進(jìn)度，見(jiàn)圖5。主要安裝工藝流程如下：

圖5 “首件制”現(xiàn)場(chǎng)拼裝試驗(yàn)段

①基底處理：一、二級(jí)擋墻之間，用10～20mm 的1∶2水泥坐漿找平，并按要求施工限位C20 混凝土塊；②安裝：根據(jù)工況條件，采用陸上或水上起重設(shè)備進(jìn)行吊裝作業(yè)；通過(guò)專用調(diào)節(jié)工具進(jìn)行校正，安裝時(shí)注意連接處的止水縫處理，安裝完成后線型須順直；③安裝止水：在吊裝下一塊構(gòu)件之前，應(yīng)先放置好遇水膨脹橡膠止水條和聚乙烯低發(fā)泡板；④螺栓加固：施工岸段預(yù)制擋墻吊裝后，進(jìn)行螺栓緊固并調(diào)整線形；⑤嵌縫：安裝作業(yè)完成后，變形縫外露部分、螺栓孔及吊點(diǎn)孔等采用單組份聚氨酯密封膏嵌縫。

3.3 閉水試驗(yàn)

預(yù)制裝配式擋墻結(jié)構(gòu)的防水性能非常重要。因此，待岸段整體安裝完成后需進(jìn)行閉水試驗(yàn)，見(jiàn)圖6。試驗(yàn)程序如下：試驗(yàn)準(zhǔn)備→清理檢查水池→池內(nèi)蓄水→浸泡24 小時(shí)→檢查擋墻外側(cè)及底板滲水情況→檢查驗(yàn)收→填寫(xiě)驗(yàn)收記錄表。

圖6 閉水試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景圖

4 主要施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）在工廠應(yīng)采用一次成型澆搗工藝。

（2）運(yùn)輸、吊裝等過(guò)程中應(yīng)確保構(gòu)件的完整性；進(jìn)場(chǎng)的構(gòu)件應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)檢查檢驗(yàn)。

（3）嚴(yán)格控制構(gòu)件吊裝精度，利用全站儀（或者GPS）放樣結(jié)構(gòu)控制軸線及邊線，利用水準(zhǔn)儀進(jìn)行基底墊層及構(gòu)件墻身的高程控制。

（4）應(yīng)先實(shí)施試驗(yàn)段，經(jīng)參建各方及質(zhì)監(jiān)單位審核通過(guò)后，方可大規(guī)模實(shí)施。

（5）選擇合適的遇水膨脹橡膠止水條，避免影響拼裝結(jié)構(gòu)止水效果。

（6）各項(xiàng)安裝工作完成后，應(yīng)嚴(yán)格按照施工質(zhì)量驗(yàn)收評(píng)定要求進(jìn)行驗(yàn)收。

5 結(jié)語(yǔ)

案例工程應(yīng)用“臺(tái)階式”預(yù)制裝配式混凝土二級(jí)防汛墻施工工藝，采用工廠化預(yù)制、規(guī)模化生產(chǎn)，節(jié)約了資源投入，提高了生產(chǎn)效率，保證了結(jié)構(gòu)實(shí)體及外觀質(zhì)量；現(xiàn)場(chǎng)裝配作業(yè)方式，克服了場(chǎng)地局限，縮短了施工周期，減少了環(huán)境污染，節(jié)能減排，符合“綠色施工”的理念。

同時(shí)，其成功應(yīng)用是建筑工業(yè)化裝配式技術(shù)在上海市水利堤防建設(shè)領(lǐng)域的首次嘗試，它成功地利用了二級(jí)擋墻結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的特性，實(shí)現(xiàn)了較大結(jié)構(gòu)的整體預(yù)制，為該項(xiàng)技術(shù)在更復(fù)雜的水工結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。最主要的是，為后續(xù)墻后景觀生態(tài)廊道改造工程建設(shè)實(shí)施預(yù)留空間，方便安拆，反復(fù)利用，避免廢棄工程，經(jīng)濟(jì)性良好。