魏玉濤，張 凱，直萬(wàn)里

（漳衛(wèi)南運(yùn)河管理局，山東 德州 253009）

1 工程概況

衛(wèi)河干流（淇門—徐萬(wàn)倉(cāng)）治理工程是國(guó)家“十四五”規(guī)劃確定的102項(xiàng)重大水利工程之一，總工期36 個(gè)月，總投資10.75 億元。工程治理范圍為衛(wèi)河干流淇門—徐萬(wàn)倉(cāng)段（長(zhǎng)183 km），共產(chǎn)主義渠淇門—老觀嘴段（長(zhǎng)44.2 km）。工程對(duì)現(xiàn)狀堤防超高小于1.5 m 的部位采取土堤加培和堤頂加防浪墻2 種方式加高。從結(jié)構(gòu)安全、施工工藝及后期運(yùn)行維護(hù)等方面考慮優(yōu)先采用土堤加培型式，對(duì)現(xiàn)狀堤頂硬化路面或不具備土堤加培條件的堤段選擇堤頂迎水側(cè)加防浪墻型式解決欠高問(wèn)題。防浪墻為倒“T”型C25素混凝土結(jié)構(gòu)，每10 m設(shè)1道變形縫，縫寬2 cm，采用聚乙烯閉孔泡沫板填縫；每隔50 m 設(shè)1 個(gè)30 cm×10 cm排水孔，排水孔略低于現(xiàn)狀路面。

2 總體思路

倒“T”型素混凝土防浪墻高1 500 m、寬900 cm，其中基礎(chǔ)高400 cm、寬900 cm，上部墻身高1 100 cm、寬300 cm。倒“T”型素混凝土防浪墻斷面，如圖1所示。傳統(tǒng)倒“T”型素混凝土防浪墻通常采用木模施工，分2次支模、2次澆筑，先支模澆筑下部防浪墻基礎(chǔ)，基礎(chǔ)澆筑完成后對(duì)防浪墻身與基礎(chǔ)連接處進(jìn)行鑿毛處理，再支立防浪墻墻身模板進(jìn)行澆筑成型。這種施工方法施工周期長(zhǎng)，二次澆筑不利于整體穩(wěn)定，且防浪墻墻身與基礎(chǔ)連接處的水平施工縫容易發(fā)生滲漏，影響防浪墻的擋水效果。而采用定制鋼模一次澆筑施工，存在投資成本高、定制加工時(shí)間長(zhǎng)、轉(zhuǎn)場(chǎng)施工不便以及墻體懸模支撐復(fù)雜等問(wèn)題[1-4]。

圖1 倒“T”型素混凝土防浪墻斷面

為了解決上述問(wèn)題，組織開(kāi)展了“木模實(shí)現(xiàn)倒‘T’型素混凝土防浪墻一次澆筑成型”的課題研究，經(jīng)過(guò)多次論證試驗(yàn)，總結(jié)形成倒“T”型素混凝土防浪墻木模一次成型施工工藝[5]。倒“T”型素混凝土防浪墻木模一次成型施工工藝具有以下特點(diǎn)。

（1）采用木模支護(hù)一次澆筑成型，無(wú)水平施工縫，提高了墻體的防水效果。

（2）采用定制槽鋼骨架對(duì)防浪墻上部懸模進(jìn)行固定支撐，制作簡(jiǎn)單，安拆便捷。

（3）與常規(guī)木模2 次支護(hù)澆筑相比，節(jié)省了工期；減少了鑿毛工序，杜絕了因鑿毛質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致墻體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定情況的發(fā)生。

（4）與定制鋼模施工相比，省去了鋼模制作時(shí)間，降低了施工成本，解決了緊湊工作面下施工受限的問(wèn)題。

3 支模設(shè)計(jì)

3.1 模板設(shè)計(jì)

防浪墻模板在混凝土澆筑過(guò)程中承受混凝土所產(chǎn)生的側(cè)壓力、澆筑所產(chǎn)生的沖擊和振搗所產(chǎn)生的荷載。模板的強(qiáng)度和剛度關(guān)系著混凝土澆筑過(guò)程的施工安全，同時(shí)也對(duì)成型后的外觀有重要作用。模板的選型、組合方式以及支模系統(tǒng)都是影響防浪墻施工的關(guān)鍵因素。鑒于成型后的防浪墻外立面無(wú)裝飾，為減少拼縫痕跡對(duì)外觀質(zhì)量的影響，同時(shí)考慮施工的便利性和經(jīng)濟(jì)性，最終確定采用12 mm 厚竹膠板作為模板面板，豎向內(nèi)楞采用50 mm×100 mm 木方，水平外楞采用Ф48×3.5 mm雙鋼管。

3.2 支架設(shè)計(jì)

防浪墻基礎(chǔ)和墻身一次性整體澆筑成型，先進(jìn)行防浪墻基礎(chǔ)部分模板安裝，然后進(jìn)行墻身懸模安裝。墻身懸模依靠槽鋼骨架懸挑支撐，依據(jù)防浪墻基礎(chǔ)尺寸采用5#槽鋼加工而成，上部末端預(yù)留懸模支架用以安放墻體懸模。槽鋼骨架安裝在基礎(chǔ)模板兩側(cè)，通過(guò)Ф16三段錐形穿墻螺栓及內(nèi)外楞固定，沿墻體方向按間距100 cm 布置。它承擔(dān)混凝土澆筑過(guò)程中對(duì)模板產(chǎn)生的全部水平力，根據(jù)混凝土側(cè)壓力分布確定布局，保證模板不發(fā)生水平位移。墻體懸模放置在模板支架上，通過(guò)Ф16 三段錐形穿墻螺栓及內(nèi)外楞固定，模板安裝示意如圖2 所示。必要時(shí)，可在模板支架與建基面之間用Ф16 鋼筋頂撐支撐。模板安裝完畢后，先澆筑混凝土至防浪墻基礎(chǔ)高度并立即振搗，待下部基礎(chǔ)穩(wěn)定后立即完成墻身混凝土澆筑。

圖2 模板安裝示意

4 施工工藝

4.1 施工工藝流程

施工工藝流程如下：施工準(zhǔn)備→槽鋼骨架加工→模板定位→防浪墻基礎(chǔ)模板及槽鋼骨架安裝→墻身模板安裝→防浪墻混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)→成品保護(hù)。

4.2 操作要點(diǎn)

4.2.1 施工準(zhǔn)備

組織技術(shù)人員認(rèn)真查看設(shè)計(jì)圖紙，準(zhǔn)確領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖，對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底。根據(jù)防浪墻尺寸和施工需求進(jìn)行材料準(zhǔn)備，清查材料的規(guī)格、質(zhì)量、數(shù)量等是否符合要求。對(duì)施工機(jī)具進(jìn)行維護(hù)檢查、試運(yùn)轉(zhuǎn)，保證機(jī)具處于良好的工作狀態(tài)。清理現(xiàn)場(chǎng)，先用挖掘機(jī)開(kāi)挖至基礎(chǔ)底部標(biāo)高以上約20 cm處，然后人工挖除保護(hù)層。

4.2.2 槽鋼骨架加工

槽鋼骨架采用5#槽鋼。槽鋼骨架加工前，先根據(jù)防浪墻基礎(chǔ)尺寸、竹膠板厚度、方木尺寸以及模板加固方式等，繪制槽鋼骨架大樣，如圖3 所示；然后將5#槽鋼依據(jù)大樣圖進(jìn)行切割分段并進(jìn)行組裝焊接。槽鋼焊接采用J422 焊條，為保證槽鋼骨架堅(jiān)固穩(wěn)定，焊工必須持相應(yīng)等級(jí)焊工證才允許上崗操作，焊縫分布均勻，保證焊透、無(wú)焊瘤、熔合良好。

圖3 槽鋼骨架大樣

4.2.3 模板定位

模板放線定位前將基底面清理干凈，確保無(wú)積水、雜物，保證基面平整、穩(wěn)定。首先引測(cè)防浪墻結(jié)構(gòu)尺寸控制線，并以該控制線引出模板的內(nèi)線、邊線以及外側(cè)控制線，準(zhǔn)確的“三線”是模板安裝和校正的基礎(chǔ)。然后按照設(shè)計(jì)圖紙測(cè)量放樣，放好結(jié)構(gòu)尺寸邊線和控制點(diǎn)，模板安裝過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常校正邊線，以保證各部位尺寸符合圖紙要求；用水準(zhǔn)儀將水平標(biāo)高從水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)到基槽內(nèi)，用以控制模板安裝高程。

4.2.4 基礎(chǔ)模板及槽鋼骨架安裝

防浪墻基礎(chǔ)模板安裝在承載力滿足設(shè)計(jì)要求的建基面上，基礎(chǔ)模板采用12 mm厚竹膠板，以木方和鋼管作楞，橫向內(nèi)楞采用50 mm×100 mm 木方，豎向外楞采用Ф48×3.5 mm 雙鋼管和槽鋼骨架。將竹膠板按防浪墻圖紙尺寸進(jìn)行下料，與木方橫楞加工成定型模板以增強(qiáng)模板的剛度，按螺栓放置間距鉆好預(yù)留螺栓孔，按區(qū)段進(jìn)行編號(hào)進(jìn)行堆放，堆放在通風(fēng)良好并有適當(dāng)遮蓋的場(chǎng)所。加工完成后，按測(cè)定好的結(jié)構(gòu)尺寸邊線和控制點(diǎn)依據(jù)編號(hào)進(jìn)行拼裝，拼裝要穩(wěn)固牢靠、接縫嚴(yán)密，保證澆筑時(shí)不漏漿。模板固定采用Ф16 三段錐形穿墻螺栓，間距按50 cm 布置，利用內(nèi)置錐形螺母對(duì)模板進(jìn)行內(nèi)撐固定，外側(cè)采用豎向Ф48×3.5 mm 雙鋼管外楞和槽鋼骨架對(duì)穿墻螺栓進(jìn)行緊固，槽鋼骨架間距按100 cm布置。

4.2.5 墻身模板安裝

防浪墻墻身模板同樣采用12 mm厚竹膠板，以木方和鋼管作楞，豎向內(nèi)楞采用50 mm×100 mm 木方，橫向外楞采用Ф48×3.5 mm雙鋼管。防浪墻墻身模板安裝時(shí)，需利用下部槽鋼骨架進(jìn)行懸挑固定。首先根據(jù)邊線按編號(hào)順序拼裝防浪墻一側(cè)模板，模板放置于槽鋼骨架外露鋼板上，用線錘校正模板的垂直，并用方木進(jìn)行斜撐固定，以保證防浪墻模板垂直穩(wěn)定。一側(cè)模板拼裝固定完成后，將Ф16三段錐形穿墻螺栓插入預(yù)留的螺栓孔中，并按防浪墻墻身寬度調(diào)整好內(nèi)側(cè)錐形螺母間距。然后拼裝另一側(cè)模板，拼裝時(shí)將對(duì)應(yīng)穿墻螺栓插入相應(yīng)螺栓孔中，兩側(cè)模板拼裝完成后采用Ф48×3.5mm 雙鋼管作橫向外楞進(jìn)行緊固。緊固完成后對(duì)防浪墻順直度和垂直度進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整完成后對(duì)墻身模板進(jìn)行斜撐固定完成安裝。

4.2.6 混凝土澆筑

混凝土澆筑前，對(duì)支架、模板、對(duì)拉螺栓進(jìn)行檢查校正?；炷翝仓捎蒙唐坊炷?，通過(guò)溜槽進(jìn)行卸料。防浪墻混凝土分層進(jìn)行澆筑，先澆筑下部基礎(chǔ)混凝土，待下部基礎(chǔ)混凝土穩(wěn)定后且未初凝前及時(shí)澆筑上部混凝土，防浪墻墻身混凝土以30 cm的層厚逐層澆筑?；炷琳駬v時(shí)振動(dòng)棒快插慢拔，移動(dòng)間距不應(yīng)超過(guò)振動(dòng)器作用半徑的1.5 倍，與側(cè)模保持50～100 mm 的距離，插入下層混凝土50～100 mm。每一處振動(dòng)完畢后，應(yīng)邊振動(dòng)邊徐徐提出，對(duì)每一振搗部分必須振搗到該部分混凝土密實(shí)為止，密實(shí)的標(biāo)志是混凝土停止下沉，不再冒出氣泡，表面呈現(xiàn)平坦、泛漿。同時(shí)，保證逐點(diǎn)移位，按順序進(jìn)行，不得遺漏，做到均勻振實(shí)。

4.2.7 混凝土養(yǎng)護(hù)

薄壁混凝土表面非常容易因失水造成裂縫，影響防浪墻的外觀質(zhì)量、擋水能力和耐久性。因此，要對(duì)混凝土表面進(jìn)行覆膜養(yǎng)護(hù)，保持濕潤(rùn)。拆模前在模板上灑水養(yǎng)護(hù)并加蓋氈布保濕，達(dá)到養(yǎng)護(hù)期限后拆除模板。拆模后必須立即清潔模板，保持模板表面干凈。

4.2.8 成品保護(hù)

混凝土澆筑完成后，嚴(yán)格按照規(guī)范要求的時(shí)間進(jìn)行拆模。拆除模板前，先退出穿墻螺栓的兩端扣件；拆除模板時(shí)，輕拆輕放，模板不得磕碰混凝土結(jié)構(gòu)；拆模后，繼續(xù)用氈布覆蓋以保護(hù)混凝土外觀，防止灰塵和后續(xù)施工污染。

5 質(zhì)量控制

5.1 槽鋼骨架質(zhì)量控制

（1）槽鋼骨架制作前需確定模板加固形式，并對(duì)防浪墻結(jié)構(gòu)尺寸熟悉了解，根據(jù)防浪墻尺寸繪制槽鋼骨架大樣圖。

（2）根據(jù)防浪墻墻身模板支架重量確定槽鋼骨架分部間距，防止承載力不足導(dǎo)致骨架變形。

（3）槽鋼骨架切割加工必須嚴(yán)格按照大樣圖尺寸進(jìn)行，保證加工成品滿足支模要求。

（4）槽鋼骨架焊縫應(yīng)分布均勻，保證焊透、無(wú)焊瘤、熔合良好、無(wú)焊接缺陷，保證槽鋼骨架堅(jiān)固穩(wěn)定，有變形、裂縫，嚴(yán)重銹蝕等缺陷時(shí)嚴(yán)禁使用。

5.2 模板安裝質(zhì)量控制

（1）模板進(jìn)場(chǎng)時(shí)，對(duì)模板外形尺寸、板面平整度、模板的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行檢驗(yàn)。

（2）及時(shí)校正或加固變形的模板、更換損壞或變形構(gòu)配件，特別是當(dāng)木模板的板面發(fā)生扉邊及方木發(fā)生翹曲變形時(shí)。

（3）模板安裝就位前，必須對(duì)每一塊模板進(jìn)行復(fù)測(cè)，無(wú)誤后方可安裝模板；模板的安裝允許偏差符合相關(guān)規(guī)范要求。

（4）模板支立后，拉水平、豎向通線，對(duì)模板進(jìn)行校正，保證墻身平順。

（5）模板接縫嚴(yán)密，要加密封條防止跑漿。

（6）模板組合拼裝時(shí)，模板縫、方木接合縫二縫要錯(cuò)開(kāi)，嚴(yán)禁二縫合一，方木加固要與模板拼縫垂直設(shè)置。

5.3 混凝土澆筑質(zhì)量控制

（1）混凝土澆筑前，認(rèn)真檢查螺栓、斜撐是否松動(dòng)；混凝土澆筑過(guò)程中，模板工應(yīng)隨時(shí)檢查模板、支架等穩(wěn)固情況，如有漏漿、變形或沉陷應(yīng)立即處理。

（2）混凝土澆筑過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)監(jiān)視混凝土下料情況，下料不得過(guò)于靠近模板、嚴(yán)禁直接沖擊模板，機(jī)具不得撞擊模板。

（3）澆筑混凝土應(yīng)振搗密實(shí)，但應(yīng)避免過(guò)振，每一位置的振搗時(shí)間以混凝土不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡、開(kāi)始泛漿為準(zhǔn)，然后徐徐提出，不留空洞。

（4）澆入倉(cāng)面的混凝土應(yīng)隨澆隨平倉(cāng)，不得堆積，不得使用振搗器平倉(cāng)。

（5）混凝土澆筑期間，如果發(fā)生表面泌水較多，應(yīng)及時(shí)清除，并研究減少泌水的措施，嚴(yán)禁在模板上開(kāi)孔趕水，以免帶走灰漿。

6 效益分析

6.1 工期效益

采用木模一次成型工藝施工是利用定制槽鋼骨架對(duì)防浪墻上部懸模進(jìn)行固定支撐，達(dá)到防浪墻一次澆筑成型效果。相較于定制鋼模施工，一次木模成型施工安拆簡(jiǎn)單、支撐容易，既節(jié)省了施工時(shí)間，又節(jié)省了定制鋼模制作時(shí)間；相較于傳統(tǒng)木模二次澆筑法施工，節(jié)省了施工縫鑿毛工序及二次澆筑施工時(shí)間。采用木模一次成型施工工藝，大大縮短了施工工期。

6.2 經(jīng)濟(jì)效益

以100 延米防浪墻為單位進(jìn)行模板成本分析，定型鋼模防浪墻施工成本為13.238 萬(wàn)元，木模板兩次支模施工成本為4.408萬(wàn)元，而采用木模一次成型施工成本為4.208 萬(wàn)元，每100 m 防浪墻模板成本對(duì)比詳見(jiàn)表1。相較于定制鋼模施工和傳統(tǒng)木模兩次澆筑法施工，采用木模一次成型法施工大大降低了施工成本，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

表1 每100 m防浪墻模板成本對(duì)比

6.3 社會(huì)效益

采用木模一次成型法施工安拆簡(jiǎn)易、支撐容易，所需設(shè)備、材料的體積、重量較輕，人工即可搬運(yùn)，不需要較大的工作面，減小了場(chǎng)地對(duì)施工的影響，非常適用于這種兼有社會(huì)交通道路功能的堤頂?shù)缆?、施工機(jī)械設(shè)備不宜長(zhǎng)期占用的施工區(qū)域，減小了施工難度。同時(shí)，成功地解決了混凝土施工縫的問(wèn)題，提高了混凝土整體性，保證了擋水效果。

7 結(jié)語(yǔ)

防浪墻施工質(zhì)量的好壞直接影響堤防安全和工程外觀質(zhì)量，采用木模一次成型施工工藝，有效解決了混凝土水平施工縫的難題，既降低了成本，又節(jié)約了工期。同時(shí)，采用木模一次成型法施工操作簡(jiǎn)單、靈活快速，在水利工程建設(shè)中有非常廣闊的推廣應(yīng)用前景。