胸墙预制与现浇相结合施工工艺浅析

摘要：胸墙传统施工工艺为现浇施工，水面以下乘潮现浇。本文以某护岸改造工程胸墙为例，介绍了胸墙预制与现浇相结合的创新施工工艺，本工艺适用于设计底标高位于施工水位以下，导致底部部分施工段基本不具备多次乘潮施工条件的码头胸墙结构。

关键词：施工工艺；胸墙预制与现浇相结合

一、前言

胸墙是水运工程中的常见主体结构，它构成船舶系靠所需的直立墙面，挡住墙后回填料，承受作用在码头上的各种荷载，并将这些荷载传递给基础和地基中，此外，胸墙还起着将墙身构件连城整体的作用。其位置一般位于水位变动区，因此常规钢筋混凝土胸墙施工主要采取乘潮施工的方式进行分层分段现浇施工，即在低潮时进行底层胸墙的钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑和拆模作业，通过合理安排乘潮时间，确保在潮位再次上涨时，混凝土已经浇筑完毕并初凝。随着近年来对码头使用功能需求的提高，胸墙的标高范围也越来越大，部分工程的胸墙底标高已接近甚至低于设计低水位。使胸墙底层施工段的乘潮机会越来越少，平均每月符合施工条件的潮位只有0~2次，无法满足施工工期需求，获只能应用造价较高的水下混凝土浇筑工艺，造成施工成本的增加。同时底层胸墙存在养护难题，易产生裂缝等质量通病。为攻克上述难题，依托青岛区某两个护岸工程，对多种方案进行技术性、经济性和可行性的比选后，最终提出“码头胸墙预制与现浇结合施工工艺”，即将难以施工的胸墙底层施工段划分为预制部分和现浇部分，其中内外墙面作为预制部分陆上预制、水上安装，其余部分作为现浇部分，从而显著减少乘潮施工需求。该工艺目前已成功应用于这两个护岸工程中，解决了胸墙底层施工段无法乘潮施工的难题，并产生了一定的社会经济效益。

二、胸墙预制与现浇相结合的特点及工艺原理

1．胸墙预制与现浇相结合的工艺特点

施工效率高：通过将胸墙内外墙面转变因为预制块体，在陆上完成预制施工，不再受潮位影响，省略了难以乘潮施工的现场钢筋绑扎、模板安拆、混凝土养护等工序，将乘潮施工次数由4次缩短为1次，施工效率显著提高。提高胸墙施工质量：将胸墙内外墙体以预制构件的形式在陆上施工，更易于现场质量管理和混凝土养护，同时把底层胸墙这一大体积混凝土结构拆解为两部分，减少了混凝土出现裂缝的可能，提高了胸墙施工质量。施工方便：通过合理安排流水施工进行陆上进行胸墙构件的预制，能够提供充足的工作面和施工时间，在钢筋绑扎、模板安拆和混凝土浇筑养护等重要工序方面，施工难度均明显低于乘潮施工。

2．胸墙预制与现浇相结合的工艺原理

将常规现浇码头胸墙分割为预制和现浇两部分，其中预制部分包含：胸墙内外侧一定厚度的墙体，墙体厚度一般为300~400mm；预绑扎完毕的底层施工段胸墙钢筋网片；以及连接内外墙体，形成一个预制构件整体的的连系梁。现浇部分则是剩余的底层胸墙施工段素混凝土部分。将预制块体安装完毕后，乘1次潮位直接进行混凝土浇筑，即完成底层胸墙施工段浇筑。

三、胸墙预制与现浇相结合施工工艺流程及操作要点

1．施工工艺流程。2．操作要点。（1）预制块体设计预制块体设计主要包括块体长度、宽度、高度、前后墙厚度、连系梁和总重（如图3）。1）长度：将施工图上的胸墙分段长度，划分为尽量等分的小段，即预制块体的长度，此划分原则可减少预制构件模板加工成本。划分时应保证块体排列安装后，胸墙分段施工缝与块体安装缝重叠，以保证沉降位移整体稳定性。案例工程长度选择为1.8m。当遇到个别块体无法与标准块体长度保持一致时，可单独预制。2）宽度：宽度等于胸墙前后墙面之间的距离，案例工程中宽度选择为2.3m。3）高度：预制块体高度的设置，以保证上层胸墙施工乘潮作业为宜，即通过查询潮汐表，确定满足每天均有足够乘潮时间潮位高度，以此高度为预制块体安装后顶标高，减胸墙底标高后得到预制块体高度。案例中高度选择为0.6m。4）前后墙厚度：以能够满足块体吊装结构稳定性为宜，一般可取300~400mm。5）连系梁：主要起到固定前后墙位置和保证块体吊装结构稳定作用，一般可取200mm宽，300~400mm高，并进行适当配筋，联系量的位置以方便安装为宜，重力式码头可直接与前后墙墙底面齐平，案例工程为板桩码头结构，为预留桩端入胸墙深度，将连系梁位置设置于与前后墙顶面齐平。6）总重：在确定预制块体长度、宽度、高度和前后墙厚度和连系梁后，可计算混凝土总方量和块体总重，并以此总重确定吊机型号。若现场施工条件对施工机械存在限制，不足以起吊预制块体，则可通过缩短块体长度、前后墙厚度等措施调整块体规格。块体形状BIM示意图块体配筋BIM示意图图3预制块体设计示意图（2）块体预制1）钢筋绑扎块体钢筋配置参照原有胸墙进行，底层钢筋网及竖向钢筋与胸墙配筋数量、位置相同。于联系梁处增加连系梁钢筋，连系梁配筋仅做块体吊装是保证块体整体稳定性用，可使用φ12HRB400钢筋作为纵筋，与块体钢筋网片连接为整体，使用φ10HPB300钢筋作箍筋，200mm间距布置。以φ16钢筋设置4个吊环，并确保吊环对角线交点与块体重心处于同一平面位置（如图3）。此外，可于内外墙面处预埋圆台螺母，便于上层胸墙施工段施工。注：黄色钢筋为预制时绑扎的原设计钢筋；红色钢筋为预制时绑扎的新增钢筋；绿色钢筋为预制块体安装后再进行绑扎的原设计钢筋。2）模板安装及浇筑养护若块体预制量较大，可使用定型钢模板，若预制数量较少，可直接采用木模板进行安装。块体使用与胸墙相同型号的混凝土进行浇筑施工，混凝土的浇筑和养护施工要求与常规水运工程预制块体要求相同，参照《重力式码头设计与施工规范》或《防波堤设计与施工规范》执行（如图4）。块体养护完毕后，对前后墙内侧立面及顶面混凝土进行凿毛作业。3）块体安装基面整理块体安装前，先进行基面处理，若是重力式码头，可直接安放于沉箱或方块上，安放前于块体和沉箱接触面之间座浆即可。案例工程为板桩码头结构，安放前，于安放面铺设100mm厚碎石垫层，并人工水下整平。4）块体安装经测量放线后，使用吊车从陆上进行吊装（如图5），每吊装完成一个胸墙施工段后，使用砂浆填塞块体安装缝（胸墙施工缝处除外），并使用竹胶板作为堵头模板。安装完毕后，按5.3中钢筋分布铺设纵向胸墙底部钢筋。（与现浇部分共乘1个大潮位即全部完成施工）5）现浇部分施工预制块体安装完毕后，直接进行现浇部分的施工工作，现浇采用料斗或溜槽送料，混凝土浇筑操作要点同常规胸墙混凝土现浇工序（如图7）。6）上层胸墙施工段施工完成底层胸墙施工段施工后，上层胸墙施工段即具备常规乘潮施工条件，即每天均有4~8h海面低于施工工作面高程。可直接进行常规钢模板支模现浇工艺（如图8）。

四、质量控制

1．模板质量控制。模板进场前技术人员对模板进行逐件验收，确保尺寸偏差满足设计和规范要求，严禁偏差过大的模板投入使用。请专业模板生产厂家对模板进行设计，需经过详细受力计算，并考虑一定的安全系数，模板进场前需检查焊接质量，确保模板强度足够。加强现场控制，模板支立完成后需对模板进行逐件检查，确保模板拼缝整齐、支撑牢靠、脱模剂涂刷均匀。模板支立时需将预埋件固定牢靠，浇筑时振捣棒需避开预埋件位置，避免对预埋件进行碰撞；砼浇筑完成后需由测量人员对预埋件进行复核，确保位置准确。2．钢筋质量控制。加强现场控制，钢筋加工完成后需对钢筋尺寸进行验收，防止尺寸不正确的钢筋用于绑扎。使用技术熟练的焊工，焊接完成后需按规范要求对焊接钢筋进行抽检，检验合格才能进行下步施工。后对尺寸不足的地方及时进行调整，确保钢筋保护层厚度。3．混凝土质量控制。使用技术熟练的砼工，作业前进行严格的技术交底，施工过程中加强控制。砼浇筑前进行作业条件检查，确保砼供应和模板拼装质量，检查所有设备是否完好并备用设备预防突发事件。严格按照方案进行施工，派专人及时进行养护并留好养护记录。根据天气气温、试验结果确定拆模时间，严禁提前。4．预制块体安装质量控制。安放预制块体之前对块体放置区域进行压实，并用砂浆找平，保证块体安放无偏位。加强现场控制，确认相邻块体间无错台、无前沿线偏差后方可进行胸墙模板支设。

五、结语

胸墙预制与现浇相结合施工工艺，经现场施工检验，该工艺成功解决了胸墙底层施工段乘潮作业时间不足、无法乘潮现浇施工的难题，提高了胸墙施工的施工效率，缩短工期的同时保证了较高的施工质量，并节约了成本，产生了一定的经济效益。该工艺可适用并推广应用于设计底标高位于施工水位以下，导致底部部分施工段基本不具备多次乘潮施工条件的码头胸墙结构。

作者:张永敏 单位:中建筑港集团有限公司