淺談裝配式柵欄板施工技術

張榮慶 彭一笑 胡宏軍 中交水利水電建設有限公司

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構。堤身邊坡采用柵欄板護面，典型斷面結構如圖1，柵欄板規(guī)格尺寸為：4000mm×3200mm×550mm。由于海側碼頭及引橋施工，導致無法海上吊裝柵欄板，而預制構件尺寸較大，柵欄板寬度超過汽車車身寬度運輸存在超寬等安全隱患；此外全預制柵欄板重量約8t，堤頂道路寬度僅為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場的問題，本工程采用裝配式預制柵欄板方法，即先在預制廠對柵欄板的橫條進行預制，陸上吊運至施工現場，按照柵欄板格柵間距及數量擺設格柵，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，與傳統的柵欄板預制廠預制+現場安裝相比，主要有以下技術難點。

2.1 格柵組擺設困難

傳統柵欄板為利用在預制廠預制而成的，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，放樣準確，并利用通線或尺子校核，以保證現在單塊柵欄板尺寸與相鄰塊柵欄板尺寸符合設計要求。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，而傳統的整體預制的柵欄板，無論平臺還是斜坡，安裝都較為容易。

2.2 外觀質量控制難度大

整體預制的柵欄板單塊柵欄板外觀質量比較好，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，很容易出現格柵組的擾動，出現各平面不平整，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，風浪和高潮水都會影響作業(yè)時間，而且風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。

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 柵欄板橫條預制

橫條預制與傳統的整體預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，首先放出現澆豎條位置線，然后澆筑5cm找平墊層，確?，F澆豎條處于同一水平面。橫條安裝按要求先用木質墊塊進行墊平，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位置上。并在運輸安裝過程中，當發(fā)現橫條有裂縫，則把該橫條廢棄。橫條起吊、運輸時強度均需達到設計強度。

橫條就位后，在樣架上拉縱橫線精調，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，在加工場內集中成型，運至現場后進行綁扎。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計要求和有關規(guī)范規(guī)定。鋼筋保護層采用與砼同標號的砂漿預制狀塊體支墊。

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，接縫平整嚴密，并涂刷脫模劑。應在砼澆筑過程中，經常檢查、調整模板的形狀及位置，發(fā)現變形走樣，立即采取有效措施予以矯正。

3.3.4 砼澆筑

現場澆筑砼采用C40商品砼，汽車泵泵送入倉。砼澆筑前，將倉內的漂浮物等垃圾清理干凈，并將縫隙、孔洞堵塞嚴密，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，以達到豎條抹面平整的要求。

3.3.5 拆模養(yǎng)護

當砼強度達到要求時，采用專用工具拆除所有模板加固及固定設施，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。模板拆除后根據氣候情況進行灑水養(yǎng)護，使砼表面經常保持濕潤狀態(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，將出現頂面出現“波浪形”，極大程度影響了柵欄板外坡面外觀質量。此問題主要為柵欄板施工完成后圍堤發(fā)生沉降不均勻導致，對此本工程在裝配柵欄板施工前通過驗算基礎固結度來削弱圍堤不均勻沉降的影響。利用圍堤埋設的監(jiān)測桿進行沉降數據統計分析，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)定標準按照連續(xù)一周日沉降量≤1～2mm，利用雙曲線擬合法推算固結度，待固結度＞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，嚴格控制坡面平整度，使理砌平整度提高到50mm以內，并在柵欄板施工前對坡面平整度及時復查。

澆筑找平墊層不到位的情況，通過增設標高放樣點、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。為減少現澆豎條時產生的高度差，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

相比整體預制式柵欄板安裝，裝配式柵欄板安裝必須準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量。為保證橫條安放到位，本工程要求施工人員嚴格按照“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，提高橫條安裝精準度。

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

5.經濟效益分析

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險。

5.2 外觀質量方面

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，精度遠遠高于規(guī)范要求的15 cm；裝配式柵欄板因豎條為現澆，縫寬可控制在0.5cm，遠低于設計要求的10cm；柵欄板安裝合格率100%，極大提高了外觀質量。

5.3 工期方面

通過單獨預制橫條，然后再將預制好的橫條進行裝配、現澆豎條，制成柵欄板，柵欄板的生產速度更快。由于單獨預制橫條，在預制模板安裝和拆裝時，模板構成更為簡單，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鍵工作，每預制和安裝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量，有效地縮短工期，節(jié)約成本，提高效益。

6.結語

柵欄板施工作為圍堤工程主要分部分項，其觀感質量關系到整個工程的質量，直接影響創(chuàng)杯評優(yōu)任務。本工程柵欄板施工采用橫條預制+豎條現澆的裝配式柵欄板施工工藝，該工藝觀感質量控制難度大，影響因素多，可借鑒的施工經驗少。通過工藝的優(yōu)化改進，總結施工經驗，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，外觀質量好，具有很強的可操作性和經濟性。