“反面”預(yù)制柵欄板及配套吊裝成套施工工藝研究

張乃超，秦鵬，張亮

（1.中交第一航務(wù)工程局有限公司，天津 300461；2.中交一航局第一工程有限公司，天津 300456）

1 研究背景

柵欄板作為一種護(hù)面塊體，被廣泛應(yīng)用于防波堤、護(hù)岸及接岸結(jié)構(gòu)的護(hù)坡結(jié)構(gòu)中，其消浪效果好、工程造價(jià)經(jīng)濟(jì)，且連成一片后線條清晰，富有一定的“美感”[1]。

本文以北京燃?xì)馓旖蚰细跮NG 應(yīng)急儲(chǔ)備項(xiàng)目配套碼頭工程護(hù)岸工程為依托，護(hù)岸沿線長(zhǎng)度共計(jì)1 980 m，采用柵欄板作為護(hù)面結(jié)構(gòu)，預(yù)制及安裝數(shù)量較多。

柵欄板共有2 種尺寸形式，分別為B1 型（4.0 m×3.2 m×0.5 m，共計(jì)2 785 塊）、B2 型（2.56 m×3.2 m×0.5 m，共計(jì)693 塊）。

2 研究目的和意義

柵欄板預(yù)制的傳統(tǒng)思路為“正面”預(yù)制，采用“綁夾底”或“墩底”工藝，底模利用現(xiàn)澆混凝土地坪或者鋼模具，待現(xiàn)澆混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，采用人工收面完成預(yù)制[2]。因此，柵欄板頂面的觀感質(zhì)量受“人為”主觀因素影響較大。當(dāng)混凝土坍落度較大或混凝土工振搗不當(dāng)，柵欄板頂部容易產(chǎn)生大量浮漿。采用“光面”收面，操作不當(dāng)，頂部容易產(chǎn)生“爆皮”現(xiàn)象[3]，影響柵欄板的使用耐久性。

本工程作為交通部首批“平安百年品質(zhì)工程”創(chuàng)建示范項(xiàng)目，施工過(guò)程質(zhì)量管控要求較高，柵欄板預(yù)制及安裝數(shù)量較多，施工周期較長(zhǎng)，因此，采用常規(guī)的施工工藝已不能適應(yīng)該工程的需求。

采用“反面”預(yù)制柵欄板工藝[4]，并有效解決了吊運(yùn)、安放問(wèn)題，從而保證了這一工藝的順利實(shí)施，提高了柵欄板的頂面觀感質(zhì)量及使用耐久性，保障了工程質(zhì)量，同時(shí)也作為首批“平安百年品質(zhì)工程”創(chuàng)建示范項(xiàng)目的一個(gè)亮點(diǎn)。

3 工藝原理

混凝土構(gòu)件與模板面板貼合的表面，如在澆筑過(guò)程中操作得當(dāng)，則表面平整、光滑，觀感質(zhì)量較佳。如果柵欄板的頂面與模板面板貼合，那么“反面”預(yù)制后的頂面觀感效果應(yīng)為最佳，這就需要解決拆模、出槽及吊裝問(wèn)題。

3.1 預(yù)制工藝流程

“反面”預(yù)制柵欄板施工工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 “反面”預(yù)制柵欄板施工工藝Fig.1 Construction technology of"reverse"prefabricated fence board

3.2 模板設(shè)計(jì)優(yōu)化

柵欄板預(yù)制模板采用定型鋼模板，采用“綁夾底”的工藝，該工藝由4 片側(cè)模和一體式芯模+底模組成。

柵欄板“空心”位置頂口窄、底口寬，結(jié)構(gòu)斷面圖見(jiàn)圖2[5]，將芯模與鋼底胎作為整體考慮?！胺疵妗鳖A(yù)制時(shí)，底口朝上，預(yù)制好的構(gòu)件更有利于直接“上拔”。采用一體式設(shè)計(jì)，既提高了模板的拼裝效率，又保證了柵欄板外形及空心尺寸的精準(zhǔn)。

圖2 柵欄板結(jié)構(gòu)斷面圖（mm）Fig.2 Structural section of fence board（mm）

3.3 吊裝工藝

柵欄板因采用“反面”預(yù)制，傳統(tǒng)頂面預(yù)埋圓鋼作為吊點(diǎn)的吊裝工藝[6]不再適用，采用預(yù)埋吊裝孔代替。柵欄板鋼筋籠下放完成后，在側(cè)模適當(dāng)位置對(duì)稱放置PVC 管，鋼棒插入模板及PVC 管進(jìn)行固定、成型。

待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%后[7]，采用“一”字形自制專用旋轉(zhuǎn)吊具進(jìn)行柵欄板的“翻面”；采用自制專用“L”形吊具進(jìn)行柵欄板的出槽及安裝，解決了吊裝這一難題。

吊裝工藝的優(yōu)化也直接提高了柵欄板的使用耐久性。傳統(tǒng)吊裝工藝，在使用周期內(nèi)，外界環(huán)境條件會(huì)造成鋼筋的不斷銹蝕，吊點(diǎn)作為腐蝕通道由外向內(nèi)延伸，最終對(duì)構(gòu)件實(shí)體產(chǎn)生破壞。當(dāng)?shù)觞c(diǎn)鋼筋斷裂后，已經(jīng)安裝的柵欄板從理論上不再具備重復(fù)利用的可操作性。

4 操作要點(diǎn)

4.1 模板工程

1） 側(cè)模、底模均采用定型鋼模板，一體式底模在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮足夠的剛度[1]；

2）一體式底模，可以有效地保證芯模的精準(zhǔn)，還可以提高模板的安裝效率；

3）側(cè)模與底模的連接以及側(cè)模之間的連接形式為肋板開孔，“短口”螺栓固定；

4）垂直芯模方向的側(cè)模，芯模間“空心”處對(duì)稱放置PVC 管，對(duì)應(yīng)位置的面板處開孔并進(jìn)行套絲，制作配套鋼棒用作后續(xù)施工時(shí)固定PVC 管；

5）一體式底模在使用時(shí)，宜設(shè)計(jì)混凝土底座板，并將底模與底座板進(jìn)行有效地穩(wěn)固，避免拆模過(guò)程中底模隨構(gòu)件移動(dòng)，造成不便。

模板拼裝實(shí)際效果見(jiàn)圖3。

圖3 柵欄板模板拼裝實(shí)物圖Fig.3 Physical drawing of fence board formwork assembly

4.2 鋼筋工程

1）嚴(yán)格按照規(guī)范要求及設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行鋼筋的加工，宜采用數(shù)控彎曲中心，保證半成品鋼筋的加工精度；

2）制作完成的鋼筋籠整體吊裝，通過(guò)加設(shè)墊塊確保主筋的保護(hù)層。

4.3 混凝土工程

1）嚴(yán)格按照配合比設(shè)計(jì)要求進(jìn)行混凝土拌和，有效地保證混凝土的和易性。在滿足規(guī)范要求的前提下，按照下限值控制混凝土的坍落度，采用罐車直接“下灰”。澆筑過(guò)程中嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行下料、振搗，混凝土初凝前收1～2 遍“麻面”即可[8]；

2）混凝土澆筑完成待混凝土初凝后，及時(shí)覆蓋土工布，采用“微噴帶”潮濕養(yǎng)護(hù)工藝，保證柵欄板的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。

4.4 出槽

根據(jù)同條件試塊的強(qiáng)度，當(dāng)判定混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%時(shí)，方可出槽、拆模。在4個(gè)吊裝孔下各安放1個(gè)千斤頂，在預(yù)留吊點(diǎn)孔處插入鋼棒同時(shí)向上“發(fā)力”進(jìn)行脫模。脫模后，采用自制專用“L”形吊具進(jìn)行柵欄板起吊、出槽，施工過(guò)程如圖4 所示。

圖4 柵欄板起吊、出槽Fig.4 Fence board lifting and grooving

4.5 翻面

柵欄板轉(zhuǎn)運(yùn)至存放場(chǎng)地后，采用專用“一”字形吊具進(jìn)行翻面，將“底面”朝上。翻面過(guò)程中將柵欄板與地面接觸點(diǎn)采用木方或者棉被進(jìn)行支墊，防止磕碰。預(yù)制過(guò)程中，因頂面與鋼底模面板接觸，雖未進(jìn)行收面處理，但頂面平整度極高，觀感質(zhì)量較好，且不存在因浮漿過(guò)多或收面不當(dāng)而產(chǎn)生的開裂、爆皮問(wèn)題。柵欄板翻面過(guò)程見(jiàn)圖5。

圖5 柵欄板翻面Fig.5 Turning over fence board

4.6 存放、安裝

翻面后的柵欄板分層存放，層與層間設(shè)置墊木，有效避免構(gòu)件的棱角磕損，并將制作好的二維碼標(biāo)識(shí)粘貼于構(gòu)件表面醒目位置。待護(hù)岸施工現(xiàn)場(chǎng)具備安裝條件后，將指定型號(hào)的柵欄板倒運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。安裝時(shí)只需將專用“L”形吊具從內(nèi)向外插入柵欄板吊裝孔即可。

5 結(jié)語(yǔ)

“反面”預(yù)制柵欄板及配套吊裝成套施工工藝在北京燃?xì)馓旖蚰细跮NG 應(yīng)急儲(chǔ)備項(xiàng)目配套碼頭工程護(hù)岸工程中的應(yīng)用，驗(yàn)證了該工藝的可行，并在該工程中進(jìn)行全面推廣。

該工藝從根本上降低了柵欄板頂面通病問(wèn)題發(fā)生的幾率，無(wú)需人工對(duì)頂面收“光面”，規(guī)避了人為的主觀因素影響，提高了頂面的觀感質(zhì)量。從“可持續(xù)”理念上講，通過(guò)該工藝預(yù)制的柵欄板，只要保存得當(dāng)可以反復(fù)使用，不存在吊點(diǎn)腐蝕損壞而無(wú)法使用的限制。對(duì)于體量較大的護(hù)岸工程，如采用柵欄板作為護(hù)面結(jié)構(gòu)形式，該工藝在經(jīng)濟(jì)效益上也有較大優(yōu)勢(shì)，節(jié)省人工，減少吊點(diǎn)鋼材的消耗等，值得在水運(yùn)行業(yè)內(nèi)進(jìn)行推廣。