桶式结构预制精细化施工

杜志强，程加军

（中交第三航务工程局有限公司江苏分公司，江苏连云港222044）



桶式结构预制精细化施工

杜志强，程加军

（中交第三航务工程局有限公司江苏分公司，江苏连云港222044）

介绍了在桶式结构预制施工过程中，质量控制的要点，从细节上提高桶式结构预制质量，达到质量合格的目的。经过施工工艺优化、精细化施工等措施，使桶式基础质量满足设计规范要求，特别是关键质量控制点，如：气密性、保护层合格率、表观质量均得到提高。

桶式结构；精细化施工；气密性；表观质量

1　概述

连云港港徐圩港区东防波堤工程[1-4]直立堤项目是徐圩港区形成掩护条件的第一步，是港区形成的前提，也是桶式结构在国内的首次应用。

直立式防波堤结构基础部分由钢筋混凝土椭圆形腔体结构件（桶式结构）和护底结构组成[2]。每1组桶式结构由1个带顶板的基础桶体和2个上部圆筒组成（图1）；基础桶体呈椭圆形，桶内通过隔板划分为9个隔仓；2个上部圆筒坐落在基础桶体顶板上，通过顶板上的杯口圈梁连接。

由于桶式结构安装时要保证气浮稳定，所以气密性是桶式结构的关键控制点，为了工程创优和打造品牌的目标，在桶式结构质量满足设计规范[3]的基础上，努力提高保护层合格率和表观质量是桶式结构预制的质量控制点。

2　质量控制要点

2.1原材料质量控制

工程材料的质量对工程质量起到极其重要的作用，也是贯彻精细化施工的源头，混凝土施工的所有原材料全部在料场检验合格后才可以运输到施工现场，现场还要进行自检、监理报验等一整套程序，只要发现不合格的立即启动不合格品控制程序，将不合格的原材料清除出场。

对于外购的成品及半成品，严格执行考核-检验程序，只有所有的技术指标满足设计要求，材料检验符合相关的规范要求后才能投入工程使用。经检验合格进场的物资材料做到规范堆放保管，对温度、湿度等有特殊要求的物资要放到符合要求的仓库保管，其余材料在棚中存放，做到下垫上盖，保持场容整洁。所有物资存放时必须设置材料标识牌，标识牌按照要求设置，标识牌填写做到及时、准确、清楚。每月对库存的物资进行盘点，做到物账相符，转运过程中严格按照物资的技术要求进行。

图1　桶式基础断面Fig.1Cross section of the bucket-based structure

2.2加强检测

根据设计对原材料技术指标要求，有针对性地编制了《工程材料和试验管理计划书》用以指导日常的材料检验与试验工作，成立了工地试验室。混凝土配合比优化，本着实际与理论相结合的原则，在施工中边施工边优化，同时聘请上海港湾工程质量检测有限公司专业人士现场指导混凝土配合比优化工作，使得混凝土配合比既满足了设计要求，又经济合理。

2.3施工工艺优化

1）气密性混凝土施工工艺优化

桶式结构混凝土需要保证气密性，为此混凝土配合比采用了粉煤灰、矿粉双掺工艺，使用高效减水剂，减少水化热。由于桶式结构采用分层预制，分层处是气密性薄弱环节，在这里除了采用传统的压槽、凿毛工艺外，再设置止水橡胶带（图2），进一步提高分层处气密性。桶式结构预制过程中注重气密性检查，编制了气密性检查表，检查桶式结构预制施工过程中各气密性措施是否到位。已经下沉桶体气密性较好，有效的保证了桶式结构的气浮下沉。

图2　分层处压槽、凿毛、止水带Fig.2　Pressure tank,chiseling and water-stop belt at layered interface

2）提高保护层合格率措施

桶式结构保护层间距比较统一，主要是4 cm、5 cm、7 cm，为了提高保护层合格率，采用圆饼形垫块，钢筋直接穿过圆饼中间预留孔（图3），加强了垫块固定效果。为了加工适合工程本身的垫块，购置了半自动垫块成型机，根据钢筋直径不同，定制专用模板。按照4块/m2的数量布置，钢筋保护层控制效果较好，保护层合格率在90%以上。

图3　垫块布置图Fig.3　Cushion block

3）钢筋、模板工艺优化

桶式结构下层桶1层和2层钢筋均在桶体底模上直接绑扎，仓内使用定型绑扎架代替传统的脚手架，定型绑扎架形成适合桶式结构钢筋绑扎的施工平台，有利于桶体钢筋绑扎质量。

桶式结构模板采用桁架式钢模板，隔仓模板为整体结构，填充满整个隔仓，模板通过螺杆收缩进行加固和装拆，提高模板牢靠性。

4）冬季施工措施

由于生产需要，桶式结构在冬季需连续施工，而连云港冬季温度一般在-5～+5℃，在冬季施工需要进行采用必要的保温措施。混凝土养护过程中采用温控法控制，通过在模板外侧喷涂保温板，延长模板拆模时间，隔仓内放置暖风机，在顶部、底部四周覆盖保温棉，提供混凝土养护的必要温度。在混凝土浇筑前埋设温度传感器，通过温度测定，使混凝土养护温度不低于10℃，待混凝土强度和龄期达到设计值的70%时拆除模板。通过这些措施，有效的保证桶体质量。

3　精细化施工提高桶体表观质量

在施工过程中牢固树立“细节决定成败”的理念，从细节做起，以细部质量保证桶体表观质量。制定策划每一道工序施工要点，保证施工工艺的精细化、具体化，并将工艺、工序要求设置在相应的作业点上，强化细节管理。

1）在上筒体斜面处使用混凝土透水模板布，混凝土透水模板布是一种应用于建筑工程的新型建筑材料，它能消除混凝土表面的气泡、砂线、砂斑等混凝土质量通病，从而使混凝土形成致密表面，提高混凝土表观质量。

2）桶体预留孔需要预埋PVC管，在管口处增加橡胶塞，填充PVC管与模板之间的空隙，待模板拆除后，再把橡胶塞拆除，可以有效的消除孔边砂斑和蜂窝（图4）。

图4　橡胶塞使用及效果Fig.4　Rubber plug application and effect

3）使用圆台螺母代替传统的对拉丝杆，对拉丝杆使用完成后需要割除，会经常产生割除缺陷，圆台螺母使用完成后，直接使用水泥砂浆填充螺母孔，不需要进行丝杆割除。

4）定制专用脱模剂代替油性脱模剂，脱模效果较好，有效的调高桶式结构外观质量。

5）在底模钢梁位置处采用燕尾条止浆（图5），填充模板与底模之间空隙，解决了底部漏浆问题。模板拆除后，燕尾条可以拆除循环利用。

图5　燕尾条使用Fig.5　Dovetails application

6）使用喷淋养护，提高养护效果，避免因养护产生的龟裂，保证混凝土强度。

通过精细化施工，混凝土通病如：气泡、麻面、漏浆等基本得以解决，桶体表观质量良好（图6）。

图6　桶式结构预制效果Fig.6　Prefabricate effect of bucket-based structure

4　结语

1）直立式结构防波堤[4]在水位较深的部位比起一般斜波堤更有优势，占用海域断面30 m，能节省大量施工材料，与一般斜坡堤和爆破挤淤堤比较，材料用量比1︰150，1︰80。

2）直立式结构防波堤采用的桶式结构是混凝土构件，环保、成本小、进尺快。

3）直立式结构防波堤必将大面积推广使用，桶式结构预制的精细化施工在桶式结构质量上起很大作用，必将编入直立式结构防波堤的成套施工技术中。

[1]中交第三航务工程勘察设计院有限公司.连云港港徐圩港区防波堤工程工程可行性研究报告[R].2011. CCCC Third Harbor Consultants Co.,Ltd.Feasibility study of the breakwater project in Xuwei,Lianyungang Port[R].2011.

[2]中交第三航务工程勘察设计院有限公司.连云港港徐圩港区直立式结构东防波堤工程初步设计[R].2012. CCCC Third Harbor Consultants Co.,Ltd.Preliminary design of the east up-right breakwater project in Xuwei,Lianyungang Port[R]. 2012.

[3]高志伟，李亚，高树飞，等.徐圩防波堤工程桶式基础结构设计[J].水运工程，2013（10）：89-94. GAO Zhi-wei,LI Ya,GAO Shu-fei,et al.Structure design of bucket-based structure for Xuwei breakwater[J].Port&Waterway Engineering,2013(10):89-94.

[4]练学标，陈雄.插入式桶式基础结构防波堤施工关键技术[J].中国港湾建设，2016，36（2）：49-52. LIAN Xue-biao,CHEN Xiong.Key construction technology of plug-bucket-based structure breakwater[J].China Harbour Engineering,2016,36(2):49-52.

Fine prefabricated construction of bucket-based structure

DU Zhi-qiang,CHENG Jia-jun
（Jiangsu Branch of CCCC Third Harbor Engineering Co.,Ltd.,Lianyungang,Jiangsu 222044,China）

We introduced the quality control points during the prefabricated construction of bucket-based structure,improved the prefabrication quality of bucket-based structure from details to achieve the goal of quality qualification.Through the optimization of the construction technology,fine construction and other measures,the quality of the bucket foundation can meet the design requirements,especially the key quality control points,such as:air tightness,protective layer of qualified rate, apparent quality are improved.

bucket-based structure;fine construction;air tightness;apparent quality

U655.4

B

2095-7874（2016）03-0085-04

10.7640/zggwjs201603018

2016-01-11

江苏省科技支撑计划项目（BE2013663）；江苏省交通运输科技项目（2013Y20）

杜志强（1987—），男，安徽亳州人，助理工程师，从事港口与航道工程管理和技术管理、研究工作。E-mail：459143848@qq.com