扭王字块体预制与施工实例——以大南海防波堤工程为例

　　摘要：随着我国港口贸易的迅速发展，港口建设也更加引人关注。在港口工程建设中，深水防波堤发挥着重要作用。防波堤采用大规模防护块防护，因而其屏障的好坏直接决定堤体的质量。文章以大南海防波堤工程为例，对扭王字块体预制技术进行研究，为相关工程提供参考。

　　1　工程概况

　　揭阳港大南海防波堤工程总长5305m，其中东防波堤3481m，西防波堤总长1824m。防波堤标准段采用斜坡式结构，防波堤堤身直接坐落于粉细砂~细砂层上。堤心采用1~1000kg开山石推填而成，堤心石顶标高+2.9m，坡比为3:4/1:1.5。护面人工块体采用扭王字块，工程共需预制7t扭王字块约7056件，15t扭王字块约10836件，27t扭王字块约17391件，35t扭王字块约2645件。扭王字块全部在施工现场的预制场进行预制。扭王字块预制场总占地面积约为29149m²。

　　2　扭王字块预制模板制作工艺

　　2.1　模板施工

　　2.1.1　模板结构形式

　　扭王字块预制件的搭设采取自上而下的垂直构造。块体的上、下平面轴线采用2个对向展开的半壳，每个侧壳则构成了预制模板的一面。在钢膜上安装模板，模板上端开口作为浇注仓口，下端开口坐落在混凝土底模上。

　　2.1.2　模板制作

　　预制扭王字块模板采用5mm厚钢板为面板，δ10mm扁钢为筋，10#槽钢和100mm×100mm×8mm角钢为骨架，12#槽钢为整体支撑的支架。

　　2.1.3　模板安装

　　模具表面应做到均匀、洁净，连接点应均匀、紧密、无渗漏。在表面清洁的模具上，将脱模剂均匀涂抹。采用25t汽车吊（或80t龙门吊）在底胎膜上将模板安装成型，安装时随时校正尺寸，并拧紧连接螺钉，以保证呈现合理的造型，并确保线型与几何长度之间的偏差在规定的范围内。模具底部与底胎膜的接触面和二模板的连接处都应粘贴橡皮粘胶条，以免模板出现渗漏情况。

　　2.2　混凝土工程

　　2.2.1　混凝土拌制

　　严格按照配合比和规范，对混凝土配合比进行把关，在集中混凝土搅拌点进行相应的搅拌，并对混凝土的组成材料进行称重，采用的工具需经专业机构进行校准和验证，并出具相关证书，保证整个过程的测量精准性。对连续搅拌的最短时间要求，必须根据相应搅拌机（强制式双卧750型搅拌楼生产线）工厂手册的规则，并通过实验确定具体时间，确保混凝土的坍落度合乎规范。

　　2.2.2　运输

　　由于运输距离较短，混凝土运输方式为混凝土罐车运输。

　　2.2.3　浇筑、振捣

　　混凝土罐车到达现场后，通过皮带机将混凝土输送至模板顶部进行浇筑，浇筑层厚30~40cm，采用φ50插入式振捣棒对混凝土进行振捣。根据振捣棒的振捣能力，确定振捣间隔时间，按梅花图案插入振捣棒。每一层混凝土振捣充分直至不再产生气泡，方可进行下一层浇筑。成型后在混凝土初凝之前，进行第二次振捣和第二次抹面工作，以防止混凝土松顶。

　　（1）混凝土能获得足够的捣实取决于各振捣点的振动持续时间（标准是水泥浆在混凝土表面并不下沉）。从模板附近开始，按照先外后内的振捣顺序进行，移动间距不应大于振捣器有效半径的1.5倍。应根据试验确定振捣器的工作半径，如果没有测试数据，可以使用250~300mm作为基准半径。

　　（2）要保证振捣器有效半径的一半大于其与模板之间的距离，并避免与钢筋、模板、芯管和嵌件发生碰撞。将振捣器垂直插入混凝土中，快插、缓拉、上下移，以促进均匀振动，使上下层均匀的成为一体，振捣器应插入下层混凝土中不少于50mm。

　　（3）表面振动器的移动间距应能保证覆盖已振实部分的边缘。

　　2.3　拆模和养护

　　（1）拆模时先卸下中间拼缝螺栓，将底板木楔敲松，然后用千斤顶作用于两侧模中间位置处的槽钢上，顶开模板。拆模时应保持均衡用力，否则容易崩角。

　　（2）待模板与混凝土表面脱离，用吊机辅助将模板向两侧脱离，并将其吊至下一工作面。注意事项：拆模使用专用扳手、榔头和撬棍；螺帽应用扳手全部松动后再逐个拆除，拆卸后马上和垫片一起拧回到螺杆上，必要时可适当用榔头轻敲模板，辅助拆模；采用专用撬棍拆除时，对混凝土表面采用皮垫保护。

　　（3）混凝土浇筑后5h内顶部每30min洒水养护一次。

　　（4）拆模后就地养护，不允许转堆。

　　（5）养护时间要求用水养护不少于14d；如果使用喷养护液工艺养护，根据养护液使用说明书要求进行施工。

　　2.4　转堆

　　构件的起吊转堆采用门吊进行，当构件强度达到设计强度的70%以上，即可起吊转堆。 在转堆前要对现场同步养护的构件砼试块试压，达到70%强度后方可起吊。扭王块采用30t卡车运输，并安装固定装置，防止运输过程中因振动幅度过大而损坏扭王块。转堆时需要缓慢抬起和放下，运输时确保平稳，防止振幅过大，最后用80t履带起重机将扭王字块放入堆场。

　　3　质量通病控制措施

　　3.1　针对烂脚的具体控制措施

　　（1）混凝土分层浇筑的厚度应小于扭王块单肢的高度。

　　（2）通过严格控制底模的平整度来保证底模与模板间的密合程度。

　　（3）在钢模板的选择上，使用质量较好的钢模板，并在进行拼模的过程中加入止浆条。

　　（4）在进行混凝土浇筑作业时，反复观察添堵缝隙、模板、支架实况，便于及时对问题进行整改。

　　3.2　针对松顶的控制措施

　　（1）选择100±20mm 内塌落度的混凝土，因塌落度较小的混凝土产生的浮浆较少。

　　（2）20s以内为最佳振捣时间，尽可能避免因过振而出现混凝土离析情况。

　　（3）对泌水进行及时排除，进行二次抹面以及二次振捣，避免混凝土的顶部出现松顶问题。

　　3.3　针对裂缝的控制措施

　　（1）第一时间用土工布与塑料薄膜对抹面后的混凝土进行覆盖，以达到保温度与保水分的效果，避免表面出现裂痕。夏季时需要对养护时间进行适当延长，平均气温＜5℃时无须进行养护。

　　（2）对混凝土的各项配合比进行优化，使用具有良好级配的骨料，将水泥的用量控制在设计规范要求之内，尽可能降低水灰比与砂率，杜绝粉沙过量使用。扭王字块预制在水泥的选择上，应选择中低热品种水泥，并在混凝土当中加入适量的减水剂与粉煤灰，以此来降低水泥的用量，使水化热量得以减少。

　　（3）夏季施工时，尽可能避免在较炎热的天气进行作业，并在施工过程中做好遮阳工作，将混凝土的入模温度控制在设计规范要求范围内。

　　（4）通过控制抹面和二次振捣时间来对部件表面可能出现的裂缝进行预防。

　　3.4　针对气泡与蜂窝麻面的控制措施

　　（1）严格控制混凝土的塌落度，拌和之用水量应以初期试验及试拌的结果为依据，为确保含水量维持一致，应经常进行包括坍落度试验在内的试验，坍落度控制在5～7cm之间。

　　（2）确保混凝土分层浇筑的每层厚度均不大于50cm。特别注意中肢与下肢斜面位置的施工，若分层厚度过厚，将不利于斜面气泡的顺利排出。

　　（3）根据特定比例，将水和引气剂溶液溶和后泵送至搅拌仓，并在后期确保对引气剂搅拌均匀。

　　4　结语

　　综上所述，防波堤建设在大型深海港口工程建设中占有重要地位。扭王块的预制质量和预制速度是决定防波堤成败的重要因素。本文以大南海防波堤工程为例，研究扭王字块体预制技术，旨为相关人员提供参考。

　　作者简介：吴凯（1993-），男，河北保定人，中交四航局第二工程有限公司助理工程师，研究方向：港口航道专业建筑施工。

　　参考文献

　　[1]杨毅，候连青．大型扭王字块体预制成套工艺[J]．中国水运（下半月），2013（7）：311-312．

　　[2]徐望之，张力伟．5T扭王字块预制施工工艺改进[J]．中国水运（下半月），2017（3）：260-261．

　　[3]刘康利，牛桂莲．扭王字块预制及安装质量控制措施[J]．珠江水运，2018（45）：57-58．

　　（责任编辑：周羿廷）

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