護岸結構施工縫的設置方法

倪 磊

上海市水利工程集團有限公司 上海 201612

護岸是城市防汛的重要構筑物，考慮到河道水體對護岸底板結構下部土體的沖刷，容易導致土體散失，引起結構變形。因此，常在底板下部設有掛板結構。施工階段，護岸底板與掛板之間通常設置有施工縫，兩者分開澆筑。施工縫設置位置直接影響施工的難易程度，影響工期。同時作為結構薄弱部位，后續澆筑的混凝土收縮析水，施工縫位置容易出現縫隙，將對護岸結構的強度、耐久性和防水性產生不良影響。因此，護岸結構施工縫設置，尤其是掛板與底板之間施工縫的設置，對后續施工質量以及結構安全有重要意義。目前，護岸結構施工的研究主要集中在管理制度、人員安全意識、綠色施工[1]、護岸技術類型[2]以及混凝土原材料[3]、結構防水[4]等方面，本文結合具體施工實例，對比分析傳統和新型護岸施工縫設置的優劣，對同類型工程項目施工更具借鑒意義。

1 工程概況

南新涇泵閘位于閔行區新涇港河道南段與淀浦河交匯處，河道拓寬長度560 m，工程主要功能為“淀北片”防洪除澇，兼顧水資源調度和水生態環境改善。工程北起南新涇套閘內閘首防沖槽處，南至閔虹路橋，中部古美西路橋橫跨施工區域，東側為合川路，西側為居民區（圖1）。南新涇泵閘主體建于古美西路橋以南、閔虹路橋以北近淀浦河河口處，設計排水流量40 m3/s，單孔水閘凈寬12 m。

圖1 工程總平面

外河護岸2位于工程南側，頂標高4.50 m，與淀浦河現狀護岸順接，構成一級堤防，主要起防汛作用。同時，外河護岸2還作為擋土墻，減少西側居民區構筑物沉降，確保小區結構安全。護岸結構整體呈L形，采用雙排灌注樁作為樁基，其中外排灌注樁上部導梁厚度800 mm，導梁底部標高3.0 m。墻身整體高度5.50 m，上窄下寬，墻身底部標高－1.00 m。底板厚度800 mm，底板底標高－1.80 m。考慮到底板施工時，兩側土方高差達到6.30 m，內排灌注樁上部設置有C30導梁（后續拆除），上下導梁之間采用φ609 mm鋼管作為對撐，具體結構如圖2所示。

圖2 外河護岸2剖面示意

2 傳統施工縫設置

傳統的防汛墻結構，其墻身頂部與底板底部往往有5～6 m的高差，若不設施工縫一次性澆筑，僅僅依靠墻后密排灌注樁難以支擋墻后土，容易在施工過程中造成土體塌方，影響施工質量，產生安全風險。因此，出于施工過程中安全性和施工質量的考慮，底板、墻身、掛板等結構往往分次澆筑，前后澆筑部位之間往往需要設置施工縫。此外，施工縫設置形式直接影響后續各道工序的施工難易，是護岸結構施工的重點和難點。

2.1 傳統施工縫設置形式

傳統施工縫設置在上部導梁與墻身之間，為水平施工縫，如圖3所示。

圖3 傳統施工縫設置形式

傳統施工縫設置條件下，外河護岸2的施工順序為：施工縫以上結構施工→下部導梁施工→φ609 mm鋼管安裝→土方開挖至護岸底板底→底板施工→施工縫與底板之間墻身施工。

2.2 傳統施工縫存在的不足

1）結構鋼筋預留問題。根據外河護岸2配筋示意（圖4），②號鋼筋需錨入施工縫下部墻體內約1 400 mm，考慮到施工縫設置位置，施工縫以上結構施工時，施工縫以下土體還未開挖，則②號鋼筋難以插入土體內。若考慮施工縫下部土體開挖后植筋，同樣存在施工困難及保障植筋質量的問題。

圖4 外河護岸2配筋

2）施工縫下部混凝土澆筑問題。考慮到施工縫以上結構部分先期施工，則施工縫以下墻身施工時，墻身立模，沒有混凝土泵車導管插入的位置，混凝土難以澆筑，且無法振搗密實。因此，常規做法是在墻身靠近施工縫位置通長留設豁口（支模形式如圖5所示），混凝土澆筑至與施工縫齊平，后續將突出部分混凝土鑿除，同時對鑿除部位表面進行抹面，確保混凝土外觀質量。以上工序涉及步驟較多，需耗費較多人工，且施工時間較長。

圖5 傳統施工縫設置條件下墻身模板處理

3）施工縫位置結構質量問題。考慮到施工縫以上結構施工完成，達到設計強度后，才進行下部土方開挖和墻身混凝土結構施工。根據以往施工經驗，下部墻身混凝土收縮析水，施工縫處不可避免地出現寬3～10 mm縫隙，將對護岸結構的強度、耐久性和防水性產生不良影響[4]。

3 新施工縫設置

3.1 新施工縫設置形式

新施工縫設置在上部導梁與墻身之間，為豎向施工縫，如圖6所示。

圖6 新施工縫設置形式

新施工縫設置條件下，外河護岸2的施工順序為：施工縫外側導梁結構施工→下部導梁施工→φ609 mm鋼管安裝→土方開挖至護岸底板底→底板施工→底板以上墻身施工至頂部。

3.2 新施工縫存在的不足及相應處理方式

1）結構鋼筋預留問題。考慮到施工縫設置位置，在上部導梁澆筑前，①號鋼筋（圖7）伸出冠梁結構外，伸入墻身內，對模板施工造成影響。因此，采用密目鋼絲網替代傳統木模板，在保證混凝土正常澆筑的同時，可減少立模工作量。同時，后續密目鋼絲網不必拆除，可直接作為結構的一部分。此外，采用密目鋼絲網澆筑的混凝土表面與新混凝土接觸良好，無需再鑿毛施工。

圖7 結構預留鋼筋

2）預留鋼筋與預埋鋼板碰撞問題。底板上部土方開挖前，上部、下部導梁之間每隔2.5 m設置有φ609 mm鋼管作為臨時斜撐，確保支撐結構安全。考慮到鋼管撐與上部、下部導梁接觸面為斜面，需在導梁施工時預埋厚8 mm鋼板作為斜撐固定點。上部導梁厚度為80 cm，去除鋼筋保護層，①號鋼筋豎直方向長度為65 cm，而考慮到預埋鋼板尺寸需大于鋼管撐活絡頭，其豎直方向長度大于70 cm，則上部導梁①號鋼筋無法穿過預埋鋼板，導致碰撞。

實際施工過程中，預埋鋼板70 cm寬度范圍內①號鋼筋在鋼板位置斷開，作為預埋鋼板的固定鋼筋。同時在鋼板兩側各1 m范圍內①號鋼筋加密補強布置，確保上部導梁與后續施工的護岸墻身連接緊密，無結構風險。

3）施工安全性問題。根據GB 50007—2011《建筑地基基礎設計規范》8.5.17條要求，邊樁中心至承臺邊緣的距離不宜小于樁的直徑或邊長。按照新施工縫設置，樁中心至結構邊緣距離900 mm，小于灌注樁直徑。考慮到土方開挖至φ609 mm鋼管撐施工前，間隔時間約1個月，土體高差達到6.3 m，存在一定的安全風險。針對該問題，首先對上下冠梁之間的土體采用放坡開挖形式，其次加強對該區域周邊建筑物的水平和豎向位移觀測。

3.3 工程實際應用情況

針對南新涇泵閘工程外河護岸2的實際施工情況，采用新型施工縫設置方式，降低了施工難度，人員消耗降低約30%，工期縮短約20%。

施工過程中，對該區域的沉降和位移進行重點監測。根據監測報告，累計豎向位移最大為14.46 mm，累計水平位移最大為19 mm，均未超過報警值，施工過程中未出現安全風險。

4 比較分析

1）施工難易程度：設置傳統施工縫，預留鋼筋難以施工，立模、混凝土澆筑難度較大，施工較為煩瑣；設置新型施工縫能很大程度上規避以上問題，施工簡便。

2）人員消耗：傳統施工縫設置涉及較多工序，且考慮到施工難易程度的影響，較新型施工縫人員多消耗約30%。

3）工期：新型施工縫在工序數量、人員消耗上均較傳統施工縫設置少，因此工期縮短約20%。

4）質量：傳統施工縫設置位置存在強度、耐久性、外觀質量和滲水等問題，而新型施工縫無結構薄弱面或滲水區域。

5）安全性：傳統施工縫在施工過程中無安全性風險，而新型施工縫在采取放坡開挖等措施后亦未出現安全風險。

5 結語

南新涇泵閘外河護岸2采用新型施工縫設置形式，克服了施工安全性、鋼筋預留、模板設置、鋼板“碰撞”的問題。與傳統施工縫設置形式相比，降低了施工工藝難度，人員消耗降低約30%，工期縮短約20%，同時避免了施工縫位置混凝土收縮對護岸結構的強度、耐久性和防水性產生的不良影響，具備較強的施工可操作性，也為同類型護岸結構施工縫設置提供了借鑒。