重力式碼頭胸墻施工工藝改進方案研究與闡述

江域鋒

（中交第三航務工程局有限公司廈門分公司，福建 廈門 361006）

1 重力式碼頭胸墻施工工藝存在的問題與危害

目前，在重力式碼頭胸墻施工過程中，可能會出現裂縫問題，這是重力式碼頭胸墻施工工藝中存在的最主要問題，通過分析相關的工程項目，對目前重力式碼頭形成施工過程中存在的裂縫問題進行總結，主要包括以下裂縫類型：第一，橫向裂縫。這一裂縫主要是在胸墻段的1/2、1/3部分存在，有1到3道，大多數在胸墻頂面迎水面出現，并且裂縫形態是從胸墻墻身構件接茬部位不斷往上延伸的。胸墻分層高度下的1/3位置裂縫寬度比較大，一般達到0.2～0.4 mm。對胸墻頂部進行分析，裂縫與胸墻迎水面裂縫貫通，在胸墻結構斷面位置也會存在一定裂縫，最大寬度為0.1～0.4 mm，為上寬下窄的形式。第二，縱向裂縫。在碼頭胸墻頂部可能會順著鋼筋分布的方向出現斷續分布的裂縫，裂縫寬度變化比較大，最小的寬度為0.2～0.3 mm，而最大的裂縫在0.5 mm以上。一般情況下，縱向裂縫的深度在50 mm內。第三，斜向裂縫。斜向裂縫主要是在胸墻頂部系船塊體周圍、管溝、預留方形孔周圍區域出現，裂縫主要為45°放射狀，裂縫寬度普遍在0.05～0.2 mm。第四，不規則裂縫。這種裂縫在胸墻裂縫問題中是比較嚴重的裂縫，特別是對內外分層澆筑的胸墻迎水面頂面，除了有橫向裂縫外，還有網狀裂縫與龜紋狀裂紋，裂縫寬度為0.1～0.3 mm，形狀并不規則，寬度不大，深度相對較淺。

為了確保重力式碼頭胸墻施工質量，必須在施工過程中對裂縫問題進行準確掌握，才能夠采取有針對性的措施解決和預防。除此之外，在重力式碼頭胸墻混凝土裂縫發生和發展期間，會對碼頭的整體性能產生直接影響。特別是胸墻出現貫通性裂縫時，會導致結構的整體性能被破壞，并且會對碼頭的系泊能力產生影響。除此之外，會導致碼頭的結構耐久性不足。再加上胸墻本身面臨的環境比較惡劣，有干濕交替的問題，如果是北方地區還可能面臨冰凌撞擊、摩擦等各項問題。并且胸墻裂縫會對碼頭的使用功能和外觀產生影響，胸墻結構本身具有較高的復雜性，在施工過程中包含的工藝、管溝比較多，裂縫大小和位置會對碼頭的正常使用功能產生影響，也會對碼頭建筑外觀產生影響。

2 重力式碼頭胸墻施工改進方案

2.1 卸荷板外伸鋼板保護方案

重力式碼頭結構設計胸墻下部主要是完成卸荷板結構施工，通常外層鋼筋會設置在卸荷板頂部，與胸墻構成一體結構，保證主體的穩定性和整體性。在外伸鋼板安裝時，位于水位變動區域，長期處于腐蝕環境中，很容易出現銹蝕問題，這會對卸荷板與胸墻的黏結力產生負面影響。因此，在卸荷板外伸鋼板保護方案改進過程中，要改變原防護措施，為了保證卸荷板外伸鋼板在胸墻澆筑過程中不會出現銹蝕問題，需要對原有的阻銹措施進行改進，將水泥砂漿包裹在人工鋼筋外，可以增強鋼筋的抗沖刷能力，降低其他外力作用對水泥砂漿層產生的不利影響，并且將透明膠帶包裹在砂漿層外，可以消除或者降低海水沖刷對水泥砂漿層產生的破壞。要注意這些措施都需要在卸荷板澆筑施工完成后應用。在深層混凝土澆筑的過程中可以清除膠帶或者砂漿層，能夠有效保護卸荷板外伸鋼筋的質量，防止其出現銹蝕問題，對確保胸墻混凝土和卸荷板的整體性有積極作用。

2.2 混凝土施工改進方案

在混凝土施工過程中，混凝土的質量會直接影響構件質量。胸墻工程通常為大體積混凝土工程，很容易出現強度不達標、蜂窩、裂縫等各種質量問題。因此，需要加強胸前概念股施工過程中的混凝土施工質量控制工作。為了保證混凝土施工質量，需要加強配合比調整、原材料質量檢測、混凝土澆筑與振搗管理。第一，配合比控制。在胸墻澆筑施工中，如果只利用外部濕潤養護，會對混凝土內部水化熱產生不利影響，很容易出現溫度應力裂縫。為了解決這一問題，在開展混凝土配合比設計過程中，可以適當參加緩凝型高效減水劑，同時還要根據夏季和冬季不同季節的具體情況，合理調整配合比，主要是在混凝土中添加高爐礦渣粉摻合料。第二，加強原材料質量控制工作。碎石是施工過程中的主要原材料之一，在碎石使用之前必須保證其清潔度，可以利用淡水完成篩洗，并且要對在施工過程中礦渣粉、減水劑等進行全面檢測，確保原材料的質量符合混凝土澆筑施工要求。除此之外，需要對原材料的含泥量及氯離子含量進行有效監控。第三，在混凝土澆筑振搗的過程中，需要對混凝土的下落高度進行控制，一般下落高度為2 m。與此同時，還要根據胸墻的不同施工區域，在施工過程中還要對前后模板的高差進行合理控制，才能夠確保振搗施工質量，防止出現過振或者漏振等不同問題。在具體的施工過程中可以通過振搗跳板完成模板高差控制工作。

2.3 胸墻拉桿套裝改進施工

在胸墻拉桿套裝施工過程中，主要是確保胸墻與軌道梁之間利用拉桿減緩胸墻的位移量，在胸墻預埋部位進行拉桿安裝的過程中，主要通過圓臺芯模以及模板對拉桿進行固定。在原有的施工過程中，每一次芯模安裝時都要在模板板面進行焊接，拆模時需要拆芯模，但是這種施工方法會導致拉桿預埋與外接部分出現反復拆裝的問題，可能會導致模板受損變形，影響拉桿邊緣混凝土的平整度。為了有效解決這一問題，在胸墻拉桿套裝改進施工過程中，需要將原有的焊接連接改為套筒連接，能夠提高施工效率。在具體的操作過程中主要是將預埋拉桿和外接拉桿的一端加工為螺紋狀，在施工中預埋拉桿和套筒可以直接通過螺紋連接套筒。利用螺栓將套筒在模板上進行固定。完成混凝土澆筑作業后只需要擰下螺絲即可。

2.4 封堵安裝施工

在開展胸墻封堵安裝施工作業時，需要預埋PVC管，主要作用是排水，但是PVC管會在胸墻表面外露在模板支立時，先完成管口封堵止漿作業。一般會利用填充泡沫和透明膠帶完成密封作業，但是在操作過程中PVC管通過膠帶封堵后無法與模板緊密貼靠，PVC管口會出現灰漿。在施工后需要進行人工清理，并且清理后管口周邊的混凝土會出現大量毛邊，直接影響胸墻的外觀質量。為了對這一問題進行有效解決，可以改用橡膠進行封堵。在PVC管的管內特制橡膠塞，橡膠塞有一定彈性，可以保證有模板的緊密性，止漿效果比較良好。在拆模時，PVC管和混凝土表面也可以平等連接，不會出現漏漿問題，并且橡膠塞的安裝以及拆卸過程比較簡單，可以重復使用。

2.5 護舷安裝方案

將護舷安裝在胸墻迎水面可以提高胸墻的穩定性，通常情況下，護舷是以橡膠結構為主的，在施工時需要利用預埋螺母完成螺栓和胸墻連接，之后完成護舷安裝。在這一施工過程中，預埋螺母位置是否準確會對施工質量產生直接影響。在以往的施工過程中對預埋螺母位置進行定位時主要是通過定位鋼板進行定位，定位鋼板在混凝土表面外露可能會導致銹蝕問題，污染胸墻混凝土表面，并且定位板與尋常模板的貼近度不足，會導致定位板與混凝土表面出現錯臺問題。在對護舷施工方案進行改進時，需要直接將定位板臥進混凝土中，在定位板上預留孔并完成同心擴孔作業，孔徑一般要比預埋螺母外徑更大，將螺母從預留孔中穿出后，長度比鋼筋保護層厚度更長，可以與螺母直接進行焊接固定。在完成護舷安裝作業中，預埋板和模板能夠緊密貼合，并且由原有的定位板改為預埋螺栓，可以解決定位板的銹蝕問題，接觸面也比較小，能夠消除預埋件和混凝土存在的錯臺問題，提高螺栓的緊固度。

2.6 馬蹄盒模板止漿改進方案

在馬蹄盒模板止漿改進方案設計過程中，需要先確定懸掛護舷拉鏈U型環位置，通常情況下存在馬狀凹槽，為了對凹槽施工定位進行嚴格控制，在具體的操作過程中，需要以凹槽的具體形狀完成小片馬蹄盒模板制作，然后在胸墻前沿模板支立完成后，利用測量放線對其進行固定，但是在連接部位可能會存在孔隙，而在解決這一孔隙問題時，可以直接使用膠帶進行止漿，但是拆除模板后混凝土表面會殘留膠帶紙對胸墻迎水面的外觀質量和護舷拉鏈的安裝產生負面影響。并且施工完成后玻璃膠容易清理，不會在混凝土表面停留，能夠確保在模板拆除后馬蹄盒邊線的順直度，防止出現漏漿問題。

3 重力式碼頭胸墻施工質量保障措施

3.1 預埋件防腐方案

在重力式碼頭胸墻施工過程中，為了保證胸墻的整體施工質量，需要加強預埋件防腐工作。胸墻是上部結構中至關重要的組成部分，一般情況下，在胸墻在上設置不同類型的預埋鐵件是胸墻施工的重要環節，但是因為胸墻本身處于屬于變動的區域，環境為干濕交替，具有較強的腐蝕性，再加上空氣濕度較大，鹽分較高會導致管溝、護邊角鋼等預埋鐵件出現比較嚴重的腐蝕問題，對胸墻的安全性和穩定性會產生影響。因此，需要加強在胸墻施工過程中的預埋件防腐處理工作。在具體的施工過程中刷鐵紅防銹漆無法達到預期的防銹效果，并且在胸墻外漏的預埋鐵件受摩擦力以及碾壓作用力，會導致防腐漆涂層破壞。為了提高預埋鐵件的耐防腐能力，需要根據預埋鐵件的具體情況利用不同的防腐措施進行處理。

第一，管溝預埋件防護方案。在設計過程中要考慮管道支架的應用需求，一般需要選擇附著力較高，受電焊切割燒傷面比較小的防腐劑，目前以環氧富鋅底漆、環氧云鐵中間漆、聚氨酯面漆組成的防腐劑應用效果良好。為了保證預埋件和防腐涂料有效附著在管溝預埋件上，在防腐處理過程中可以利用機械噴砂進行除銹。第二，對護邊角鋼進行防腐處理。需要考慮到這一類部件并不適合涂刷防腐涂料，可以利用熱浸鋅開展防腐處理作業，對預埋鐵件在熱浸鋅處理后的防腐效果進行分析，其能夠達到預期目標，且可以保證外觀質量。還要對胸墻工程在使用過程中的預埋鐵件發生銹蝕概率進行分析，一旦發現問題要及時解決，在最大程度上確保預埋件的防腐效果。

3.2 胸墻養護方案

在胸墻施工過程中要重視胸墻養護方案編制工作，這是進一步提升胸墻施工質量的主要措施。在傳統的胸墻養護過程中，主要是通過覆蓋土工布以及人工澆水的方式完成養護工作，但是土工布比較潮濕，長期在鋼筋表面鋪蓋會導致鋼筋出現銹蝕問題，再加上需要養護的胸墻數量相對較多，工作量會大大增加，導致人力成本增加，并且養護的均勻度以及及時性會受到影響。將原有的人工澆水養護改為水管噴淋養護能夠提高澆水養護的工作效率。具體的操作是將養護水直接接入進水閥門，水管鋪設在胸墻頂面，養護水管要每隔1 m開設2 mm的孔洞，根據養護的具體需求直接打開閥門，養護水直接從孔洞噴出，均勻地噴灑在土工布上。這種養護方案能夠避免土工布與鋼筋密切接觸，而且能夠根據胸墻的數量進行同步養護工作，保證養護工作的及時性和有效性。此外，利用水管噴淋養護，其均勻度和及時性更強，能夠提高養護水平。

3.3 軌道槽支模施工

在軌道槽支模施工過程中也要加強施工質量控制。一般情況下，胸墻頂部會設置在碼頭門機清走前軌道的軌道槽，沿著碼頭的岸線布置軌道槽，寬度保持在40～50 cm，深度為20 cm，需要在兩側設置護邊角鋼，施工順序為護邊角鋼安裝——軌道槽模板安裝。在面層混凝土澆筑施工后需要及時拆除模板，保證軌道槽成型。一般情況下，軌道槽模板是長條狀的鋼模板，可以與護邊角鋼貼嚴支立。在具體的操作過程中需要將同徑反向螺栓設置在兩側模板上，利用螺栓套筒旋鈕可以對模板位置進行調整。與此同時，需要對模板的變形問題進行全面考慮，為了保證模板與護邊角鋼的貼近度，可以將原有的一體化緊張器模板結構改為分體式緊張器結構，這種結構并不需要在木板上固定緊張器，主要是利用螺栓外端焊接角鋼，可以利用角鋼對模板進行調整。

3.4 胸墻面層防裂施工要點

在胸墻施工過程中，需要重視胸墻面層防裂施工，有一部分胸墻的沉降量比較大，可能會導致胸墻頂面鋼筋保護層超出設計范圍。面層在施工過程中需要按照間距為250 mm的原則對鋼筋網片進行加工，并且要根據設計保護層60 mm高度焊接支撐鋼筋，將其固定在胸墻，防止墻面從混凝土出現開裂問題。在胸墻頂面的水電井口以系船柱拐角部位，可以利用B12螺紋鋼筋進行綁扎鋼筋，單根長400 mm，間距為150 mm，在胸墻的上層要綁扎4根加強鋼筋。在面層砼施工的過程中，單段胸墻為19 m，頂面寬度為4.5 m。為了防止胸墻頂砼因為伸縮產生裂縫問題，在面層施工模板完成拆除作業后，垂直于前沿線方向的裁縫機，需要對胸墻頂面砼進行裁縫，裁縫深度為30 mm，間距為4.75 m，每一段胸墻裁縫為3條。

4 結語

綜上所述，在重力式碼頭胸墻施工過程中，需要對存在的具體問題進行深入分析，要了解胸墻質量問題對重力式碼頭使用產生的危害。這樣才能夠根據胸墻主體施工的具體要求，對原有的施工方案進行改進，提高重力式碼頭胸墻施工工藝的應用水平，保證重力式碼頭工程項目的最終施工質量。