3.2半圆体预制

3.2 构件预制施工
本标段预制构件主要包括钢筋混凝土半圆体与混凝土联锁片及混凝土钩连块几种类型。

3.2.1半圆体预制
1、概述
1) 半圆体的型号规格、数量及主要特征
本标段钢筋混凝土半圆体共计约2161个，8种规格。

半圆体单件重约180吨，具体型号规格和数量见表3—2—1，半圆体结构型式示意图如图3—2—1。

SⅡB标段半圆体构件结构主要特征表表（3—2—1）
图3-2-1 半圆体结构示意图
2) 预制计划和生产强度
根据施工总体计划安排以及钢筋混凝土半圆体安装的顺序、强度，结合预制场地情况等来安排半圆体预制计划。

3）半圆体预制工艺综述
根据本工程半圆体的结构特征以及一期工程半圆体的预制经验，拟采用平躺预制，将底板作为底面，圆弧段作为顶面的预制方法；且分二层三次支拆模板、浇注混凝土，第一次预制底板及侧墙直线段部分（不包括两端封头板部分），第二次预制拱圈段及一端封头板部分，第三次预制另一端封头板部分；模板使用塔吊协助支拆；钢筋绑扎采用制作网片与现场绑扎相结合的工艺；混凝土采用搅拌站集中拌合，罐车运输、泵送入仓。

半圆体出运系统采用千斤顶顶升，平移小车直接在混凝土地坪预制线上进行横移，并设置纵移坑、提升机、桥吊进行纵移、提升、引桥上纵移、起吊及横移落驳。

整个预制场流水作业，各工序均做到专业化施工。

2、半圆体预制平面布置
1）预制场场地选择
根据预制场地实际情况，拟将半圆体预制布置在原基地2区一期预制半圆体的场地预制，具体布置场地见陆上基地总平面布置图。

2）预制、储存台座具体规划布置
根据本工程半圆体预制、就地储存、现场运移出运的特点，结合原基地2区一期预制半圆体的预制场地实际布置情况，预制台座布置应体现工艺成熟、作业流水化、工序施工专业化、台座通用性强等特点，以达到预制出运效率高、速度快、质量好、成本低等优点。

本着这些要求，结合半圆体结构特点和预制生产强度以及现场状况，拟建预制储存台座共设置220个，具体见半圆体预制储存台座平面布置图（3—2—2）（以SⅡB-3型号r=5.0m、L=4.96 m为标准布置）。

3、半圆体预制施工工艺流程
见半圆体预制施工工艺流程图
4、主要工序施工方法
1）模板施工
模板主要采用整体装配式模板，移动式塔吊配合人工进行装拆完成。

半圆体分三次浇注，为便于模板支拆，模板也同样分三次进行，第一次支立底板与直线段及部分拱圈部分；第二次支立剩余部分拱圈段及一端封头板部分；第三次支立剩余的另一端封头板部分。

半圆体浇筑分段见半圆体浇筑分段示意图（3-2-3）。

图3-2-2 半圆体预制储存台座平面布置图
图3-2-3半圆体浇筑分段示意图
施工准备 台座清理、底板放线
钢筋加工与运输
支立底层模板 模板设计与制作 模板运输 砼接缝处理 砼配比设计
砼搅拌运输泵送 钢筋、模板验拆底部模板 安装固定上部内模 安装顶部外模、调整固定 验收、浇筑顶部砼 拆顶部模板 拆模、养护待出运
铺隔离材料（细砂、油毡原纸），纸上放
钢筋绑扎 固定吊孔盒 养护
安放固定拱圈封头模板 安放灌砂、测量预留孔并固定
浇筑底层砼 养护
绑扎封头板钢筋 验收浇筑封头板砼 支立固定封头板模板
①模板结构
底模：根据一期半圆体的预制施工经验以及半圆体的移运工艺，以及预制数量多，面积较大等特点，底胎模拟采用直接布置在混凝土地坪上。

此区域混凝土地坪已在一期预制过类似的半圆体，现只需将其表面损坏处作修复整平处理，确保混凝土表面平整度控制在3mm以内，即可作为预制半圆体底胎模用。

底层模板：底层侧模板面采用4mm冷轧钢板弯曲后，辅以槽钢肋整片加工成定型组合钢模板面，立柱及围柃选用槽钢及角钢桁架式结构，见底层模板结构示意图（3-2-4）。

图3-2-4 底层模板结构示意图
底层端模板面采用δ=5mm木板上开外伸钢筋预留孔组合成散拼模板。

立柱及围柃选用槽钢及角钢桁架式结构。

圆弧段部分模板：半圆体上部圆弧段模板分为内模和外模，均采用桁架式大块钢模板。

模板面采用钢板厚δ=4mm，水平次肋[5，间距350mm，环向采用桁架支承，上下弦杆采用[8，桁架高500 mm，上下腹杆采用∠50整片加工成定型钢模板面，在预先砌好的胎模上准确摆放后，再按规定间距辅以
立板及围柃，检查尺寸合格后焊接成为整体。

为预留浇筑混凝土的入仓口在外模顶部圆心角30°范围内不设模板，由人工磨面形成弧度。

为方便内模的安装和拆模，将内模设为抽拉式，内模安装好后，桁架底距底部混凝土面约500mm，并在每根桁架下设两个轮子。

安装模板时先用吊车将内模基本吊到位，然后用千斤顶精确安装到位，再用木块垫实。

模板结构见上部模板结构示意图（3-2-5）。

拱圈部分的端模为圆环形，为满足纵向钢筋的外伸需求，板面采用δ=5mm木板上开外伸钢筋预留孔组合成散拼模板。

立柱及围柃选用槽钢及角钢桁架式结构。

图3-2-5 上部模板结构示意图
封头段部分模板：分为外模与内模。

外模采用4mm冷轧钢板，使用型钢连接加工成组合定型模板，立柱及围柃选用槽钢及角钢桁架式结构。

内模采用钢木组合散拼模板。

②模板支立
所有模板均为整体拼装式结构，全部按使用部位拼装成整片，采用移动式塔吊配合人工进行吊装支立完成。

支立前先在预制底胎模上测放出外边线、校核顶面平整度及标高后，铺粉砂一层厚5㎜，找平后铺设油毛毡一层及油毡原纸一层，纸接缝处用优质宽胶带封好，然后在纸上测量放线底层模
板内框边线，准确摆放、绑扎底板钢筋，待底板与拱圈环片钢筋一次绑扎成型后，开始支立模板。

模板支立前将模板进行清理涂刷成品机油作脱模剂用，再用塔吊将底板侧模按顺序和边框线位置摆好，人工进行调整，端头模板板面长度同半圆体宽度相同，侧模板面每端长出半圆体长度方向各50㎜，以包住两端侧模，模板底边加三角橡胶条及侧边粘贴发泡橡胶条，以利于止浆，转角处通过拉条连接，尺寸及对角调整经过顶丝拉杆完成。

底模检查合格后，浇筑第一次混凝土，待混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏，即可拆除底板侧模，吊至下一台座位置，本台座继续进行圆弧段模板支立。

圆弧段钢筋是一次性绑扎成型，待底板混凝土浇筑并拆模后，绑扎一端封头钢筋，先支立一端封头板内模板，再支立圆弧型内芯模板，模板板面宽度较半圆体构件长度一端长出封头板内边50㎜，另一端至封头板内模外侧，芯模为框架和板面整体结构，框架底部带滚轮四个，支立时将芯模吊放在半圆体侧面平台架上，平移至浇筑好底板上，测量定位后，通过底脚顶丝杆或小型千斤顶顶升到规定位置，将芯模调整固定后，支立一端半圆环型端模，然后支立顶外模板，顶外模板底脚通过底板顶面预埋圆台螺母连接并固定，端部用转角拉条与端模板和芯模连接牢固。

构件预留孔灌砂孔采用4mm钢板卷制作板面并留有一活口，内辅以伞状型钢骨架，测量孔采用预埋PVC管办法留置。

模板检查合格后即可进行拱圈与一端封头板同时混凝土浇筑。

封头段外模采用整体拼装模板，内模板采用散拼模板。

在拱圈模板与一端封头板模板拆除后，进行另一端封头段钢筋绑扎完成后，支立此端封头板模板。

通过预留灌沙孔使用人工进行一端内模拼装。

内、外模使用对拉螺杆连结。

为减少此端封头混凝土与圆弧段混凝土之间的表面错牙，圆弧段此端部分模板不拆除，与封头段模板进行对接。

模板安装牢固并经检查后进行封
头段混凝土浇注。

③拆模
待混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏，即可拆除侧模板。

底板模板松开并拆除转角底脚拉条及顶拉杆等，直接用塔吊将模板吊至下一台座。

顶模板拆除时先松动转角及底脚螺栓，使模板面能脱离混凝土面即可，然后使用塔吊将一片侧模吊住后，拆除连接螺栓，将模板吊下，同样方法拆除另一侧模板。

内部圆弧芯模板则需完全松开后，使用牵引设备从半圆弧体内拖出至外部支撑平台架上，全部拆除后，依次按顺序吊至下一台座支立。

④模板配置套数
根据半圆体预制的计划强度与模板的周转期，同时期不同类型构件的模板配置合计按底板侧模12套，圆弧段顶模板12套，芯模16套，封头模16套进行配置周转使用，实际施工过程中根据实际效率进行改进调整增加即可。

2）钢筋施工
①钢筋的存放
钢筋原材料及根据设计图纸在加工场加工后的成品、半成品存放要分门别类、井然有序，编号堆放，用支架垫起，高于场内地坪300㎜。

②钢筋的加工与运输
钢筋加工全部在预制场的钢筋加工场集中加工，成片钢筋直接加工成钢筋网片。

钢筋的对焊、下料、加工均用机械完成。

钢筋运输：钢筋加工完成后的水平运输采用装载机拖拉拖盘运往台座区。

钢筋的垂直运输则利用塔吊完成。

为防止环型钢筋网片在运输过程中发生变形，采用在环型网片的两侧及其端部用型钢做一框架加以固定同时应
适当选取吊点位置。

③钢筋绑扎
钢筋绑扎采用现场绑扎与网片安装相结合的绑扎方法完成，用混凝土垫块保证保护层的厚度。

钢筋接头采用对焊工艺，。

焊接钢筋接头均按规范要求错开，每个断面的钢筋接头数量不超过钢筋总量的50%。

底板钢筋全部为现场人工绑扎成型。

圆弧型钢筋网片可在半成品加工场利用网片架人工绑扎成型，使用塔吊配合吊装与底板钢筋连为一体，钢筋为减少搭接浪费，底板与圆弧拱圈钢筋一次绑扎成型。

待底板混凝土浇筑完成后，再绑扎一端封头板钢筋，将其与底板及拱圈外露钢筋绑扎连接在一起。

待拱圈及一端封头板混凝土浇筑完成后，再绑扎另一端封头板钢筋，将其与底板及拱圈外露钢筋绑扎连接在一起，待验收合格后，即可进行模板支立和混凝土浇筑。

3）混凝土浇注
①混凝土浇注工艺
浇注工艺采用两座50m3/h拌合站集中供应混凝土，8 m3罐车运输混凝土，60m3/h混凝土悬臂泵分灰入仓。

②原材料和配置混凝土控制
A、采用泵送混凝土，塌落度控制在12±2cm，砂率在40%左右，细骨料采用中粗砂。

B、选用级配良好的石子，针片状颗粒含量控制在10%以下，避免因级配不良降低混凝土的可泵性。

C、水泥选用普通硅酸盐水泥。

D、根据不同的施工季节和浇注量，混凝土拌合时掺加适当的外加剂。

③混凝土的搅拌、运输和浇注振捣
A、混凝土的搅拌在预制场拌和站进行。

混凝土严格按试验报告提供的配合比、各种原材料的投料顺序、搅拌时间进行。

B、混凝土的运输由混凝土搅拌车运送到现场，通过汽车泵泵送入模。

C、上部混凝土入模口为外模顶部无模板部分，在两侧圆拱部分设2～3排振捣孔，混凝土分层入模和振捣，混凝土面升至振捣孔后将孔封掉。

D、混凝土浇注顺序应从一端开始向另一端推进，并分层进行下灰，振捣间距等均按以下要求严格控制及操作以确保混凝土的施工质量：
a 混凝土浇注分层厚度控制在300mm左右。

b 浇注顺序严格按拟定的程序进行，上层混凝土浇注必须在下层混凝土的初凝之前，同时要求泵车控制人员，分灰人员，振捣人员密切配合，作到分灰适当，振捣及时，杜绝漏振。

c 混凝土振捣采用φ50软轴长5m—6 m高频插入式振捣器，振捣时每棒插入点间距应控制在30cm左右。

每棒振捣时间20s，确保混凝土振捣密实，混凝土浇筑完成后，顶面清除浮浆后，原浆压实抹平压光。

d 圆弧段混凝土从顶层模板上预留口下灰入模，下灰至要求层厚度时，将输送软管改到本层相邻预留口，然后从预留口使用插入式振捣棒按要求振捣密实，待混凝土达到整排预留口底边缘时，将预留口封好，改在上层预留口下灰，直至弧顶面下灰口为止，顶面预留口浇筑完成后，清除浮浆，抹平压光。

为确保其顶部无模板部分的人工抹面的圆弧度，采用型钢做一弧度一致的钢模具，在混凝土第一次初抹面时即形成要求的圆弧度。

④施工缝的处理
为保证混凝土浇注分层间的接茬质量，混凝土达到一定的强度后要对施工缝进行凿毛，采用人工凿毛下层混凝土的接茬面，然后再用高压水冲冼。

同时在浇注上一层混凝土前，先洒水湿润，再在下一层混凝土接茬面上均匀
铺设一层10～30㎜厚同标号水泥砂浆。

对一端封头板部分与拱圈之间的环向施工缝处理，为减少错牙及流泪现象，采用第三次浇筑的封头板部分的环向外模与第二次浇筑拱圈外模同步支立并搭接固定于拱圈上且不拆除的工艺。

⑤养护
混凝土的表面终凝后，要及时进行养护，养护可根据时令和气温情况采用不同方法。

夏天采用履盖土工布洒水养护的方法，养护用水采用与自来水，如自来水供应不足可采用退潮时的长江水进行养护，但长江水须经检测机构检验合格方可使用；冬天采用蓄热法养护。

混凝土的表面潮湿养护期不少于14天。

5、半圆体预制的质量标准
半圆体预制质量执行《港口工程质量检验评定标准》（JTJ221-98）与《长江口深水航道治理工程整治建筑物工程质量检验评定标准》，具体质量标准外型尺寸允许偏差见表（3—2—3）。

预制半圆体允许偏差应符合下表的规定表（3—2—3）
（mm ）
1 纵长±20
2 宽度±20
用钢尺量
3 底板厚度±10
4 外圆半径±20
5 原弧面纵向弯曲矢高15 拉线用钢尺量
6 壁厚+15 -10
用钢尺量
7 预留孔位置50
8 端部竖向倾斜H/200 用吊线及尺量两侧面
9 高度±30
用钢尺量
10 分段浇灌相邻段错牙10
注：H为半圆体高度。

6、半圆体的出运系统
1.半圆体移运工艺流程见半圆体移运工艺流程图。

半圆体预制养护等待
清理安设千斤顶底座半圆体顶升底座加工
2）移运工艺
①移运的准备工作
A、半圆体预制完成，经检验质量达到设计及规范要求，喷写构件编号，
在场内养护堆放，根据使用计划和场区存放容量，分批进行出运装船。

B、半圆体上预埋件齐全，达到设计及施工要求。

C、横移小车、纵移车、升降平台、桥吊设计加工制作完成，运转正常。

D、收听、收看天气形势预报和当日气象预报，结合当天现场实际观察，具备半圆体出运和安装的自然条件。

②顶升半圆体上横移小车
A、预先用红油漆在半圆体出运线地面上标示出横移车宽度线，以便于横移车准确就位。

B、将四台100t千斤顶置入半圆体顶升孔内，分别在千斤顶顶部和底部垫入铁板，以使受压均匀，保护地坪和半圆体不受损坏。

C、四台千斤顶分别连接四台油泵。

顶升前，在半圆体每个顶升孔旁放置一个量高器。

顶升过程由四人操作，一人统一指挥。

每次顶升10cm后，暂停顶进，及时进行单机调整。

然后再顶升，直到达到顶升高度要求后停止。

D、将横移车由塔吊配合运至半圆体前端，按原先划好的标识线摆放准确后，用装载机配合将横移车推至半圆体底部。

E、四台千斤顶同步卸压，使千斤顶平稳地着落于横移车上，拆除千斤顶。

F、半圆体顶升见图（3-2-6）半圆体顶升示意图。

③横移小车上纵移车
A、采用12t的卷扬机牵引横移车，将卷扬机上钢丝绳连接与横移车中部的拉环用插销连结好后，清理横移路线。

开动卷扬机以缓慢平稳的速度牵引横移车。

B、在横移车行进过程中，如果发生偏位，就通过将钢丝绳连接于横移车两侧的拉环或利用装载机施加偏心推力进行纠偏，使其按预定的路线前
进。

图（3-2-6）半圆体顶升示意图
C、将出运槽内的纵移车推至相应位置后，用木楔及木方将纵移车车轮以及纵移车两侧与出运槽之间的空隙塞紧，防止在横移车拖上纵移车的过程中，纵移车发生滑动以及由于横移车的惯性而损坏纵移车。

D、将横移车继续缓慢牵引至纵移车上，使横移车前端稍微抵靠在纵移车一侧的限位板上。

E、横移车在纵移车上准确就位后，对横移车进行临时固定，以保证在整体纵移过程中，横移车不会发生相对移动。

F、横移车上纵移车见图（3-2-7）半圆体横移至纵移车示意图。

图3-2-7半圆体横移至纵移车示意图
④纵移车上提升机
A、装有横移车及半圆体的纵移车由装载机牵引向提升机方向前进。

B、将提升机着落于提升机基槽内，使提升平台上的轨道与出运槽的轨道相平。

C、继续牵引纵移车至提升平台上，在提升平台前端设有护木，以减缓纵移车的惯性冲击。

通过提升平台四角上的限位装置来限定纵移车的位置，保证纵移车在提升过程中的稳定性。

⑤纵移车拖至码头桥吊
A、将纵移车在提升机平台上固定好后，开始提升。

操作人员开动提升机，缓缓将纵移车以及其上的半圆体与横移车提升。

B、继续提升至提升平台轨道高于引堤轨道5cm时，停止提升。

人工插入两个平台销子。

插好销子后，将提升平台下落卡在销子上，使提升平台上的轨道与引堤轨道对接。

C、检查对接轨道的轴线与标高一致后，拆除提升平台前端的两个定位装置，把码头引桥上的卷扬机钢丝绳连接于纵移车上，开动卷扬机将纵移车拖出提升平台。

也可直接使用装载机拖出纵移车。

D、装有半圆体及横移车的纵移车由码头引桥上的12t卷扬机沿引堤上的轨道梁平稳牵引至码头方向200t桥吊处。

E、提升机提升纵移车见图（3-2-8）半圆体提升示意图。

图3-2-8 半圆体提升示意图
⑥半圆体起吊落驳
A、使用200t桥吊进行半圆体的起吊落驳，由6艘1000t自航驳进行半圆体水上运输。

提前将方驳在涨潮时停入200t桥吊下，带缆停靠好。

B、纵移车牵引到桥吊下要求位置后，稳固好。

由操作人员将四个吊钩推进半圆体吊孔内，缓慢提升桥吊，调整使四个吊钩均受力后，有关人员退至安全处。

C、200t桥吊将半圆体提离横移车上方10cm左右后，暂停提升，进行观察。

D、启动桥吊行车，平移半圆体至方驳正上方。

桥吊左右移动，方驳前后移动，缓缓将半圆体放在方驳上已标识好的位置，以确保方驳在运输过程中不发生偏载现象。

E、半圆体在方驳上安放准确后，由操作人员将四个吊钩从半圆体吊孔中拽拉出来，桥吊提升吊钩，完成该半圆体出运。

F、半圆体起吊落驳见图（3-2-9）半圆体出运装船示意图。

图3-2-9 半圆体出运装船示意图
3.2.2混凝土联锁块预制
1、概述
1）联锁块的规格型号及数量
本标段共需预制砼联锁块排体373622㎡(1494488块/40124m3)。

联锁块单体尺寸分为400mm×400mm×160mm与400mm×400mm×200mm两种（排首2m范围内），砼强度等级为C20。

砼联锁块体预制时，用φ14 mm三股丙纶绳纵横向接成绳网，埋设在混凝土块中，通过陆上预制场地浇筑，将若干单块混凝土块体连接在一起，形成柔性的单元混凝土联锁片。

根据排体宽度及铺排船的实际铺排排幅宽度，砼联锁片平面尺寸暂按做成4.0m×5.0m×
0.16m与2.0m×5.0m×0.2m两种类型，块间纵横向间距100 mm，块间由丙纶绳联成一整片，单元混凝土联锁片结构示意图具体见图（3-2-12）。

2）预制计划和生产强度
根据施工总体计划安排及铺排的实际功效，混凝土联锁块预制计划现按导堤铺排进度控制，则平均日预制强度为120 m3/天，砼联锁片平面尺寸按做成4.0m×5.0m/片考虑，则平均日预制强度为60片/天。

2、联锁片预制场地选择
联锁块预制场地具体见芦潮港预制场平面布置图。

3、施工工艺流程
见预制施工工艺流程图
4、主要工序施工方法
1）模板施工
①模板结构
图3-2-10 混凝土联锁片结构示意图
底模：砼联锁片直接铺设在砼地坪上制作，采用塑料薄膜或涂刷脱模剂做底模隔离层。

混凝土地坪的平整度要求控制在3 mm以内。

侧模：采用整体框架结构，外框模由4根[16槽钢组成，拼成内部4900 mm×3900mm的矩形框架，槽钢上间距500 mm开孔槽，孔径φ16 mm，作为放置直径14 mm丙纶绳的预留孔，满足固定丙纶绳需要。

[16槽钢采用B型，以加强刚度。

内框模采用4mm钢板整体轧制而成，下部开槽作为放置直径14 mm丙纶绳的预留孔，满足固定丙纶绳需要。

具体见联锁片模板拼装图(3-2-11)和外框模板示意图（3-2-12）。

内插板：采用160 mm ×398mm 厚2mm 钢板作为止浆内插板其不但可以防止预留槽处的漏浆，而且由于其长度短，对地胎膜的适应力相对较强，可减少槽钢下侧的漏浆。

止浆内插钢板结构示意图见图（3-2-13）。

图3-2-11 联锁片模板拼装图
图3-2-12 外框模板结构示意图
图3-2-13 止浆钢板示意图
模板加工时，板面最大不平整度、几何尺寸偏差、开槽间距偏差及丙纶绳槽孔间距偏差均应严格控制，所有隔板下料，开槽均不得使用气割，必须采用剪板和冲压。

②模板支立
支模前先将场地清理干净，采用塑料薄膜做底模隔离层及模板上涂刷均匀脱模剂，利用人工按要求的尺寸位置拼装“钩绳管”，调整对角线。

铺放丙纶绳：把绳子一头结一个约10cm的环套在“钩绳管”上，然后顺序进行铺放，把绳子挂在“钩绳管”的挂钩上，依次顺序把绳子铺设完收紧，使绳子离开地面。

吊安整体框模：采用吊机将整体框模吊至支模位置，人工配合使槽口对
准预铺好的丙纶绳，调整绳子进入槽口。

安放内插板：采用人工将已加工好内插板插到相应位置，并使用钢筋制的卡子将其贴紧框模。

收紧丙纶绳：模板支好后，用楔子塞进“钩绳管”和外框模间，并锤击木楔子，使丙纶绳收紧。

2）砼施工
①混凝土的搅拌运输
混凝土采用搅拌站集中供料，混凝土罐车运输至浇筑现场，卸到铁板上，人工分层入模、摊铺。

②砼现浇
混凝土入模后，使用40㎜插入式振捣棒振捣砼，按混凝土入模先后逐块振捣，每块的四角及中间各一点，每点振时15～20s，控制好振捣棒的插入深度，避免插到底部，以防止击穿底模，并不得斜插，不得碰模板和丙纶绳。

砼振捣结束后刮掉表面的浮浆，填充好的混凝土，采用2.2KW的手提式平板振动器振捣提浆。

③抹面
混凝土振捣后，人工用木抹子作好拍浆和抹面，使表面石子下沉然后用铁抹子抹一遍，将要终凝时压光。

特别是四只角，一定要压实、抹光，避免拆模后出现麻面或掉角现象。

3）拆模
当混凝土终凝后3小时，即可开始拆模。

先拆外框模，拆模前先把“绳。