一种构筑防波堤用单桶多仓桶式构件的预制方法技术领域
本发明涉及一种防波堤的预制方法，特别涉及一种构筑防波堤用单桶多仓桶式构
件的预制方法。
背景技术
无底桶式预制构件直立式防波堤结构是一种采用混凝土、钢筋、钢结构等材料制
作的新型防波堤结构形式，该类结构无底有盖。根据工程前景，桶式基础结构预制需求量
大，适合工厂化生产，如果按照设计，采用传统的施工过程，即底部支撑模板→绑扎钢筋→
侧边支撑模板→钢筋绑扎→浇筑混凝土→拆除模板及底部支撑系统。由于桶式基础的特殊
性，有盖无底，底部模板支撑系统拆除之后不利于从桶体内部取出，并且耗费材料多，周转
周期长，若采用一次性浇筑完成，则工序繁杂，工期长，质量难以保证。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，提高制
作效率的构筑防波堤用单桶多仓桶式构件的预制方法。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种构筑
防波堤用单桶多仓桶式构件的预制方法，所述的单桶多仓桶式构件包括一个无底有盖的长
圆形桶体和设在长圆形桶体上的两个防波桶体，防波桶体沿长圆形桶体的短轴方向排列，
所述的长圆形桶体通过两道纵横隔墙分隔有九个隔舱，长圆形桶体两头的三个隔舱顶部各
设有两道与长圆形桶体的短轴平行设置的高肋梁，其特征在于：其步骤为，
(1)铺设底模：沿长圆形桶体两头的桶壁下沿及纵横隔墙的下沿铺设活动底模板，活动
底模板通过千斤顶支撑，沿长圆形桶体中间的桶壁下沿铺设固定底模板，；
(2)预制长圆形桶体的第一层桶身：
2.1安装第一层模板：铺设完后，先在活动底模板和固定底模板上方绑扎长圆形桶体
第一层桶身和第一层纵横隔墙的钢筋，再在活动底模板和固定底模板内侧安装第一层隔舱
模板，第一层隔舱模板由若干模板单元拼装而成，第一层隔舱模板内设有支撑模板单元的
装拆模架，所述装拆模架由立柱和支撑杆组成，在第一层隔舱模板的底部设有调整装拆模
架高度的丝杆地脚；安装完第一层隔舱模板后，安装长圆形桶体的第一层外桶壁模板，第一
层外桶壁模板由长圆形桶体两头的4个1/4圆弧段和长圆形桶体中间的2个直线段组成，每
段均通过对拉杆与第一层隔舱模板相接；
2.2浇筑第一层：安装完第一层模板后，开始浇筑第一层桶身和第一层纵横隔墙，浇筑
时由两台泵车对称浇筑，采取先外后内的浇筑顺序，自下而上进行分层浇筑，每层的浇筑厚
度为45-55cm，浇筑时间为25-35分钟，浇筑的同时进行振捣，将振捣棒垂直插入混凝土中，
快插慢拔，上下抽动，振捣间距为250-350mm，每一振点的持续振捣时间为15～20s，以混凝
土捣实至表面呈现浮浆和不再沉落为止，振捣上层混凝土时，为保证上下层混凝土结合成
整体，振捣棒插入下层混凝土中5-10cm进行振捣，待每层下灰至顶部时，进行二次振捣，每
层振捣完后，清除浮浆，用压槽条进行压槽，确保上下层混凝土的连接，浇筑完后，在第一层
桶身和第一层纵横隔墙的顶部用土工布覆盖；
(3)预制长圆形桶体的第二层桶身：
3.1安装第二层模板：待第一层桶身和第一层纵横隔墙的混凝土结硬后，先拧松对拉
杆上的紧固螺帽及第一层隔舱模板的装拆模架，让养护水顺着第一层外桶壁模板与混凝土
的脱开面、第一层隔舱模板与混凝土的脱开面渗下，养护第一层桶身和第一层纵横隔墙，然
后，绑扎长圆形桶体第二层桶身和第二层纵横隔墙的钢筋，再将第二层隔舱模板吊装至第
一层隔舱模板的顶部，第二层隔舱模板与第一层隔舱模板的结构相同，在第二层隔舱模板
与对应的装拆模架之间设有调节第二层隔舱模板高度的调节机构，所述的调节机构包括套
在装拆模架立柱上的升降管，升降管装在第二层隔舱模板上，立柱上按不同的支立高度设
有若干定位孔，升降管上设有与定位孔配合的定位销，第一层桶身和第一层纵横隔墙养护
10-14h后，完全拆除第一层外桶壁模板，将其作为第二层外桶壁模板使用，第二层外桶壁模
板支立在第一层桶身上部的对拉杆上，并通过对拉杆和紧固螺帽与第二层隔舱模板相接；
3.2浇筑第二层：按照步骤2.2所述的方式浇筑第二层桶身和第二层纵横隔墙，待第二
层桶身和第二层纵横隔墙的混凝土结硬后，预制完成带纵横隔墙的长圆形桶体的桶身；
3.3拆除模板：预制完后，先拧松第二层外桶壁模板的对拉杆上的紧固螺帽及第二层
隔舱模板的装拆模架，让养护水顺着第二层外桶壁模板与混凝土的脱开面、第二层隔舱模
板与混凝土的脱开面渗下，养护第二层桶身和第二层纵横隔墙，养护10-14h后，先拆除第二
层外桶壁模板，再拆除长圆形桶体中间隔舱的第一、二层隔舱模板，最后拆除长圆形桶体两
头隔舱的第一、二层隔舱模板；
(4)预制高肋梁：在长圆形桶体两头的三个隔舱顶部安装两套高肋梁模板，沿长圆形桶
体的短轴方向设置，接着，绑扎高肋梁钢筋，再按照步骤2.2所述的方式浇筑高肋梁，浇筑完
后，通过养护水养护高肋梁，养护10-14h后，拆除高肋梁模板；
(5)预制桶盖：在长圆形桶体的外桶壁上沿安装一圈盖板模板，在长圆形桶体两头的三
个隔舱顶部沿长圆形桶体的长轴方向各铺设三块预制盖板，三块预制盖板通过两道高肋梁
搭接在纵横隔墙及桶壁上，长圆形桶体中间的每个隔舱顶部均铺设一块预制盖板，预制盖
板搭接在纵横隔墙上，在预制盖板的上方绑扎盖板钢筋和防波桶体的预留钢筋，然后，按照
步骤2.2所述的方式浇筑，浇筑完后，用土工布覆盖至结硬，结硬后用养护水养护，养护10-
14h后，拆除盖板模板；
(6)预制防波桶体的第一层桶身：两个防波桶体的桶身作为整体同步施工，先在钢筋加
工区制作防波桶体的钢筋，然后整体吊装至桶盖的预留钢筋处与其对接，再绑扎好两个防
波桶体之间的连接钢筋；绑扎完后，先安装防波桶体根部的内外趾模板，外趾模板由4片竖
向模板和与竖向模板顶部相接的4片内斜模板组成，内趾模板由4片内模板和1片装拆模块
组成，再安装第一层内桶壁模板，第一层内桶壁模板与内趾模板的结构相同，再安装第一层
外桶壁模板，第一层外桶壁模板由与外趾模板的内斜模板顶部相接的4片外模板组成，模板
之间通过角钢相接，在安装、加固好后，按照步骤2.2所述的方式浇筑防波桶体的第一层桶
身，浇筑完后，先拧松角钢，让养护水顺着内趾模板与混凝土的脱开面、外趾模板与混凝土
的脱开面、第一层外桶壁模板与混凝土的脱开面、第一层内桶壁模板与混凝土的脱开面渗
下；
(7)预制防波桶体的第二层桶身：养护第一层桶身的同时，安装第二层内桶壁模板，第
二层内桶壁模板与第一层内桶壁模板结构相同，再安装第二层外桶壁模板，第二层外桶壁
模板与第一层外桶壁模板结构相同，再用角钢安装、加固后，按照步骤2.2所述的方式浇筑
第二层桶身，浇筑完后，先拧松角钢，让养护水顺着第二层外桶壁模板与混凝土的脱开面、
第二层内桶壁模板与混凝土的脱开面渗下，养护防波桶体的第二层桶身，养护10-14h后，拆
除所有模板，预制完整个桶式构件；
(8)桶式构件的养护：预制完后，所述隔舱的仓壁和防波桶体的内桶壁采用养护液养
护，长圆形桶体的外桶壁、桶盖和防波桶体的外桶壁采用喷水养护，养护完成后，制得防波
堤的桶式构件。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述混凝
土由以下原材料组成：水泥选用标准稠度低、强度等级不低于42.5的中低热硅酸盐水泥、普
通硅酸盐水泥；掺和料选用优质矿粉、粉煤灰，细度大于4000cm2/g；碎石优化级配设计，采
用二级配，空隙率小、针片状少；细骨料选用级配良好的中粗河砂；减水剂选用与水泥匹配
的坍落度损失小的高效减水剂，其减水率大于25%；混凝土水胶比最大允许值小于0.40，混
凝土最低胶凝材料用量大于400kg/m3，抗氯离子渗透性（C）≤1000库仑，拌合物氯离子含量
按水泥质量百分率计的最高限值为0.1，按照上述配合比将各原材料集中拌合，制得混凝
土。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，步骤（2）
中所述振捣棒每一振点的振动时间为2秒。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，步骤（5）
中浇筑厚度与预制盖板的厚度之比为0.6-0.7。
本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的隔
舱按3ⅹ3排列。
与现有技术相比，本发明通过对长圆形桶体的模板进行分层支立，分层分次浇筑，
可满足浇筑不同高度的桶式构件适应海底标高，在保证浇筑质量的同时提高桶式构件的制
作效率；通过设调节机构和丝杆地脚，通过调节第二层内外模的高度来控制长圆形桶体的
最终高度，可实现不同标高长圆形桶体的预制，实现了不同的长圆形桶体采用同一套模板；
通过分层分次浇筑，保证浇筑的质量，可减少经济成本，节省施工现场的空间，缩短模板的
调节时间和预制工期。
附图说明
图1是本发明的浇筑分层图；
图2是图1的俯视图；
图3是长圆形桶体的模板支立图。
具体实施方式
以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进
一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
参照图1-3，一种构筑防波堤用单桶多仓桶式构件的预制方法，所述的单桶多仓桶
式构件包括一个无底有盖的长圆形桶体和设在长圆形桶体上的两个防波桶体，防波桶体沿
长圆形桶体的短轴方向排列，所述的长圆形桶体通过两道纵横隔墙分隔有九个隔舱，长圆
形桶体两头的三个隔舱顶部各设有两道与长圆形桶体的短轴平行设置的高肋梁，其步骤
为，
(1)铺设底模：沿长圆形桶体两头的桶壁下沿及纵横隔墙的下沿铺设活动底模板，活动
底模板通过千斤顶支撑，沿长圆形桶体中间的桶壁下沿铺设固定底模板，；
(2)预制长圆形桶体的第一层桶身1：
2.1安装第一层模板：铺设完后，先在活动底模板和固定底模板上方绑扎长圆形桶体
第一层桶身1和第一层纵横隔墙的钢筋，再在活动底模板和固定底模板内侧安装第一层隔
舱模板7，第一层隔舱模板7由若干模板单元拼装而成，第一层隔舱模板7内设有支撑模板单
元的装拆模架，所述装拆模架由立柱12和支撑杆13组成，在第一层隔舱模板7的底部设有调
整装拆模架高度的丝杆地脚14；安装完第一层隔舱模板7后，安装长圆形桶体的第一层外桶
壁模板8，第一层外桶壁模板8由长圆形桶体两头的4个1/4圆弧段和长圆形桶体中间的2个
直线段组成，每段均通过对拉杆9与第一层隔舱模板7相接；
2.2浇筑第一层：安装完第一层模板后，开始浇筑第一层桶身1和第一层纵横隔墙，浇
筑时由两台泵车对称浇筑，采取先外后内的浇筑顺序，自下而上进行分层浇筑，每层的浇筑
厚度为45-55cm，浇筑时间为25-35分钟，浇筑的同时进行振捣，将振捣棒垂直插入混凝土
中，快插慢拔，上下抽动，振捣间距为250-350mm，每一振点的持续振捣时间为15～20s，以混
凝土捣实至表面呈现浮浆和不再沉落为止，振捣上层混凝土时，为保证上下层混凝土结合
成整体，振捣棒插入下层混凝土中5-10cm进行振捣，待每层下灰至顶部时，进行二次振捣，
每层振捣完后，清除浮浆，用压槽条进行压槽，确保上下层混凝土的连接，浇筑完后，在第一
层桶身1和第一层纵横隔墙的顶部用土工布覆盖；
(3)预制长圆形桶体的第二层桶身2：
3.1安装第二层模板：待第一层桶身1和第一层纵横隔墙的混凝土结硬后，先拧松对拉
杆上的紧固螺帽及第一层隔舱模板7的装拆模架，让养护水顺着第一层外桶壁模板8与混凝
土的脱开面、第一层隔舱模板7与混凝土的脱开面渗下，养护第一层桶身1和第一层纵横隔
墙，然后，绑扎长圆形桶体第二层桶身2和第二层纵横隔墙的钢筋，再将第二层隔舱模板11
吊装至第一层隔舱模板7的顶部，第二层隔舱模板11与第一层隔舱模板7的结构相同，在第
二层隔舱模板11与对应的装拆模架之间设有调节第二层隔舱模板11高度的调节机构，所述
的调节机构包括套在装拆模架立柱12上的升降管，升降管装在第二层隔舱模板11上，立柱
12上按不同的支立高度设有若干定位孔，升降管上设有与定位孔配合的定位销，第一层桶
身1和第一层纵横隔墙养护10-14h后，完全拆除第一层外桶壁模板8，将其作为第二层外桶
壁模板10使用，第二层外桶壁模板10支立在第一层桶身1上部的对拉杆9上，并通过对拉杆9
和紧固螺帽与第二层隔舱模板11相接；
3.2浇筑第二层：按照步骤2.2所述的方式浇筑第二层桶身2和第二层纵横隔墙，待第
二层桶身2和第二层纵横隔墙的混凝土结硬后，预制完成带纵横隔墙的长圆形桶体的桶身；
3.3拆除模板：预制完后，先拧松第二层外桶壁模板10的对拉杆9上的紧固螺帽及第二
层隔舱模板11的装拆模架，让养护水顺着第二层外桶壁模板10与混凝土的脱开面、第二层
隔舱模板11与混凝土的脱开面渗下，养护第二层桶身2和第二层纵横隔墙，养护10-14h后，
先拆除第二层外桶壁模板10，再拆除长圆形桶体中间隔舱的第一、二层隔舱模板11，最后拆
除长圆形桶体两头隔舱的第一、二层隔舱模板11；
(4)预制高肋梁：在长圆形桶体两头的三个隔舱顶部安装两套高肋梁模板，沿长圆形桶
体的短轴方向设置，接着，绑扎高肋梁钢筋，再按照步骤2.2所述的方式浇筑高肋梁，浇筑完
后，通过养护水养护高肋梁，养护10-14h后，拆除高肋梁模板；
(5)预制桶盖3：在长圆形桶体的外桶壁上沿安装一圈盖板模板，在长圆形桶体两头的
三个隔舱顶部沿长圆形桶体的长轴方向各铺设三块预制盖板，三块预制盖板通过两道高肋
梁搭接在纵横隔墙及桶壁上，长圆形桶体中间的每个隔舱顶部均铺设一块预制盖板，预制
盖板搭接在纵横隔墙上，在预制盖板的上方绑扎盖板钢筋和防波桶体的预留钢筋，然后，按
照步骤2.2所述的方式浇筑，浇筑完后，用土工布覆盖至结硬，结硬后用养护水养护，养护
10-14h后，拆除盖板模板；
(6)预制防波桶体的第一层桶身4：两个防波桶体的桶身作为整体同步施工，先在钢筋
加工区制作防波桶体的钢筋，然后整体吊装至桶盖的预留钢筋处与其对接，再绑扎好两个
防波桶体之间的连接钢筋6；绑扎完后，先安装防波桶体根部的内外趾模板，外趾模板由4片
竖向模板和与竖向模板顶部相接的4片内斜模板组成，内趾模板由4片内模板和1片装拆模
块组成，再安装第一层内桶壁模板，第一层内桶壁模板与内趾模板的结构相同，再安装第一
层外桶壁模板，第一层外桶壁模板由与外趾模板的内斜模板顶部相接的4片外模板组成，模
板之间通过角钢相接，在安装、加固好后，按照步骤2.2所述的方式浇筑防波桶体的第一层
桶身，浇筑完后，先拧松角钢，让养护水顺着内趾模板与混凝土的脱开面、外趾模板与混凝
土的脱开面、第一层外桶壁模板与混凝土的脱开面、第一层内桶壁模板与混凝土的脱开面
渗下；
(7)预制防波桶体的第二层桶身5：养护第一层桶身4的同时，安装第二层内桶壁模板，
第二层内桶壁模板与第一层内桶壁模板结构相同，再安装第二层外桶壁模板，第二层外桶
壁模板与第一层外桶壁模板结构相同，再用角钢安装、加固后，按照步骤2.2所述的方式浇
筑第二层桶身，浇筑完后，先拧松角钢，让养护水顺着第二层外桶壁模板与混凝土的脱开
面、第二层内桶壁模板与混凝土的脱开面渗下，养护防波桶体的第二层桶身5，养护10-14h
后，拆除所有模板，预制完整个桶式构件；
(8)桶式构件的养护：预制完后，所述隔舱的仓壁和防波桶体的内桶壁采用养护液养
护，长圆形桶体的外桶壁、桶盖和防波桶体的外桶壁采用喷水养护，养护完成后，制得防波
堤的桶式构件。
所述混凝土由以下原材料组成：水泥选用标准稠度低、强度等级不低于42.5的中
低热硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥；掺和料选用优质矿粉、粉煤灰，细度大于4000cm2/g；碎
石优化级配设计，采用二级配，空隙率小、针片状少；细骨料选用级配良好的中粗河砂；减水
剂选用与水泥匹配的坍落度损失小的高效减水剂，其减水率大于25%；混凝土水胶比最大允
许值小于0.40，混凝土最低胶凝材料用量大于400kg/m3，抗氯离子渗透性（C）≤1000库仑，
拌合物氯离子含量按水泥质量百分率计的最高限值为0.1，按照上述配合比将各原材料集
中拌合，制得混凝土。
步骤（2）中所述振捣棒每一振点的振动时间为2秒。
所述的隔舱按3ⅹ3排列。
步骤（5）中浇筑厚度与预制盖板的厚度之比为0.6-0.7，以预制盖板作为现浇盖板
的底部支撑，减少了底部模板及相对应的支撑系统工艺，缩短工期，这个施工方法可以精简
施工工序，缩短工期，减少工具和器械使用，提高盖板的整体性，保证气密性和桶体盖板的
整体性，另外，浇筑厚度与预制盖板的厚度之比保证在0.6-0.7之间，保证桶体的气密性，对
于施工过程，有节约模板，节省辅助材料，减少工序，缩短工期的作用。
单桶多仓桶式构件的长圆形桶体的尺寸为长30m，宽20m，高8.5m-10.15m，防波桶
体的桶高为7.95-10.35m，重3200t，桶体采用分层制作，自下而上每隔3-5m浇筑一次混凝
土，共分5次混凝土浇筑，长圆形桶体分2层，一层、二层钢筋均在台座上完成钢筋绑扎然后
立模浇筑，长圆形桶体的桶盖采用叠合板施工工艺，预制板安装完成后实施现浇面层作业，
防波桶体的钢筋在专用区域绑扎完成后吊装，分2层浇筑，分层情况是：长圆形桶体分2层浇
筑，第一层5.30m，第二层施工到盖板底部，安装预制盖板后，浇筑盖板现浇层，防波桶体分2
层浇筑，下层5.5m；底模板支立前，首先对场地进行了清理，然后放线测量桶式基础位置，
安装底模，安装好的底模整体性良好，其各项尺寸误差在±5mm内，为防止混凝土漏浆，侧面
用燕尾橡胶条或海绵条封住；为保证砼的几何尺寸符合规范标准要求，支立模板时层层控
制垂直度、标高和平面尺寸，螺栓紧固；混凝土浇筑完成后，及时用保水性较好的土工布等
材料覆盖，防止风干日晒失水，结硬后立即开始保湿养护，混凝土养护采用扬程35m的高压
水泵；拆除模板前12h，拧松侧模板的紧固螺帽，让养护水顺模板与混凝土脱开面渗下，养
护混凝土侧面，在气温较低时，注意覆盖保温材料，保持混凝土湿润和温度，在整个养护期
间，尤其是从终凝到拆除模板的养护初期，确保混凝土处于有利于硬化及强度增长的温度
和湿度环境中，在常温下至少养护14d；该预制工艺预制效率高，通过对使用该工艺预制的
桶体进行检测，桶体尺寸、保护层、混凝土强度等指标均满足相应的规范要求，能有效的保
证施工质量。