高桩码头现浇桩帽施工工艺

高桩码头现浇桩帽施工工艺摘要：通过对丹东大东港位工程桩帽施工的介绍，阐述了高桩码头现浇桩帽的支撑系统、模板、钢筋及混凝土浇筑施工工艺。关键词：码头现浇桩帽施工1、概述高桩码头是应用广泛的主要码头结构型式，其结构轻，减弱波浪的效果好，砂石料用量省，对于挖泥超深的适应性强。高桩码头的缺点是对地面超载和装卸工艺变化的适应性差，耐久性不如重力式和板桩式码头，构件易损坏且难修复。丹东港工程桩帽共203个，其按照外形尺寸分共有20种，但是桩帽高度只有2.9m和1.4m两种，本文着重说明2.9m高桩帽施工，因为其支撑系统和模板的受力较大，比较有典型性。2、主要内容2.1准备工作水上沉桩施工完毕，在各个钢管桩顶部放出设计桩顶标高，并用油漆标出切割线；合理潮位时，对钢管桩超高部分进行截桩，对不够的进行接桩。2.2桩芯钢筋笼制作安装按图纸绑扎钢筋笼，钢管桩顶的外伸钢筋（喇叭口）一律不向外侧折弯，等桩帽钢筋安装好后再进行折弯。桩芯砼的封底板采用砼板，厚度根据桩芯砼施工的各种荷载经过计算确定。本工程桩芯直径有1m和1.2m两种，砼高度为6～7m，封底板厚度为300mm，直径为钢管桩内径减去15mm，标号为C40F300。封底板待桩芯钢筋笼绑扎完毕后，将钢筋笼竖立并固定，支模后进行浇筑。钢筋笼在距离钢管桩上口20cm左右环向均距焊接三根以上保护层钢筋，确保保护层厚度，并在钢管桩顶口一定位置对称焊接两个吊筋，安装时直接穿直径50mm棒钢搁置在钢管桩上口，棒钢可以重复使用。为防止浇筑桩芯砼漏浆渗水，安装钢筋笼时可将封底板用无纺布周身包裹，再进行安装。3、桩帽施工3.1底模及支撑系统3.1.1支撑系统支撑系统由钢牛腿、卸落块、承重通梁、主梁、次梁及辅助梁组成。钢牛腿通过计算确定，采用16mm厚钢板制作，顶部一块面板，设置两块翼板。通过施工总荷载推算每个牛腿支撑力来确定两侧翼板与钢管桩之间焊缝总长度。钢牛腿焊接高度根据桩帽底标高、底模、次梁、主梁、通梁及卸落块的数据从上往下推算确定。另外因为钢管桩沉桩产生的误差，钢牛腿焊接前，需要找出误差值数，然后对牛腿的尺寸或焊接位置进行相应调整，确保通梁或主梁摆放能通顺可靠。特别是同排架或同行列需要通梁连接的钢管桩，直桩和斜桩的外壁不在同一直线上面，斜桩上牛腿焊接点需要调整。钢牛腿焊接前需要凿除钢管桩外壁防腐涂层，确保焊接质量。牛腿受力翼板必须竖直，面板必须水平。钢牛腿必须直接焊接在钢管桩外壁，不得采用钢带掉焊或其他辅助措施。牛腿焊接完毕经过测量复核后进行下部工序施工。2.9m高桩帽支撑梁悬臂受力，通过计算确定，通梁采用I56a工字钢，只针对前排架有靠船构件的低（2.9m高）桩帽布置，其中2.9m高桩帽主梁采用I36a工字钢，1.4m高桩帽主梁采用I25工字钢。主梁长度要超出桩帽外轮廓1m左右，提供操作面。上述工程根据桩位及桩帽布置图，通梁和主梁的布置形式要做相应的变化，具体见附图1。通梁通梁I56主梁一工36双层牛腿牛牛腿主梁二工36附图1：结构段一通梁及主梁配置图有些桩帽由三叉桩支撑，且外型尺寸较大，受次梁受力影响必须在中间部位加两根主梁，如图所示。通梁和主梁安装好后，每间距3m用直径20mm拉杆横向连接，增加稳定性。次梁采用槽钢12.6与相应尺寸的木枋组拼，同样根据不同桩帽进行计算确定。槽钢直接与主梁或焊或绑扎连接在一起，木枋用8#铁丝绑扎在主梁上。次梁长度要有足够的富余量为操作人员提供作业平台。上述工程因底模采用δ=1.5cm厚的木夹板，经过计算，其中2.9m高桩帽次梁间距20cm，1.4m高桩帽次梁间距30cm。低标高桩帽（2.9m高），特别是有靠船构件的桩帽，其主梁间距均较大，需要在主梁和钢管柱间设置辅助梁，辅助梁采用槽14背靠背双拼，平行主梁布置，和主梁一起利用通梁作为受力。桩帽钢管桩和靠船构件的部位次梁不能通长铺设，次梁只是一端搁置在主梁上面，无法受力，可以通过其他通长铺设的次梁设置反挑辅助梁来受力。反挑辅助梁和次梁必须刚性连接，特别是木枋，避免海水浸泡后受力变形。辅助梁和反挑辅助梁的布置见侧模安装及加固图。对于需要接长的型钢，其接头位置必须避开变形及弯矩最大处，接头焊接严格按照相关规范进行。上述各种受力形式需要根据实际情况进行调整，比如沉桩误差过大时，主次梁受力点偏移，有些地方需要打斜撑，有些地方需要调整次梁铺设的根数。3.1.2底模加工与安装直接在次梁上铺设δ=1.5cm厚的木板作为底模。与钢管桩外壁直接拼对的带有半圆的模板预先下好料外，其余均在现场根据实际情况进行下料，分块组装，接缝处用塑料纸或白铁皮进行包裹。靠近钢管桩处需要贴紧止浆条，避免浇筑混凝土施工中漏浆，沿钢管桩外壁产生毛石现象。3.2钢筋施工为节约施工时间桩帽钢筋包括节点预埋钢筋在岸上制作成完整的钢筋笼，然后整体吊装到位。钢筋笼吊装采用扁担抬吊或者增加吊点调运，确保其在转运吊装过程中不变形。桩帽钢筋安装到位后，操作人员进入钢筋笼内，将桩芯外伸钢筋按设计要求进行弯折。桩帽钢筋安装完成后，进行防腐避雷接地的安装。避雷接地扁钢按照设计要求采用40×4mm镀锌扁钢，其搭接长度为2倍的宽度或者长度为10mm，三面围焊，焊缝高度平扁钢厚度。其他埋件要确保预埋件的尺寸位置正确，在桩帽模板安装到位后进行安装。特别是有橡胶护舷的桩帽，预埋螺杆的位置要准确，并且要进行包裹保护处理。另外用来搁置各种预制梁的预埋钢板凳，要确保平面位置准确，标高准确，宁可出现负公差，也不能高于设计值，还要确保其表面水平。有靠船构件的桩帽，先安装靠船构件再安装桩帽钢筋笼。靠船构件在预制时有横向预留孔，穿相应直径的棒钢，然后整体吊放搁置在主梁上，在主梁上用钢筋或其他焊接挡块，防止靠船构件位置偏移。3.3侧模制作与安装3.3.1侧模制作（1）桩帽设计高度为2.9m和1.4m两种，为确保浇注质量及周转使用，采用大面钢模施工。模板设计必须经过合理计算。本工程钢模采用5mm厚钢板制作，背面用50×5mm角钢横纵双向加筋，桩帽2.9m高模板角钢间距为30cm到35cm，1.4m高模板角钢间距为35cm到40cm，内层背带竖向布置，采用12a槽钢，间距80cm；外层背带横向布置，采用14a槽钢，间距根据桩帽实际进行调整，对拉螺杆进行加固。为确保桩帽浇注成型后的美观度，模板接触处，用30×3mm角钢进行过渡，形成自然平滑的倒角。附图2为4.8×3.8×2.9m桩帽模板图。3.3.2侧模安装与加固侧模安装先四面合围的吊装到位，再进行调整加固。模板在未加固前，要采取有效措施防止其倾覆，比如用铁丝临时绑扎在钢筋笼上，用斜撑焊在次梁上等，如长时间不加固，必须运至施工船舶或岸上存放。侧模底口包裹底模外边，底模四边均用三角木条围边形成倒角，为确保侧模底模之间接触密实，三角木条以底模往外5mm作为边线进行布置，侧模合拢后通过对拉螺杆收紧。模板接触面要用止浆条填封密实。模板上口要设置双向卡槽，避免模板静空扩大或缩小，与桩帽尺寸不符。所有模板在安装前要涂刷优质的脱模剂，拆模后要及时清理模板上残留的水泥浆，及存放长时间后产生的铁锈。模板安装加固完毕后，测量复核，方可进入下部工序施工。侧模安装及加固见附图3。3.4砼浇筑砼施工各个工序必须确保在同一个潮位期内完成。采用“泵送法”浇筑。浇筑前应仔细检查脱模剂的涂刷情况和模板内尺寸及加固情况，保证脱模剂涂刷均匀、不污染钢筋；内仓尺寸满足图纸要求；加固支撑稳定；匝丝不能伸入保护层内；仓内没有海水。如浇注前受过海水浸泡，必须用淡水进行冲洗。砼浇筑分层厚度小于50cm，确保在同一个潮水的有效作业时间内完成浇注施工。需要淡水冲仓时，可以泵送淡水。润管的砂浆不能直接打入仓内。浇筑时搅拌船停靠在码头前沿，直接泵送入仓。当浇筑码头后沿较远处桩芯砼时，可用通过计算后自制的桥架进行施工，本工程码头面宽度37m，桥架长39m，由三根[20槽钢拼装组成，采取三点吊或四点吊施工，与搅拌船处制作一个活动铰，见附图4：采用自制桥架浇注砼施工图。4、施工平台及模板的拆除桩帽施工完毕后，为便于材料重复利用，并加快施工工期，必须及时拆除各种模板及型钢支撑。模板拆除要视砼强度起来的情况，结合实际施工条件以及实验室提供的数据确定拆模时间。拆模时安全第一，模板拆除后要及时清理涂刷脱模剂。附图2：4.8×3.8×2.9m桩帽模板图附图3：桩帽侧模结构及加固方式断面示意图附图4：采用自制桥架进行远距离砼浇筑施工图对于安装有卸落块的各种支撑梁，可以先拆卸落块，再拆梁。拆除卸落块的时候，要采取有效的安全措施，保证梁的安全，可以采用克令吊挂钩后进行拆除，也可以先用钢筋将梁焊接在钢管桩上面。没有放置卸落块的梁，可以直接先拆除钢牛腿，再拆梁。对拆除下来的梁要检查其受损情况，需要