地下連續(xù)墻板樁碼頭帽梁施工技術(shù)總結(jié)

甘樂　張星　吳國(guó)有

摘? 要：帽梁作為地連墻板樁碼頭上部結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件，對(duì)地連墻板樁頭有著極其重要的作用。文章主要總結(jié)和歸納了本項(xiàng)目帽梁施工過程中的一些經(jīng)驗(yàn)，希望能對(duì)后續(xù)板樁碼頭的工程施工提供一定的意見及參考。

關(guān)鍵詞：帽梁;切縫;輔助鋼筋;鋼錨盒;施工縫;拉毛

中圖分類號(hào)：U657? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）08-0140-02

Abstract： As an important component of the superstructure of the ground-connected wall sheet pile wharf， the cap beam plays a very important role in the ground-connected wall board pile head. This paper mainly summarizes and summarizes some experiences in the construction of cap beam in this project， in the hope of providing some opinions and reference for the follow-up construction of sheet pile wharf.

Keywords： cap beam; slotting; auxiliary steel bar; steel anchor box; construction joint; brushing

引言

近年來地連墻板樁碼頭在唐山港京唐港區(qū)和曹妃甸港區(qū)、江蘇鹽城濱海港區(qū)等國(guó)內(nèi)外港區(qū)得到較快發(fā)展，并于2017年獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，隨著地連墻板樁碼頭的飛速發(fā)展，地連墻板樁碼頭施工質(zhì)量控制也提到了更加重要的地位[1]。

1 工程概況及帽梁簡(jiǎn)介

埃及蘇赫納第二集裝箱碼頭位于蘇伊士運(yùn)河南入口約40km，在開羅東南方向140km。本工程為地下連續(xù)墻板樁碼頭，主要是由地下連續(xù)墻，后錨墻，拉桿和帽梁等組成的直立式碼頭結(jié)構(gòu)。帽梁是為支承、分布和傳遞上部結(jié)構(gòu)的荷載，設(shè)在前墻頂部的連系梁。本項(xiàng)目帽梁高3.5m，設(shè)計(jì)伸縮縫間距54m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C50。

2 帽梁施工方法及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)分析

2.1 施工準(zhǔn)備工作

2.1.1 地連墻樁頭鑿除

在施工前首先要鑿除地連墻的超澆部分混凝土。本工程選用小型啄木鳥配合人工鑿除的辦法。為保證地連墻樁頭鑿除后頂部的線形及標(biāo)高的控制，小型啄木鳥負(fù)責(zé)鑿除上部混凝土，留下10～15cm厚的混凝土人工鑿除。在鑿除前需用水準(zhǔn)儀放出設(shè)計(jì)標(biāo)高，人工彈線并在設(shè)計(jì)標(biāo)高及上方10cm處切出兩條縫，用以防止鑿除過程中混凝土崩裂造成的超鑿及線形問題，縫的深度需小于混凝土保護(hù)層以避免損壞鋼筋。此外，在設(shè)備及人工鑿除過程中鉆頭應(yīng)避開地連墻鋼筋，避免對(duì)鋼筋造成損害。

在鑿除過程中，將不可避免的造成一些地連墻鋼筋彎曲及損傷現(xiàn)場(chǎng)。在帽梁施工前應(yīng)將其修復(fù)。對(duì)彎曲的鋼筋應(yīng)采用人工或鋼筋調(diào)直機(jī)復(fù)原，嚴(yán)禁使用烘烤，火燒及化學(xué)處理，對(duì)有損傷的鋼筋應(yīng)采取更換或植筋處理。

2.1.2 墊層澆筑

本工程因現(xiàn)場(chǎng)施工需要，地連墻設(shè)計(jì)頂面在導(dǎo)墻下方，所以地連墻頂部的線形受槽壁影響較大，所以線形較差。考慮到模板安裝時(shí)，地連墻頂部與剛性模板難以形成密封空間，容易造成漏漿，爛根等問題，墊層澆筑時(shí)在地連墻兩側(cè)各澆筑一道小梁。用以修正地連墻線形，提高模板安裝效率，并有效提高混凝土施工質(zhì)量。

2.1.3 鋼筋

因帽梁高3.5m，且一次性澆筑成型，所以鋼筋綁扎時(shí)，須提前在地連墻兩側(cè)的墊層上搭設(shè)活動(dòng)腳手架平臺(tái)。在鋼筋安裝時(shí)，由于地連墻頂面并未絕對(duì)平面，胸墻底部鋼筋標(biāo)高及穩(wěn)定性較難控制。本工程在地連墻鋼筋籠兩側(cè)各設(shè)置一根輔助鋼筋，通過與地連墻鋼筋電焊固定。胸墻底部鋼筋直接坐落在輔助鋼筋上，有效的控制了鋼筋的整體安裝精度，且提高了鋼筋籠的穩(wěn)定性和安全性。同時(shí)也避免了當(dāng)混凝土澆筑過程中，因墊塊破損或移動(dòng)而導(dǎo)致的鋼筋籠下沉造成護(hù)舷，系船柱預(yù)埋件發(fā)生沉降，影響系船柱、護(hù)舷安裝，造成不可逆轉(zhuǎn)的質(zhì)量事故[1]。

2.1.4 模板

因本工程帽梁軸線較長(zhǎng)，一次性澆筑高度較高。對(duì)模板強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性及利用率要求較高，故采用桁架鋼模板。

另因本工程帽梁海側(cè)有懸挑結(jié)構(gòu)，所以在混凝土施工時(shí)，必須在現(xiàn)場(chǎng)制作足夠數(shù)量的混凝土同條件養(yǎng)護(hù)試塊，并嚴(yán)格遵守同條件養(yǎng)護(hù)試塊的相關(guān)要求及規(guī)定。以確定帽梁混凝土是否達(dá)到模板拆除要求的強(qiáng)度。只有混凝土強(qiáng)度高于規(guī)范要求時(shí)才能拆除懸臂處的支撐模板。

軌道槽常規(guī)施工工藝中一般是將軌道系統(tǒng)的螺栓直接預(yù)埋或者后期用水鉆打孔。而直接預(yù)埋螺栓在施工中不易固定，且容易在施工過程中受到擾動(dòng)而偏離設(shè)計(jì)位置，導(dǎo)致后期軌道墊板安裝出現(xiàn)問題;如果采用后期用水鉆打孔工藝，軌道槽下方鋼筋密集，打孔過程中極易遇到鋼筋，從而損傷鋼筋或者導(dǎo)致螺栓孔的深度不足。本工程在帽梁施工時(shí)采用了鋼錨盒，將鋼錨盒作為預(yù)埋件施工。鋼錨盒是側(cè)壁呈凹凸?fàn)畹墓軤罱Y(jié)構(gòu)，有效的提高了鋼錨盒，灌漿料與帽梁混凝土的整體性。在后期鋼軌螺栓施工時(shí)，將螺栓用特定模板固定后再將高強(qiáng)度的灌漿料灌入鋼錨盒中，這種做法能極大地提高軌道螺栓預(yù)埋的準(zhǔn)確性。

2.2 混凝土

2.2.1 施工縫的設(shè)置及工藝

本工程現(xiàn)澆帽梁的伸縮縫需與地連墻伸縮縫錯(cuò)開，所以設(shè)計(jì)帽梁伸縮縫間距為54m。考慮到帽梁伸縮縫較長(zhǎng)，混凝土澆筑后干燥收縮及降溫收縮的影響，混凝土后期開裂風(fēng)險(xiǎn)較大，所以將每段帽梁設(shè)置3道施工縫，將每段帽梁分為四次澆筑，每段長(zhǎng)度13.5m。

帽梁施工縫的設(shè)置解決了混凝土收縮及裂縫問題，但是帽梁鋼筋較密，且伸縮縫設(shè)置的同時(shí)必須保證帽梁鋼筋的連續(xù)性。所以，如果按照常規(guī)模板工藝施工，帽梁施工縫處的端頭模板安裝及拆除工作將耗費(fèi)大量的人力物力等資源，且模板安裝及拆除過程中極易對(duì)帽梁鋼筋造成損傷，影響整個(gè)帽梁結(jié)構(gòu)的安全性及穩(wěn)定性。所以本工程在施工縫處采用了快易收口網(wǎng)作為施工縫處的端頭模板，快易收口網(wǎng)作為與混凝土結(jié)合的永久性模板的同時(shí)，便于穿插筋和連續(xù)綁扎鋼筋。同時(shí)在混凝土的澆筑過程中，砂漿將通過網(wǎng)眼格孔滲透到界面給下一次繼續(xù)灌注提供一個(gè)抗剪性能非常理想的粗糙接合面，能有效防止?jié)B漏，無須用人工鑿除、 打毛、清洗等處理，即可進(jìn)行第二次灌注作業(yè)，使新舊混凝土結(jié)合成牢固的整體，同時(shí)也避免因鑿除、打毛的震蕩而影響到結(jié)構(gòu)受損，網(wǎng)狀孔眼可協(xié)助分散澆注時(shí)水泥沙漿所產(chǎn)生的水壓，減少灌入混凝土壓力，比傳統(tǒng)模板的側(cè)壓力少得多，可大量節(jié)省摸板的支架，降低人工及材料費(fèi)用。收口網(wǎng)在混凝土澆筑后留在表層，可起補(bǔ)強(qiáng)作用，防止混凝土表層干縮，濕度收縮裂縫。而且收口網(wǎng)無須拆除，只需移開支架、省時(shí)省工、加快施工進(jìn)度?？煲资湛诰W(wǎng)自重輕且切割裁剪方便，模板安裝效率高。

2.2.2 混凝土面層拉毛處理

在開始帽梁施工前必須提前對(duì)面層拉毛進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并選擇與帽梁同等的施工條件下及同樣的混凝土進(jìn)行施工。選擇不同類型的拉毛掃把，并邀請(qǐng)業(yè)主及咨工進(jìn)行見證，以選擇適用的拉毛深度及間距等。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，確定合適的拉毛時(shí)間。

在施工時(shí)，帽梁面層必須平整，收面及拉毛需由專人負(fù)責(zé)。在第二次振搗結(jié)束后開始收面，先用鋁合金尺刮尺沿著標(biāo)高條收平，再用搓板進(jìn)行壓實(shí)、收平;繼而開始進(jìn)行第1道收光，然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)混凝土的干濕狀態(tài)進(jìn)行第2、3……道的收光，同時(shí)確保表面平整、光滑（在砼表面還有明顯的水漿時(shí)絕不允許拉毛）;最后當(dāng)砼表面稍有硬度、表面不能看到明顯的水漿再開始進(jìn)行拉毛處理，拉毛時(shí)必須使用靠尺作為依據(jù)進(jìn)行拉毛，過程中勤洗掃把，確保拉出的線條順直、流暢、一致、美觀;拉毛結(jié)束后，施工人員需對(duì)模板四周向內(nèi)10cm的范圍內(nèi)進(jìn)行收光，收光前施工人員首先在模板兩端用卷尺量測(cè)出7公分的位置，繼而用細(xì)線在砼表面彈出收光范圍的位置，最后進(jìn)行收光，收光要求線性順直，平整。

2.2.3 混凝土養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土表面多會(huì)有一定的裂縫，造成混凝土產(chǎn)生一定的裂縫原因有很多種，通過大量的實(shí)踐總結(jié)分析得出，都是由于出現(xiàn)不同程度的變形所引起，其中主要包括外界收縮力的變形、整體結(jié)構(gòu)膨脹的變形、同時(shí)原材料使用達(dá)不到設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)以及混凝土結(jié)構(gòu)溫度產(chǎn)生一定的變化也會(huì)產(chǎn)生裂縫變形，特別是對(duì)于溫度變化所產(chǎn)生的裂縫變形的現(xiàn)象尤為居多[2]。所以混凝土澆筑完成后的養(yǎng)護(hù)和保溫工作尤其重要。

混凝土養(yǎng)護(hù)包括濕度和溫度兩個(gè)方面，結(jié)構(gòu)表層混凝土的抗裂性和耐久性在很大程度上取決于施工養(yǎng)護(hù)過程中的溫度和濕度養(yǎng)護(hù)，因?yàn)樗嘀挥兴揭欢ǔ潭炔拍苄纬捎欣诨炷翉?qiáng)度和耐久性的微結(jié)構(gòu)。為保證養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，對(duì)混凝土表面進(jìn)行潮濕養(yǎng)護(hù)。

混凝土澆注完畢后，應(yīng)在12h以內(nèi)加以土工布覆蓋并澆水，澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土處于濕潤(rùn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天。對(duì)于不便使用塑料膜和土工布覆蓋的邊角部分，使用砼養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行噴涂養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)期間保持混凝土表面有一層保護(hù)水膜。

養(yǎng)護(hù)及帶模養(yǎng)護(hù)時(shí)間可根據(jù)溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，保證混凝土內(nèi)表溫差及氣溫與混凝土表面溫差在控制范圍內(nèi)，并盡量延長(zhǎng)帶模養(yǎng)護(hù)的時(shí)間。

常溫下混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2mpa時(shí)（強(qiáng)度數(shù)值以混凝土抗壓試驗(yàn)報(bào)告為準(zhǔn)）方可拆除模板，并及時(shí)組織工人修整混凝土邊角。模板拆除后，對(duì)于穿墻螺栓所留下的孔洞，應(yīng)及時(shí)修復(fù)。

3 結(jié)束語

帽梁作為地連墻板樁碼頭上部結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件，對(duì)地連墻板樁頭有著極其重要的作用。本文主要總結(jié)和歸納了本項(xiàng)目帽梁施工過程中的一些經(jīng)驗(yàn)，希望能對(duì)后續(xù)板樁碼頭的工程施工提供一定的意見及參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]張燕鵬，郭東.地連墻板樁碼頭上部結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制[J].港工技術(shù)，2018，55（1）：85-88.

[2]張愛慧.大體積混凝土施工中溫度裂縫的分析與控制[J].廣東建材，2016（1）：42-44.v