淺析西非某船廠高樁梁板碼頭施工技術(shù)

關(guān)德紅

(中鐵建大橋工程局集團(tuán)第一工程有限公司，遼寧 大連 116033)

0 前 言

海外工程由于其地理位置和環(huán)境比較復(fù)雜，需要更加成熟的施工技術(shù)和人員作為支撐，本文針對西非的某個工程進(jìn)行闡述，從施工工藝到質(zhì)量管控，都因地制宜采取了一些卓有成效的應(yīng)對措施，確保了工程順利完成。

1 工程概況

本工程處于西非某國南部邦尼河下游，距河口約22 km，工程建設(shè)地點為某船廠廠區(qū)西北角，由引橋和碼頭平臺組成，呈L形。為與鄰近碼頭一致不占用航道，碼頭前沿位于水深6 m等高線處，距岸線約120 m。碼頭前沿停泊水域?qū)?5 m，回旋水域長240 m，寬145 m。舾裝碼頭采用高樁梁板結(jié)構(gòu)，平臺長123 m，寬17 m，排架共18榀，排架間距為7 m，排架基礎(chǔ)為3根Φ800 mm壁厚16 mm鋼管直樁和一對Φ800 mm壁厚16 mm鋼管叉樁。上部結(jié)構(gòu)由橫梁、縱梁、軌道梁、前邊梁、后邊梁和疊合面板等組成。

碼頭平臺與后方陸域之間采用一座架空引橋連接，引橋總長為135.75 m，寬9 m。引橋采用樁基排架式結(jié)構(gòu)，排架間距10 m，下部基礎(chǔ)采用2根Φ800×16 mm鋼管直樁。上部結(jié)構(gòu)從下至上依次為：現(xiàn)澆帽梁、預(yù)制空心板、現(xiàn)澆面層。引橋面由中心向兩側(cè)設(shè)2%排水坡，兩側(cè)護(hù)輪坎設(shè)排水孔，其上設(shè)護(hù)欄，引橋端部與平臺之間設(shè)喇叭口，滿足行車轉(zhuǎn)彎要求。

2 主要施工工藝

主要施工內(nèi)容有：沉樁作業(yè)、預(yù)制構(gòu)件施工、預(yù)制構(gòu)件安裝施工、現(xiàn)澆構(gòu)件施工、面層施工、附屬設(shè)施安裝施工。

3 主要分部分項工程施工技術(shù)

3.1 舊碼頭拆除清淤

施工區(qū)域原有一舊碼頭，長度約60 m，寬約5 m，主要影響引橋6個排架(A～F排共12根樁)的樁基施工。同時，根據(jù)設(shè)計水工平面布置圖，部分區(qū)域水位平均為1.2 m，不滿足打樁船吃水深度(打樁船滿載吃水為2.2 m)，其樁位為4個排架(G～J排共8根)。

1)使用PC200挖掘機(jī)對舊碼頭進(jìn)行拆除，拆除的廢料運(yùn)至指定的區(qū)域堆放。

2)使用沼澤挖掘機(jī)對水深不足的區(qū)域進(jìn)行開挖清淤，開挖深度約1～1.5 m，以滿足打樁船的吃水要求。

本工程主要施工流程圖見圖1。

圖1 施工工藝流程圖

3.2 鋼管樁施工

本工程樁基鋼管樁共121根，其中直樁85根，斜樁36根，斜率均為5∶1，扭角18。投入打樁船1艘、運(yùn)樁船1艘、拋錨艇1艘。打樁船配備D100錘(備用D138)施打，另有一艘3 000 t駁船運(yùn)送管樁，施打按沉樁程序進(jìn)行。打樁船拋前后八字錨和穿心錨定位。

3.2.1 沉 樁

鋼管樁施打順序按先引橋后碼頭的路線進(jìn)行施工。引橋部分由A排開始，從岸側(cè)向海側(cè)，到O排依次進(jìn)行沉樁施工。碼頭沉樁縱向沿碼頭長度方向由上游向下游進(jìn)行施工，橫向自碼頭內(nèi)側(cè)向外側(cè)，采用階梯型施工順序(見圖2)。

圖2 打樁施工順序示意圖(單位：m)

3.2.2 樁頂割取

當(dāng)基樁施打完畢后，根據(jù)測定的管樁標(biāo)高進(jìn)行割樁，具體以1 m以上鋼管樁由氣割至梁底標(biāo)高，必要時采用打樁船配合割吊；1 m以下管樁，直接割至梁底標(biāo)高。根據(jù)施工圖紙要求，樁頭應(yīng)伸入樁梁內(nèi)10 cm，部分樁對角需預(yù)留兩條鋼筋作為樁引出接地焊接鋼筋，長度不大于10d。

3.2.3 夾 樁

基樁施打完畢后，為加強(qiáng)基樁間連續(xù)，增大抗風(fēng)浪能力[2]，防止樁身受損，保證樁基群體剛度，并作為后期平臺底模，應(yīng)及時對基樁進(jìn)行夾樁處理。本工程采用Φ800 mm×150 mm鋼抱箍，內(nèi)墊3 mm橡膠圈；主體厚度10 mm，高度為150 mm，夾板、加勁板選用10 mm厚鋼板，螺栓選用M24高強(qiáng)螺栓。上鋪14#槽鋼，鋪方木、模板作為平臺。人工安裝鋼抱箍，利用浮排和駁船，其控制要點為：標(biāo)高一定要控制準(zhǔn)確，采用套筒扳手上緊螺栓，確保螺絲上緊。在緊固螺栓的過程中，用手錘敲打鋼抱箍與樁未貼實處，直至緊固。

3.3 預(yù)制構(gòu)件施工

本工程預(yù)制構(gòu)件數(shù)量共389件，其中引橋空心板共117件，碼頭縱梁34件、前邊梁17件、后邊梁17件、軌道梁34件、面板170件。引橋預(yù)制空心板采用Φ250 mm氣囊中心成孔。構(gòu)件預(yù)制采用混凝土底座鋪牛皮紙作底模，側(cè)模采用厚度為15 mm的竹膠板，100 mm100 mm木方及槽鋼組合作為支撐。有外露鋼筋的端頭模板應(yīng)按設(shè)計鋼筋位置準(zhǔn)確預(yù)留孔洞，待鋼筋穿過后，用橡膠或海綿條堵塞孔洞。對于要求鋼筋暫不穿出模板的，待脫模后及時將鋼筋撥出。

3.4 構(gòu)件安裝施工

安裝空心板時，由于引橋跨度較大，設(shè)計構(gòu)件較重，而引橋區(qū)域水域過窄，無法使用水上起重設(shè)備，故本工程采用平板拖車運(yùn)送空心板，25 t汽車吊吊裝空心板，即先吊裝一跨空心板，然后在引橋空心板上鋪設(shè)鋼板，節(jié)節(jié)推進(jìn)。

碼頭構(gòu)件安裝時，受限于起重能力，陸上起重設(shè)備已無法繼續(xù)吊裝，當(dāng)?shù)匾酂o水上專業(yè)起重設(shè)備，遂采用打樁船進(jìn)行構(gòu)件安裝。吊裝作業(yè)時，先進(jìn)行構(gòu)件試吊，確定安全可靠后方可進(jìn)行構(gòu)件安裝[3]。

3.5 現(xiàn)澆構(gòu)件施工

本工程引橋和碼頭平臺橫梁共33榀，引橋帽梁15榀一次澆筑；碼頭平臺橫梁按照下橫梁和上橫梁部分，分兩次澆筑。碼頭下橫梁澆筑需趕潮位施工。通過潮汐表并結(jié)合現(xiàn)場每日觀察記錄的潮位信息，確定潮位消退、漲出橫梁底標(biāo)高(0.95 m)的時間約為4～5 h。當(dāng)潮水開始消退時，即將人員、混凝土、現(xiàn)澆機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)備完畢，充分利用潮位時間進(jìn)行施工作業(yè)。在施工過程中，出現(xiàn)了由于泵車臂長不足，無法澆筑下橫梁第8榀至下游橫梁的情況，遂采用混凝土泵車配合打樁船吊運(yùn)吊斗的方式進(jìn)行澆筑，效果較好?，F(xiàn)澆構(gòu)件施工時恰逢當(dāng)?shù)赜昙?，澆筑過程中經(jīng)常會出現(xiàn)暴雨等極端惡劣天氣，通過派專人收聽天氣預(yù)報、提前預(yù)警，采取搭設(shè)臨時雨篷等措施，靈活調(diào)整施工時間，圓滿完成現(xiàn)澆構(gòu)件施工。

4 質(zhì)量管理控制

4.1 主要分項工程質(zhì)量控制措施

4.1.1 沉樁施工

1)沉樁前須進(jìn)行技術(shù)交底及安全交底。

2)穩(wěn)樁、壓錘后禁止糾正樁位，避免偏心錘擊。開始階段應(yīng)輕錘慢打，待樁尖穿過淤泥層或硬夾層后，方可正常錘擊。

3)沉樁施工，安排專人進(jìn)行跟蹤觀測，并對每根樁及時做好沉樁記錄。

4)沉樁過程中要密切注意樁身變化，一旦發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)立即停錘，不可盲目施打，立即分析原因，采取相應(yīng)措施。

4.1.2 現(xiàn)澆構(gòu)件施工

1)應(yīng)注意模板及其支撐的架設(shè)，避免混凝土澆筑后產(chǎn)生側(cè)向傾覆。

2)模板拼接時要平整、無錯牙，拼接處設(shè)止?jié){條，防止漏漿，立模前均勻涂刷脫模劑。

3)混凝土澆筑至頂面時應(yīng)及時清除表面浮漿。

4)橫梁長度大于20 m或長寬比較大時，上層混凝土澆筑時宜分段設(shè)置后澆帶，以防混凝土收縮而產(chǎn)生界面約束性裂縫。

5)連接插筋需綁扎牢固、定位準(zhǔn)確。根據(jù)縱、橫梁擱置點位置，適當(dāng)避讓預(yù)制梁的外伸鋼筋，以保證預(yù)制梁安裝位置準(zhǔn)確。

4.1.3 預(yù)制構(gòu)件安裝施工

1)根據(jù)安裝施工圖合理編排安裝順序。

2)安裝前進(jìn)行測量放樣，并明顯標(biāo)示出構(gòu)件的安裝位置和標(biāo)高，如擱置點標(biāo)高不足，須用高一級標(biāo)號細(xì)石混凝土找平，混凝土強(qiáng)度達(dá)70%以上方可安裝，嚴(yán)禁用砂漿墊高。

3)嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程，杜絕違章作業(yè)。

4)支座安放要平整、固定，座漿應(yīng)均勻飽滿，并及時勾縫，使構(gòu)件擱置平穩(wěn)，標(biāo)高準(zhǔn)確。

4.2 施工自檢問題及解決措施

4.2.1 施工中工程質(zhì)量自檢情況

在施工過程中，對鋼管樁施工等分項工程的質(zhì)量自檢問題和解決措施進(jìn)行了記錄總結(jié)，具體內(nèi)容見表1～2。

表1 鋼管樁工程

4.2.2 現(xiàn)場工程質(zhì)量問題的處理情況

1)引橋第7榀帽梁澆筑過程產(chǎn)生沉降，沉降量約2 cm。針對此問題，重新對帽梁底模鋼支撐進(jìn)行受力驗收，調(diào)整樁抱箍反吊筋位置，效果較好。

2)碼頭護(hù)輪坎拆模后，護(hù)輪坎表面出現(xiàn)規(guī)律性細(xì)微裂縫。針對此問題，經(jīng)查明為模板拼裝過程中，存在使用鋼筋頂模的現(xiàn)象，同時天氣炎熱，養(yǎng)護(hù)不及時，最終產(chǎn)生細(xì)微裂縫。通過強(qiáng)化過程管控，及時養(yǎng)護(hù)，加強(qiáng)成品保護(hù)的方法，效果較好。

5 現(xiàn)場工況技術(shù)應(yīng)用效果

1)預(yù)制空心板時，因當(dāng)?shù)貨]有氣囊銷售，國內(nèi)代購成本高昂。為不影響施工，經(jīng)過與監(jiān)理、設(shè)代開會協(xié)商，調(diào)整施工方案，采用同管徑的PVC管代替氣囊，圓滿解決該問題。

表2 預(yù)制、現(xiàn)澆構(gòu)件工程

2)預(yù)制構(gòu)件時，因構(gòu)件臺座有限，為保證工期不受影響，遂采取在混凝土硬化地面上綁扎構(gòu)件鋼筋籠，將前一天澆筑的構(gòu)件吊離臺座，再將新鋼筋籠吊放于臺座上，形成流水作業(yè)，充分利用有限的臺座，保證每天可以預(yù)制6塊構(gòu)件，順利達(dá)成節(jié)點工期目標(biāo)。

3)施工中，由于引橋跨度較大，而引橋區(qū)域水域過窄，無法使用水上起重設(shè)備，并且沒有架橋機(jī)與貝雷片，遂采用平板拖車運(yùn)送空心板，25 t汽車吊吊裝空心板，裝一跨空心板，然后在引橋空心板上鋪設(shè)鋼板的方式，節(jié)節(jié)推進(jìn)。碼頭構(gòu)件安裝時，陸上起重設(shè)備已無能力繼續(xù)吊裝，采用打樁船設(shè)施進(jìn)行構(gòu)件安裝，成效明顯。

4)當(dāng)?shù)孛磕甑?～10月為雨季，經(jīng)常連續(xù)暴雨，為現(xiàn)場施工造成很大影響，尤其是碼頭面層施工，通過制作活動鋼筋支架，搭設(shè)臨時雨棚，可有效減少雨水對混凝土澆筑的影響。

6 結(jié) 語

高樁梁板碼頭是較為普遍的碼頭結(jié)構(gòu)型式，雖然有較成熟的施工經(jīng)驗，但施工過程中應(yīng)具體問題具體分析；而海外施工受工程設(shè)備、物資材料、工人素質(zhì)等多方面因素影響，問題尤為突出。本文根據(jù)在西非實際工作經(jīng)歷，針對建設(shè)高樁梁板結(jié)構(gòu)碼頭時應(yīng)用的施工工藝、質(zhì)量控制方法及現(xiàn)場實際問題解決措施等進(jìn)行了簡要分析介紹，以期為類似工況碼頭施工起到一定借鑒作用。

[ID：010280]