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高桩码头施工技术要点

2017/03/17 阅读:

摘要:无掩护状态下高桩码头施工作业受作业环境、施工管理等影响,给高桩码头施工增加了难度,需要加大对工程施工工艺的研究力度,加强施工过程管理,确保高桩码头工程建设顺利开展。本文主要针对无掩护状态下的高桩码头的施工特点、施工技术做简要的阐述。

关键词:无掩护;高桩码头;施工技术

1工程概况

某码头建设工程,码头全长8900m,年通过能力2000万吨,码头面标高5.88m,周围掩护条件相对较差,工程施工需要考虑风浪对码头施工的影响。采用钢管桩基础,桩径1400mm、1200mm、1000mm。

2无掩护状态下高桩码头施工特点

2.1作业面广,施工管理难度大

在该工程施工中,由于码头较长,水域引桥全长约为9千米。同时,施工作业多处于无掩护环境中,水上作业需要依靠船舶进行施工作业。且工程施工材料需要借助船舶运输到外海。此外,出于工程施工工期因素,需要同时开展多个施工面,使得海上船舶、锚缆互相交错,给高桩码头施工增加了一定困难。

2.2作业环境恶劣,安全风险大

在无掩护高桩码头施工中,风浪对工程施工影响程度较大,在强风作用下,码头施工作业时间较少,安全风险加大。同时,墩台底标高较低,潮水对工程施工影响较大。同时,施工作业中水、电均无法到达施工现场,需要采用发电机现场进行发电。工程施工中所用到的材料需要利用船舶运输,不仅增加了施工成本,且给现场管理增加了一定难度。由于高桩码头位于外海环境中,周围自然环境相对较为复杂,海上自然危险因素较多,如果遇到暴风、暴雨、海浪、大雾等恶劣气候,对高桩码头工程施工增加了困难,也给工程施工增加了安全隐患,因此需要制定行之有效地应对措施,减少自然环境因素对工程施工的影响。此外,施工区域与陆地存在一定距离,为节省成本、增加施工进度,钢筋加工制作在方驳上开展,且模板的安装也需要借助方驳,模板安装、拆卸难度大。

2.3应急救援工作难度大

在海上施工中,未知的危险源较多,加之在工程施工中的管理不到位、机械设备性能不良、施工环境恶略等,安全事故可能随时发生。但是在海上救援工作难度较陆地大,在工程中出现安全事故时,无法有效地开展救援工作,导致事故扩大,工程损失加大。

3无掩护状态下高桩码头施工技术

3.1沉桩施工技术

在水上开展沉桩施工时,需要做好以下几点工作。(1)首先需要对沉桩设备进行准确定位。一般在沉桩设备定位时,选择GPS定位系统,可以准确、快速、高精度的测量出桩位坐标。(2)沉桩施工过程。若单桩承载能力是通过试桩测试确定时,在沉桩施工中,沉桩施工采用的桩锤型号、控制贯入度、桩尖沉入标高等参数均与试桩所得到的参数相互一致。若在沉桩施工中应用的锤形或者型号与试桩施工时不一致,则需要在试桩区域,打入2~3根桩,测试不同桩锤或型号下贯入度差值,从而计算出沉桩施工的贯入度。在确定桩长时,需要综合考虑地质土层变化因素,例如钻探施工中对土层标高测试误差和沉桩过程中桩顶缺角、劈裂等破损现象。根据沉桩施工经验,一般选取的桩长应比理论计算桩长高约1.0m。针对地质土层变化规律较大时,需要分区确定桩基长度,避免桩基长度达不到设计要求。沉桩施工中的质量控制。在预制钢管混凝土桩基沉桩施工中,需要严格按照施工方案要求,并定期对桩基的垂直度进行测量,若发现桩基出现倾斜现象,需要及时做出纠偏措施,避免桩基出现较大幅度的倾斜。(3)沉桩结束后的保护措施。由于高桩码头施工工期较长,桩基受风浪影响,若不对单桩桩柱进行加固保护,可能会被较强的波浪力折断。需要采用夹板对桩基进行加固保护,将多个单根桩基组合成群桩,提高桩基的抗折强度。

3.2墩台施工技术

由于墩台结构尺寸较大,混凝土自重较大,由于处于无掩护状态中,若按照一次浇筑成形,墩台受潮汐、风浪的影响较大,无法一次浇筑成形,需要根据潮汐、风浪的特点分区域选择不同的底板、侧模板和支撑结构,避免墩台浇筑过程中发生模板脱落问题。

(1)桩帽模板施工。根据高桩码头水上施工中潮汐和风浪的特点,需要提高支撑和模板的稳定性。桩帽模板采用板面15mm厚竹胶板、背面采用100×100mm木方做横竖肋的木模板结构形式,木方间距控制500mm。底模板采用竹胶板、木方铺底,并采用钢钉与铺底木方将底模竹胶板固定在一起,形成整体。在支立模板施工前,为了确保模板搭设位置符合要求,利用墨线弹出现浇桩帽混凝土构件外沿尺寸线,然后在模板支立时,沿墨线架设模板,侧模板采用“底托帮”方式,模板四周采用紧涨器斜撑加固的方式,实现紧涨器底端与铺底木方连接成一体。同时,采用Φ16对拉杆紧固模板加固,提高模板的稳固性。此外,为了确保模板四边边角位置的稳固性,可以利用∠30mm×30mm三角木条,将构件边角连接成成八字角,从而提高了模板四边边角之间的稳固性。

(2)下横梁模板施工。在下横梁悬空部分设置Φ40×4.0mm脚手杆搭设的支架,在脚手杆之间利用直角扣件连接,直角扣件间距0.65m,纵向布置间距为500mm的立杆。顶层采用横向脚手杆作为底模板支撑,且为了支撑稳定性,需要横向脚手架每边宽出横梁300mm,并用以侧模板支立平台,现浇横梁底模采用15mm厚竹胶板。

(3)混凝土浇筑施工。在墩台混凝土浇筑施工中,为了确保混凝土水化硬化质量达标,需要分层浇筑,分层进行浇筑混凝土厚度控制在30cm,并且上下层混凝土浇筑的间隔时间需要控制在混凝土初凝时间以内,避免下层混凝土出现凝固,影响上下层混凝土的整体性。同时,在浇筑混凝土过程中,为了确保墩台的浇筑质量,需要在侧模板设置一定数量的孔,以检查侧混凝土的振捣情况。在混凝土浇筑后的振捣施工中,需要采用插入式振捣器进行振捣,且在振捣施工中需要按照一定的顺序进行,避免出现漏振现象,并避免过振,降低混凝土性能。根据施工经验可知,在浇筑混凝土振捣施工中,振捣时间控制在40~50s,可使混凝土内部的气体排出,减少混凝土结构内部的孔隙。

3.3大风天的施工控制

由于本工程处于港区防波堤东侧,在码头施工中受渤海湾东南、东北方向大风和季风影响较大。且冬、春季节的寒潮大风较为频繁,夏季的风向无规律。打桩施工和混凝土浇筑施工受风海流的作用力影响较大。在高桩码头施工中,需要设置测风、波浪的观测点,每天定点观测风向、风力强度、波浪高度等,为施工作业提供风力、波浪预报。当风力强度大于5级时,应停止施工。

4结论

综上所述,在无掩护状态下高桩码头施工中,需要根据工程特点,制定相应的应对措施,并针对无掩护状态下的高桩码头施工过程进行施工技术研究,促进高桩码头的施工技术的发展。

参考文献

[1]曾北海,洪张春.无掩护状态下的高桩码头施工技术要点探讨[J].珠江水运,2016(09).

[2]王春华.天津市子牙河左堤除险加固工程设计方案研究[J].水科学与工程技术,2008(S2).

[3]孙熙平,阚津,张勇,等.老旧高桩码头升级改造技术研究[J].水道港口,2014(02).

[4]周斌.高桩码头结构的病害分析及施工的质量控制[J].中国水运(下半月),2012(01).

作者:丘富顺 单位:广东金东海集团有限公司

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