高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

李子昂

摘 要：以南海深水天然氣碼頭為項(xiàng)目背景，圍繞高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)展開(kāi)探討，提出了施工質(zhì)量目標(biāo)，并以此指導(dǎo)項(xiàng)目的施工流程以及具體施工工藝，以保障高樁碼頭墩臺(tái)施工效率，提升碼頭建設(shè)整體質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高樁碼頭 現(xiàn)澆墩臺(tái) 混凝土 澆筑

相比于常規(guī)碼頭結(jié)構(gòu)而言，本文所探討的高樁碼頭結(jié)構(gòu)形式更為特別，主要表現(xiàn)為單薄、簡(jiǎn)單的基本特點(diǎn)，以樁基為基礎(chǔ)，加之上部結(jié)構(gòu)的支持便可得到。盡管此類(lèi)碼頭結(jié)構(gòu)上極為簡(jiǎn)單，但實(shí)際應(yīng)用表明其具有諸多優(yōu)勢(shì)，制造時(shí)所需構(gòu)件少，能夠有效控制成本，實(shí)際運(yùn)行效果并不遜色于傳統(tǒng)碼頭結(jié)構(gòu)。

1.工程概況

南海深水天然氣碼頭是適應(yīng)于我國(guó)能源開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略而創(chuàng)建的工程項(xiàng)目，坐落于珠海市鐵爐灣內(nèi)，依據(jù)設(shè)計(jì)要求，碼頭長(zhǎng)323m、寬23m，碼頭結(jié)構(gòu)形式為高樁碼頭墩臺(tái)結(jié)構(gòu)。工程均采用φ800mm鋼管樁，統(tǒng)一將斜率設(shè)置為3.5：1，且為了避免碰樁等不良問(wèn)題，斜樁斜率采用了3：1與4：1兩種方案。3萬(wàn)噸泊位工作平臺(tái)采用了7段式結(jié)構(gòu)，單個(gè)墩臺(tái)長(zhǎng)度33m，配置鋼管樁樁基30根。

2.現(xiàn)澆墩臺(tái)施工質(zhì)量目標(biāo)

從高樁碼頭結(jié)構(gòu)角度考慮，現(xiàn)澆墩臺(tái)是尤為關(guān)鍵的一部分，會(huì)直接影響到碼頭整體性能?；诖?，墩臺(tái)施工要注重如下幾點(diǎn)：（1）受混凝土自重較大的影響，必須保障底模部分具有足夠承載力。（2）整體結(jié)構(gòu)規(guī)格較大，要將墩臺(tái)內(nèi)部鋼筋綁扎作業(yè)落實(shí)到位。（3）施工方量較大，要得到大量混凝土材料的支持，要通過(guò)可行措施避免水化熱現(xiàn)象，以免因溫度變化而產(chǎn)生大量裂縫。（4）墩臺(tái)結(jié)構(gòu)所處環(huán)境特殊，受到海水的持續(xù)性侵蝕，鐵銹易附著在模板上，混凝土質(zhì)量要有所保障。對(duì)此，項(xiàng)目部確定了一套現(xiàn)澆墩臺(tái)的工藝要求，具體如表1所示。

3.現(xiàn)澆墩臺(tái)施工

為確保墩臺(tái)質(zhì)量，實(shí)行的是一次支模分層澆筑的工藝，整個(gè)墩臺(tái)分為四個(gè)澆筑環(huán)節(jié)，各自對(duì)應(yīng)的高度為0.6m、1m、0.7m與0.2m。

3.1底模施工

以分層高度為基準(zhǔn)，確定合適的底模參數(shù)，主要考慮的是承載力與剛度。底層圍囹主梁基于I32a槽鋼制作而得，在第二層增設(shè)次梁，以I28a槽鋼為材料制作而得，二者均采用雙拼工藝。在上述基礎(chǔ)上，在上方設(shè)置10×15cm木方擱柵，同時(shí)需要增設(shè)一層竹膠板。

底模施工是基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，需注重如下幾點(diǎn)：（1）以測(cè)量放樣為基準(zhǔn)，確定合適的圍囹高度;（2）需在第一時(shí)間做好槽鋼架設(shè)工作，以抵御風(fēng)浪;（3）若樁身位置偏差過(guò)大，要為圍囹增設(shè)防護(hù)措施;（4）基于對(duì)拉螺栓完成圍囹連接操作，使其達(dá)到穩(wěn)固狀態(tài)。

3.2原材料的選用

（1）水泥：選用具有低水化熱性質(zhì)的水泥材料;（2）粗骨料：以粗集料較為可行，其級(jí)配優(yōu)良同時(shí)具有較低吸水率;（3）細(xì)集料：以具備優(yōu)良級(jí)配的中粗砂為宜;（4）外加劑：考慮到工程環(huán)境特殊性，最終確定為高效減水劑;（5）摻料：通過(guò)增添適量Ⅰ級(jí)粉煤灰的方式提升材料質(zhì)量。

3.3鋼筋加工安裝

以圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸為參考，嚴(yán)格遵循工藝要求加工鋼筋，在綁扎時(shí)要將主筋與箍筋位置精確標(biāo)識(shí)出來(lái)，若操作中遇到預(yù)埋件則要合理改善位置，并輔以加固措施。鋼筋側(cè)面增設(shè)保護(hù)層墊塊，項(xiàng)目部統(tǒng)一外購(gòu)C50成品，要做好材料強(qiáng)度檢驗(yàn)工作。

3.4側(cè)模安裝

側(cè)模部分以膠合板為原材料制作而得，增設(shè)3根橫向夾條，材料以I10槽鋼為宜。為保障側(cè)模穩(wěn)定性，要利用100mm×50mm方木@1000以發(fā)揮出斜撐效果，同時(shí)處理靠海側(cè)，通過(guò)設(shè)置斜拉螺栓的方式以保障墩臺(tái)穩(wěn)定性，為后續(xù)混凝土澆筑提供保障。各模板要利用雙面粘膠做進(jìn)一步連接，模板上的所有預(yù)埋件要足夠穩(wěn)定。前沿也需要增設(shè)側(cè)模結(jié)構(gòu)，需要以定位板尺寸為參考做好開(kāi)孔作業(yè)，為橡膠護(hù)舷適配預(yù)埋螺栓，通過(guò)焊接的方式將其穩(wěn)定在墩臺(tái)鋼筋上。結(jié)束模板安裝后，要對(duì)模板高程等指標(biāo)做進(jìn)一步檢驗(yàn)，看各節(jié)點(diǎn)連接是否達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，在確保無(wú)誤后方可進(jìn)入后續(xù)環(huán)節(jié)。

3.5冷卻系統(tǒng)

在鋼筋綁扎環(huán)節(jié)，要遵循分層的方式預(yù)埋冷卻水管，確定合適位置安裝控制閥門(mén)，同時(shí)在墩臺(tái)內(nèi)增設(shè)測(cè)溫元件。關(guān)于冷卻水管的使用，以鋼管材料為宜，需達(dá)到外徑30mm、厚1.8mm的要求，將其安裝在第二、三層混凝土的交接區(qū)域，利用橡膠管將各個(gè)管道連接起來(lái)，準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)有助于后續(xù)管理與維護(hù)工作。為實(shí)時(shí)掌握內(nèi)部混凝土溫度情況，有必要在墩臺(tái)內(nèi)增設(shè)測(cè)溫裝置，以便給后續(xù)混凝土養(yǎng)護(hù)的工作提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)。

3.6混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)

將墩臺(tái)分為若干層，以便展開(kāi)逐層施工，但單次澆筑方量需控制在360m3以?xún)?nèi)，借助攪拌船設(shè)備展開(kāi)澆筑施工。為推動(dòng)工程高效開(kāi)展，需要在施工之前準(zhǔn)備充足原材料，以達(dá)到混凝土連續(xù)澆筑的效果。在一至三層澆筑時(shí)，要遵循自西向東的原則逐步推進(jìn)，單層厚度控制在30cm以?xún)?nèi)，并保持各部分寬度為5m。關(guān)于第四層澆筑施工，要實(shí)行分塊澆筑的原則，單塊規(guī)格一致寬度均為5m，結(jié)束澆筑后基于保濕蓄熱法展開(kāi)養(yǎng)護(hù)作業(yè)。結(jié)束面層澆筑后要隨即切縫，加之可行的養(yǎng)護(hù)措施以避免混凝土裂縫問(wèn)題。無(wú)需使用冷卻管時(shí)，要利用砂漿做填堵處理。

3.7施工縫處理

（1）各層混凝土鑿毛必不可少，需露出粗骨料，起到擴(kuò)大混凝土結(jié)合區(qū)域的效果。（2）各混凝土層間需要適當(dāng)插筋。（3）將本層混凝土清理干凈，不出現(xiàn)積水時(shí)方可展開(kāi)上層澆筑。（4）施工縫澆筑時(shí)要加大力度做好振搗作業(yè)，以提升新舊混凝土結(jié)合效果。

4.應(yīng)對(duì)潮水措施

選定墩臺(tái)模板與鋼筋綁扎的最佳時(shí)間，通常要在低潮期完成，并隨即進(jìn)入到混凝土澆筑環(huán)節(jié)。之所以要快速完成上述環(huán)節(jié)，主要是為了避免模板與鋼筋的長(zhǎng)時(shí)間浸泡現(xiàn)象。在混凝土澆筑之前需要使用淡水做進(jìn)一步?jīng)_洗，施工時(shí)周邊環(huán)境要滿(mǎn)足浪小、低潮要求，同時(shí)通過(guò)潮汐表以確定合適澆筑速度，避免混凝土初凝前遭到浸泡。

關(guān)于高樁碼頭墩臺(tái)施工，有必要對(duì)岸坡穩(wěn)定性做全面分析，這是構(gòu)成高墩碼頭的關(guān)鍵部分，對(duì)其采取穩(wěn)定加強(qiáng)措施必不可少，需要在最大程度上避免岸坡失穩(wěn)現(xiàn)象，以控制結(jié)構(gòu)偏移。在實(shí)際操作中，需要在岸坡邊布設(shè)適量監(jiān)測(cè)點(diǎn)，實(shí)行鉆孔灌注樁技術(shù)以保障各個(gè)點(diǎn)位的精確性，安排專(zhuān)業(yè)人員分析岸坡情況，探尋與墩臺(tái)結(jié)構(gòu)的影響機(jī)制。

5.結(jié)束語(yǔ)

高樁碼頭是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的一種形式，現(xiàn)澆墩臺(tái)則是施工中極為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，此部分質(zhì)量會(huì)直接影響碼頭整體性能。在本次墩臺(tái)施工作業(yè)中，實(shí)行了分層施工原則，針對(duì)鋼筋模板、澆筑、養(yǎng)護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)展開(kāi)針對(duì)性分析并提出可行策略，以保障現(xiàn)澆墩臺(tái)的整體質(zhì)量，同時(shí)也希望本文所提出的方案能夠?yàn)轭?lèi)似工程提供相關(guān)指導(dǎo)。

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