淺談碼頭下橫梁施工工藝

淺談碼頭下橫梁施工工藝談碼頭下橫梁施工工藝前言：高樁梁板式碼頭一般主要由樁基、現(xiàn)澆橫梁，縱向梁系安裝、面板安裝、現(xiàn)澆面層等組成。碼頭上部荷載由橫梁傳遞給樁基，橫梁的受力狀況較復(fù)雜，一般有正負(fù)彎矩、減力和水平力。橫梁的產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接關(guān)系到碼頭結(jié)構(gòu)的使用安全及壽命。在交通部頒發(fā)的港口工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（JTJ22198）中，橫梁的分項(xiàng)同樁基一樣被列為主要分項(xiàng)。顯而易見，碼頭橫梁所處部位的重要性。概述：我公司承建的碼頭工程，合同總造價(jià)11. 88億元人民幣，合同工期為2004年4月2005年8月底。碼頭全長為710.4m，寬為34m，通過兩座寬為16m，長分別為218m、274m的引橋與陸域相連。計(jì)有碼頭現(xiàn)澆橫梁111榀，其間距為6.4m，每橫梁下均有10根樁基，碼頭下橫梁長為34m，從前沿長3.8m范圍內(nèi)寬為1.966 m的橫截面。其它部位寬為1.3m，前沿段5m范圍內(nèi)底標(biāo)高為1.6m（黃海高程，以下均同），其余為2.6m，俗稱“手槍式”橫梁，下橫梁的頂端設(shè)計(jì)縱向梁系安裝擱置為非等高臺(tái)口，標(biāo)高分別為4.7 m， 3.9m、3.6m不等，在橫梁的前沿端設(shè)計(jì)有靠船構(gòu)件和橡膠護(hù)舷安裝。詳見圖（一）所示：圖（一）工程特點(diǎn)與難點(diǎn)：1、 碼頭下橫梁施工高峰期正值長江高潮汛期，尤其前沿段底標(biāo)高為 1.6m，施工受長江水位影響較大，需趕日低潮施工，有效施工工期短。2、 碼頭所處位置接近長江入?？?，江面寬闊，水流較急，受臺(tái)風(fēng)影響較多。3、 接近主航道，過往船只航行波對(duì)施工干擾較大。4、 該工程進(jìn)行了工程挖泥，樁基自由長度長，尤其前沿樁在水流作用下晃動(dòng)幅度較大。5、 橫梁的分布位置離陸域較遠(yuǎn)，施工相對(duì)不便。四、下橫梁施工工藝流程：根據(jù)下橫梁設(shè)計(jì)為“手槍式”，及針對(duì)其工程特點(diǎn)，為盡可能避免自然不利因素對(duì)其施工進(jìn)度和質(zhì)量的干擾及影響，我們?cè)诰幹剖┕そM織設(shè)計(jì)中優(yōu)化了碼頭下橫梁施工方案，由以往同類型項(xiàng)目工程中，先安裝靠船構(gòu)件，后澆筑下橫梁的習(xí)慣做法，改為先澆筑下橫梁前沿長3.8m段，標(biāo)高1.6m2.6m處砼，待砼強(qiáng)度達(dá)到70后安裝靠船構(gòu)件，然后再澆筑下橫梁砼結(jié)束。改進(jìn)后的主要工藝流程為：夾承重圍囹 上承重鋼圍囹 鋪下橫梁格柵和底板 綁扎下橫梁鋼筋（靠件上部鋼筋暫不綁扎） 支立下橫梁前沿3.8m段側(cè)模板 澆筑前沿段3.8m處砼 焊接靠件安裝承重吊筋 安裝靠件 綁扎靠件上部鋼筋 支立下橫梁剩余側(cè)模板 澆筑下橫梁砼（完） 五、下橫梁主要施工方法：承重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：前沿長3.8m段現(xiàn)澆砼：以前沿向岸1.2m處，長0.6m，梁寬為1.66m，延續(xù)長3.2m，寬為1.3m，現(xiàn)澆砼高度均為1m。=1.6612.5=4.15t/m =1.312.5=3.25t/m施工荷載取0.3t/m (以下均同) 則 ，支座反力：RA=(4.450.62.53.550.5+2.23.551.1)/2=6.75 tRB=(-64.450.50.23.550.1+33.551.5)/2=7.28 t按每對(duì)圍令木承重2.5t計(jì)，碼頭A、B列樁各夾圍囹3對(duì)，鋼圍囹選擇：Mmaxql2/8=3.5522/8=1.78tmWMmax/=1.78105/1700=104cm3因本工程下橫梁施工，先澆筑前沿長3.8m、高1m、寬1.3m段砼，在其前沿兩側(cè)各預(yù)埋1塊15cm15cm的預(yù)埋件，在預(yù)埋件上各焊一根M25吊筋，吊住承重圍囹。待砼強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度70后，再安裝靠件，見（圖二）所示，靠件自重有8.05t和5.96t兩種。為便于施工，統(tǒng)一以8.05t大靠件荷載作為計(jì)算設(shè)置承重結(jié)構(gòu)。在靠件預(yù)制時(shí)預(yù)埋兩根14，作為安裝擱置用。詳見（圖三）所示。（現(xiàn)澆3.8m段砼荷載遠(yuǎn)小于靠件安裝后砼澆筑的荷載，對(duì)承重結(jié)構(gòu)按后者設(shè)計(jì)）圖二 圖三計(jì)算荷載： 靠件自重 P18.05t靠件上部現(xiàn)澆砼重 P2=1.661.20.92.5=4.48t則 P=P1+P2=12.5t分別作用在2根14的荷載為： F1=F212.51/26.25t支座反力：R吊（3.2156.25+2.4756.25）/2.07517.14t RB=（6.251.14+6.250.4）/2.075-4.64t鋼圍令的選擇：Mmax6.251.14+6.250.49.63 tmWMmax/=9.63105/1700=566.2cm3碼頭下橫梁前沿段使用一對(duì)28b槽鋼，（28b：W=366.46 cm3 I5130.45cm4 E=2106kg/cm2 撓度驗(yàn)算（f1、f2疊加）：設(shè)置2根28b槽鋼，符合要求。其他段使用一對(duì)24a做為承重圍囹（該段計(jì)算省略），下橫梁格柵均使用5cm10cm松木，間隔30cm布置，底板使用3cm的松木板，詳見圖四所示。圖四2、鋼筋的加工運(yùn)輸及綁扎：下橫梁鋼筋均在陸域鋼筋場(chǎng)地加工成半成品，縱向筋的接頭采用閃光電焊，然后由臨時(shí)施工碼頭上船。因縱向鋼筋長度近34m，由1艘長28m，寬為5m的60t的機(jī)動(dòng)船，在其船頭另加焊一個(gè)懸臂鋼平臺(tái)增加船長以滿足橫梁縱向筋運(yùn)輸?shù)囊?，在下橫梁底板上預(yù)先采用間隔6m段使用腳手管根據(jù)下橫梁的設(shè)計(jì)高度做出門形支架，對(duì)下橫梁鋼筋進(jìn)行架立綁扎。3、側(cè)模板的設(shè)計(jì)與支立：該工程的下橫梁數(shù)量較多，為提高模板使用的周轉(zhuǎn)次數(shù)，且又保證現(xiàn)澆下橫梁的觀感質(zhì)量，設(shè)計(jì)了定型的鋼模板，定型鋼模板的設(shè)計(jì)分塊，高度一次性到位寬度以盡可能的減少拼縫從而又兼顧到人力可操作性，有相當(dāng)部分的下橫梁的側(cè)模板的寬度設(shè)計(jì)為上橫梁的高度，也可以兼作為上橫梁的部分側(cè)模使用。對(duì)下橫梁前沿有橡膠護(hù)舷預(yù)埋螺母的封頭板，根據(jù)螺母預(yù)埋的設(shè)計(jì)尺寸事先開孔，孔徑圖五同設(shè)計(jì)橡膠護(hù)舷緊固螺栓一樣，設(shè)計(jì)制作時(shí)因考慮到下端靠船構(gòu)件安裝軸線的允許偏差值，將孔開為橫向橢圓形，以便在允許偏差范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，另外，在封頭鋼模的外側(cè)緊貼木板條（在木板條事先據(jù)設(shè)計(jì)螺母上、下位置尺寸鉆好孔，其下端2只孔與靠件上下2只孔用螺栓緊固，上端的孔用同規(guī)格螺栓緊固螺母預(yù)埋。下橫梁模板支立工藝詳見圖（五）。AA BB 4、砼的澆筑及運(yùn)輸：下橫梁的現(xiàn)澆砼由陸上2臺(tái)0.5m3的強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌料，由翻斗車運(yùn)到先于施工形成通道的引橋前沿端，再由砼地泵輸送到下橫梁，據(jù)砼輸送所需的最大直線距離，本工程選用了徐州混凝土機(jī)械廠生產(chǎn)的HBT60地泵作為砼輸送泵，其性能見下表所示： CC HBT60砼泵技術(shù)性能表型 號(hào)HBT60料斗容積（L）800理論輸送量（m3/h）60上料高度（mm）1210泵送最大理論出口壓力（Mpa）7 /10.5動(dòng)力功率（KW）191最大理論水平輸送距離（m）1100砼出口管徑（mm）150動(dòng)力形式發(fā)動(dòng)機(jī)（三維柴）可輸送管徑（mm）100分配閥形式“S”閥125砼 骨 料最大粒徑100（mm）30150125（mm）40拖引速度（km/m）8150（mm）50尺寸（長寬高）（mm）521919302050坍落度（m）523重量（不含液壓油）（kg）4020砼缸體內(nèi)徑（mm）200生產(chǎn)廠家徐州混凝土機(jī)械廠5、泵送砼配置（見表）：泵送砼配合比設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求7C30外加劑FDN緩凝高效減水劑坍落度（mm）14020強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差5.0MPa水泥海螺品種等級(jí)P.C32.5砂河砂細(xì)度模數(shù)2.8表觀密度（kg/m3）2610石碎石最大粒徑（mm）31.5表觀密度（kg/m3）2720材料用量 （kg/m3）砂率（%）配 合 比 (重量比）水水泥砂石外加劑43水水泥砂石外加劑17637479610542.2440.471.02.132.820.006備 注1:配制強(qiáng)度：38.2 Mpa2;配合比設(shè)計(jì)規(guī)程:JGJ55-20003:拌和物試驗(yàn)方法：GB/T50080-20024:力學(xué)性能試驗(yàn)方法;GB/T50081-2002工藝特點(diǎn)及注意事項(xiàng)： 靠件安裝由以往的先安裝靠船構(gòu)件的習(xí)慣做法，改為先現(xiàn)澆下橫梁前沿標(biāo)高1.62.6m的砼，待砼有一定強(qiáng)度后，安裝靠船構(gòu)件，靠船構(gòu)件及其以上部分待澆砼荷載全由2只預(yù)埋件承擔(dān)，其優(yōu)點(diǎn)為： 因先澆筑了砼，使其下端A、B兩根樁基可靠的連成了整體，靠件安裝穩(wěn)定性得到了可靠的保證，尤其對(duì)風(fēng)浪大、水流急的施工區(qū)域，其優(yōu)越性更加突出。 因前沿采用了2只預(yù)埋件來承擔(dān)靠件及以上部分現(xiàn)澆砼的荷載，其受力點(diǎn)緊