２０１４年第３期 第４０卷总第１７９期 ‘口，ｌ曰 ｆ ＾ｆ口 ，． ！ Ｓｉｃ ｚＩＩＪ之材 ・２２７・ ２０１４年６月 ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２—４０１１．２０１４．０３．０９０ 高桩码头工程下节点施工技术 连瑞靖 （厦门市安港港口疏浚工程有限公司，福建厦门３６１００６） 摘要：某高桩码头下节点施工荷栽大，模板支架搭 设难度较大。在不影响工程结构和使用功能前提下进行合 理的荷载分解，并采取相应施工技术措施，解决下节点施 工难题。 关键词：高桩码头；下节点；荷载；分解 中图分类号：ＴＵ７５５．２ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１６７２—４０１１（２０１４）０３—０２２７—０３ １工程概况 某工程为高桩码头，其中码头长１５０ ｍ、宽１５ ｍ，引 桥长１６０ ｍ，宽８ ｍ。码头高桩为梁板结构，共２２个排架， 排架间距为７ ｍ，每排架４根桩，基桩为６００ ｍｍ×６００ ｍｍ 预应力方桩。工程预应力方桩合计１１０根，其中直桩４４ 根，斜桩６６根，桩长为３８—５８ ｍ。码头具体结构型式及工 程设计水位如图１所示。 图１ 码头具体结构型式及设计水位／ｍｍ 码头前沿两排方桩上设置下节点，下节点底标高为１．７ ｍ，顶标高为２．７ ｍ。本工程共２２个下节点，下节点长５．３ ｍ，码头前沿处宽１．６ ｍ，内侧宽１．２ ｍ，高１ ｍ。下节点浇 筑前需预先安装好靠船构件、水平撑和横撑，然后搭设模 板支架、绑扎钢筋，最后浇筑下节点混凝土。下节点局部 大样如图２—３所示。 图２下节点侧视图 图３下节点立面图 ２下节点施工难点分析 １）设计要求横撑采用预制安装的形式，横撑安装后， 相邻横撑的外伸钢筋应立即与下节点钢筋电焊，并浇筑前 沿下层节点混凝土，为此，为确保下层系缆系统有足够的 连接强度，宜在横撑安装后，一次性浇筑高程２．７０ ｍ以下 的下节点混凝土。 ２）下节点模板支架承受的荷载大，下节点前沿需安装 １个６．３ ｔ的靠船构件，靠船构件两侧牛腿上层两侧还需要 搁置横撑，横撑为预制构件，单个构件重９．４ ｔ；靠船构件 牛腿下层还需要安装２根水平撑，水平撑为预制构件，单 个构件重３．４ ｔ。水平撑和横撑垂直间距仅１ ｍ，虽然水平 撑可以在下节点浇筑完毕后安装施工。但是由于已安装的 横撑在水平撑上面，由于操作空间很小，水平撑很难安装 到位，安装难度很大。下节点自重１８．６ ｔ（其中前沿２ ｍ悬 臂处重８ ｔ），下节点前沿悬臂处的静荷载合计为６．３＋９．４＋ ３．４＋８＝２７．１ ｔ，荷载大。 ３）按照常规的模板支架施工工艺，下节点施工可在方 桩下设置斜撑支撑靠船构件处，但由于实际最低潮位与设 计出入较大，设计低水位为一０．１４ ｍ，实际最低潮位多为 ０．７ ｍ左右，仅大潮时才０．５ ｍ，这样无法在靠船构件处设 置斜向支撑，模板支架搭设难度大。由于工程较小，虽然 可以采用潜水员水下夹桩设置斜撑的施工工艺，但代价较 高，不利于工程施工成本控制，且施工效率低。 ４）即使按照设计要求搭设好模板支架，在混凝土浇筑 之前还需要进行下节点钢筋绑扎、模板安装，也至少需要 经历２个以上潮水，众多构件搁置在下节点模板支架上， 考虑到风浪影响，结构安全得不到保障。 综上所述，下节点荷载大，模板支架搭设难度大。 ３下节点设计方案变更 ３．１第一次变更方案设想 根据常规考虑，将下节点进行分层浇筑，即安装好靠 ・２２８・ ２０１４年６月 Ｓｉｃｈｕａｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉ・Ｊ迂材 ２０１４年第３期 第４０卷总第１７９期 船构件、横撑、水平撑后浇筑下节点底层３０ｅｍ混凝土，这 样下节点前沿悬臂处的荷载减小至１４ ｔ，模板支架可以搭 设。在下节点混凝土施工接缝处需增设插筋，上层混凝土 再寻途径。 ３．２第二次变更方案 一 ２）稳定计算。 参照有关施工技术标准及规范，计算得出支座ＲＡ处 浇筑时还需进行施工缝的技术处理。但设计不予接受，需 弯矩最大，ＲＡ处吊筋采用６３６钢筋，采用２根３６工字钢。 计算过程在此省略。 ３）下节点模板支架设计说明的事项。 （１）按照模板工艺图，受力简图应为超静定结构，为 根据以往施工经验，可以考虑将施工荷载进行合理分 解，即下节点安装横撑处设置两个牛腿，待下节点浇筑完 方便计，简化为简支梁结构，ｃ排桩夹桩木作为储备措施 进行考虑，同时靠船构件安装后，由于下节点处荷载较大， 成后再安装水平撑、横撑。施工荷载经过这样分解减小后， 进行模板支架考虑就比较方便了。经过与设计沟通，最终 为防止工字钢因前沿单边受载而失稳，故在另一侧（ｃ排 下节点变更如图４所示。 后浇混凝土Ｃ４０ ， ５ｄ￣１４ ｜ ｌ ｌ Ｉ ｌ ／／ ；Ⅲ 。 ，有系船柱＼ｌ横撵 ５ｃ西： ， ， ， ＿， ・ 岳 三ａ 无系船柱ｉ横撑 ｛ ／／／ ．ｅ＼科 ００ １ ２伽 ５ ｌ ２ ２００ １． 图４下节点变更图／ｍｍ 下节点设计变更情况说明：①下节点搁置横撑处由原 设计的２００ ｍｍ改成５００ ｆｉｌｍ；②原结构中取消钢马凳，其 余钢筋按原图施工；③预制横撑搁置长度为１５ ｃｍ，长度由 ５ ８００ ｍｍ缩短为５ １００ ｍｍ，外露钢筋３２０ ｍｍ与下节点外 伸Ｎ３钢筋焊接，焊接长度≥１０ ｄ；④横撑安装前先铺一层 砂浆，然后与下节点接缝处浇筑Ｃ４０混凝土。 ４下节点施工技术 ４．１模板支架稳定计算 １）下节点模板支架搭架 必须先计算，以便确定靠船构件预留安装孔的位置。 受力计算前，下节点模板支架按照常规施工工艺进行 搭设，示意图见图５～６。 ｝摊 堋ｌ０ ｌ●●∞∞ｍ 蛔 ，｛。 ｍ －－，。 ： 图５下节点模板支架断面示意图 字帼 图６下节点模板支架平面面示意图 桩）上下各设置１对夹桩木。 （２）模板支架计算还应补充中间一个施工工况，即靠 船构件安装后，下节点浇筑前。经计算，除ＲＢ外，其余荷 载均较上述计算值小。ＲＢ＝４３．８５ ｋＮ，方向是向下的，说 明在靠船构件安装后，Ｂ排桩处的工字钢会向上拱起。由 于靠船构件安装后，还未立即进行混凝土浇筑，故此处会 “翘起”，必须采取相应措施。这是本工程下节点施工时遇 到的又一个难点，经过多次方案比较，最终采用在其上部 设置一对夹桩木反压，夹桩木拉条为Ｍ２０，一对夹桩木受 力为５０ ｋＮ，满足要求。模板支架断面图在Ｂ排桩设一对夹 桩木，其余结构不变，支架大样图如图７所示。 ｌ ＼ｌ 、 ＼ Ｉ ＼ ＼‘ ＜／ ／长 Ｍ２叶 图７ Ｂ排桩支架大样图 （３）工字钢挠度经计算小于１ ｃｍ，满足规范要求，计 算过程省略。 （４）过荷载分解后，支架还需要２根３６工字钢，说明 荷载还是比较大的，施工时还需要人工配合５０ ｔ起重船进 行安装工字钢。 ４．２ 下节点施工工艺流程图 下节点施工工艺流程见图８。 下节点模板支架搭设 靠船构件安装卜．————— 靠船构件预制 下节点底模铺设 下节点钢筋绑扎 下节点侧模安装 下节点混凝土浇筑卜—————．｛立柱、上横粱施１ Ｆ节点模板支架拆除 水平撑安装、接缝混凝土旌工卜．———— 水平撑预制 横撑安装、接缝混凝土施工卜．———— 横撑预制 图８ 下节点施工工艺流程图 ２０１４年第３期 第４ｏ卷总第１７９期 ； ！，Ｓｉｃ ｌ。Ｊ 材 ＢＨｉｌｄ Ｍｎｔｅｒｉｎｔｓ ４．３．７水平撑安装、接缝混凝土施工 ・２２９・ ２０１４年６月 ４．３下节点施工技术 ４．３．１施工顺序 在模板支架完全拆除后进行，由于水平撑位置较低， 根据施工现场情况，下节点混凝土浇筑前引桥空心板 已全部安装完成，靠近引桥桥头处采用地泵输送和起重船 吊混凝土罐入模的工艺，下节点施工从引桥与码头交接处 开始，分别往码头两侧推进。为加快施工进度，以及考虑 需在每月大潮水时进行，每月作业天数非常有限，需充分 利用。 ４．３．８横撑安装、接缝混凝土施工 横撑长度由５．８ ｍ缩短为５．１ ｍ，先行部分预制完成的 横撑需安排进行凿除混凝土。横撑位置较高，一般低潮即 可进行安装。接缝处需严格按照设计要求进行，特别是与 下节点外露钢筋的焊接连接。 下节点后续工程立柱、下横梁的全面施工，施工便道搭在 码头后两排方桩上，并沿码头方向全面设置。 ４．３．２下节点模板支架搭设 低潮时在Ａ排桩进行吊筋、槽钢安装，Ｂ排桩进行夹 ５施工总结 ５．１施工中需要注意的事项 桩木施工，然后在人工配合起重船安装工字钢。工字钢就 位后，在Ｃ排桩上下各设一道夹桩木加固。 ４．３．３靠船构件预制、转运、安装 下节点在整个工程中仅为一个分项工程，但其施工方 靠船构件主要施工关键点是预留安装孔位置来确定， 本例中靠船构件需伸人下节点５ ｃｍ，根据图７，预留孑Ｌ底 部距离顶面距离为２５ ｃｍ，横向距离考虑混凝土保护层宽度 即可。靠船构件预制时在预留孔处预埋ＵＰＶＣ（直径１００ 案与其他分项工程的施工密切相关，考虑时应进行整体综 合考虑，比如靠船构件的预留孔位置，横撑的长度变化。 同时在施工过程中，对每一道施工工序都要认真分析。本 例中靠船构件安装后，下节点浇筑前的施工荷载计算尤为 ｍｍ），在安装时再插入６８０钢棒。由于靠船构件等所有预制 构件在码头后方陆域堆场预制施工，靠船构件施工由先转 运到引桥上，起重船趁高潮时进来吊装。 ４．３．４下节点钢筋、模板工程 钢筋、模板重量小，数量多，施工时由交通船运至施 工现场进行绑扎、安装。为确保搁置横撑的牛腿混凝土质 重要，即Ｂ排桩工字钢上面的反压夹桩木设置，否则靠船 构件安装后，工字钢在此处会上拱，影响下节点外观质量。 ５．２施工效益 下节点未变更前，需安装水平撑、横撑，然后浇筑下 节点，由于潮水位的限制，水平撑每月安装的天数有限， 下节点施工进度将严重滞后，最终影响工程整体进度。 量，牛腿顶面模板先不安装，在浇筑完底层混凝土后进行 封盖。 变更后，下节点浇筑完成后码头立柱、上横梁可安排 施工，接着码头纵梁、面板安装。这样增加了工作面，在 低潮时可进行水平撑、横撑安装，高潮时进行上立柱、横 梁施工、码头纵梁、面板安装，大大提高了施工效率，也 提高了起重船的利用率，降低工程施工成本。 ５．３施工存在的不足 ４．３．５混凝土浇筑 下节点混凝土采用一次浇筑成型的工艺。在潮水退至 底模后，安排人工迅速清理杂物，并用高压水枪冲洗底模。 待混凝土浇筑完底层后，迅速安排木工封盖牛腿顶面，防 止混凝土溢出。为保证混凝土浇筑质量，严格按照规范分 层进行，振捣密实到位。 ４．３．６模板支架拆除 下节点浇筑半个月后即可拆除模板支架，为防止工字 由于缺乏整体考虑，部分横撑在下节点施工方案确认 前已先行预制完成，已浇筑的横撑两端需凿除部分混凝土， 增加了施工成本，这个在今后施工中需注意。 本工程下节点施工完成后，外观质量满足规范和设计 要求。 ［ＩＤ：００１２６３］ 钢、钢棒、槽钢等掉入水里，拆除前需做好防范措施。 （上接第２２６页） 工工期，同时减少用工成本，提高经济效益。 ［ＩＤ：００１２７３］ 参考文献： ［１］ 雍本．装饰工程施工手册［Ｍ］．２版．北京：中国建筑工业， １９９６． ［２］雍本．幕墙工程施工手册［Ｍ］．２版．北京：中国计划出版社， ２００７． ［３］雍本．建筑装饰幕墙［Ｍ］．成都：四川科技出版社，２０００． ［４］ＪＧＪ１０２—２０ｏ３玻璃幕墙工程技术规范［ｓ］． ［５］ＪＧＪ１３３—２０ｏ１金属与石材幕墙工程技术规范［ｓ］． 图９柱及窗间墙节点施工进度大大加快 现有工艺：不用任何焊接与切割，只需进行大面积整 体墙面组装，并可同时多名工人一起安装，大大缩短了施