黃浩 張鵬飛

摘 要：高樁碼頭在我國東部沿海的應(yīng)用越來越多，施工工藝和方法也在不斷進(jìn)行更新。預(yù)制構(gòu)件在提高碼頭施工速度和質(zhì)量方面有著很大的優(yōu)勢，但是構(gòu)件安裝的精度和質(zhì)量往往達(dá)不到要求。本文以福建省某沿海高樁碼頭施工為背景，設(shè)計(jì)了從施工準(zhǔn)備工作、預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力預(yù)制構(gòu)件施工以及構(gòu)件吊裝等一系列施工的施工方案，并具體闡述了個(gè)施工方案的工作流程。經(jīng)構(gòu)件安裝檢測，本文設(shè)計(jì)的施工方案是切實(shí)有效的。

關(guān)鍵詞：高樁碼頭 預(yù)制構(gòu)件 吊裝

隨著高樁碼頭的建設(shè)速度和設(shè)計(jì)技術(shù)不斷更新，由于各種因素的制約，施工水平往往達(dá)不到預(yù)期要求。因此，合理的安排的控制施工工序，對高樁碼頭整體施工質(zhì)量的控制十分重要。

本文以福建省某高樁碼頭為依托，設(shè)計(jì)了從測量放樣、預(yù)制構(gòu)件澆筑和吊裝等環(huán)節(jié)的一整套的施工方案，對提高高樁碼頭的施工質(zhì)量有著重要的意義。工程情況如下所示：

碼頭為5萬噸級（結(jié)構(gòu)按10萬噸級設(shè)計(jì)）通用散貨泊位，年設(shè)計(jì)通過能力為288萬噸。碼頭長250m，寬32m；棧橋長430.035m，寬16m。建筑物主要包括：碼頭平臺和棧橋，主要工程結(jié)構(gòu)型式如下：碼頭平臺長250m，平臺寬32m，碼頭面高程+7.0m，采用高樁梁板結(jié)構(gòu)。棧橋長430.035m，寬16m，高程+7.0m，采用高樁梁板結(jié)構(gòu)。

1.高樁碼頭預(yù)制構(gòu)件施工及測量定位特點(diǎn)

1.1施工難點(diǎn)

碼頭施工具有工程量大、工期緊、點(diǎn)多面廣的特點(diǎn)。工程的重點(diǎn)是：搶抓黃金施工期，優(yōu)質(zhì)、快速完成現(xiàn)澆混凝土施工；精心組織統(tǒng)籌，合理、高效的開展預(yù)制構(gòu)件施工。

1.2施工準(zhǔn)備工作

（1）水下地形測量。工程施工區(qū)海床原始地形及疏浚后水下斷面測量采用雙頻RTK- GPS與數(shù)字化自動測深系統(tǒng)以及其他終端設(shè)備相結(jié)合，組成一套完整的水下測量系統(tǒng)。水下測深系統(tǒng)原理見圖1。

在工程開工初期對施工范圍的海底地形進(jìn)行掃測，了解水下的地形情況，進(jìn)而控制后期港池及航道疏浚挖泥施工。水下地形掃測所用方法即為雙頻GPS配合測深儀進(jìn)行水下地形測量的方法。

（2）船舶水上GPS測量。工程采用GPS定位沉樁，GPS定位系統(tǒng)的平面定位及高程控制精度已達(dá)到厘米級，完全能夠滿足本工程測量定位的精度要求。它具有定位準(zhǔn)確（達(dá)到厘米級）、迅速、全天候、遠(yuǎn)距離、測站與測點(diǎn)無需通視等特點(diǎn)，為保證沉樁質(zhì)量，沉樁時(shí)在岸上用全站儀進(jìn)行沉樁定位校核。

（3）沉降、位移觀測。本工程共設(shè)置沉降位移觀測點(diǎn)52個(gè)，其中碼頭16個(gè)，棧橋36個(gè)，分別位于各結(jié)構(gòu)段位置四個(gè)角點(diǎn)處。施工過程中在相應(yīng)位置設(shè)置臨時(shí)觀測點(diǎn)，利用施工基線對臨時(shí)觀測點(diǎn)定期進(jìn)行觀測。

2.混凝土構(gòu)件預(yù)制措施設(shè)計(jì)

2.1非預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件預(yù)制工藝設(shè)計(jì)

在本高樁碼頭工程中，非預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件包括軌道梁、縱梁、橫梁、污水管溝梁、靠船構(gòu)件、水平撐、實(shí)心面板、雙孔箱梁，其中軌道梁為2件GL5非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，其他均為預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，污水管溝梁包括碼頭和棧橋兩個(gè)部位。

本文針對非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件預(yù)制施工的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了其工藝流程如圖2所示。

2.2預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁預(yù)制工藝設(shè)計(jì)

（1）預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件張拉控制要點(diǎn)。根據(jù)工程施工組織設(shè)計(jì)中的總體計(jì)劃安排，計(jì)算確定設(shè)置3條預(yù)應(yīng)力張拉臺座生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線一次預(yù)制3件軌道梁，周轉(zhuǎn)期9d。本文總結(jié)了張拉法的關(guān)鍵程序和張拉應(yīng)力控制的計(jì)算方法：

①預(yù)應(yīng)力張拉在張拉臺座上進(jìn)行，采用逐根張拉的方式。在張拉法中，為了減少預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛影響，張拉時(shí)應(yīng)適當(dāng)超張拉，但超張拉值不大于5%的設(shè)計(jì)應(yīng)力，按下列程序進(jìn)行張拉：

△L1：從初應(yīng)力到最大張拉應(yīng)力間的實(shí)測伸長值（㎝）

△L2：初應(yīng)力時(shí)的推算伸長值（cm），可根據(jù)彈性范圍內(nèi)張拉力與伸長量值成正比關(guān)系推算確定。

（2）預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工關(guān)鍵工序。針對預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁預(yù)制施工工藝的特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了本工程中預(yù)應(yīng)力混凝土軌道梁構(gòu)件施工的工藝流程如圖3所示。

2.3構(gòu)件吊點(diǎn)布置設(shè)計(jì)

（1）構(gòu)件吊點(diǎn)布置。

各種構(gòu)件吊點(diǎn)布置如圖4所示。

3.混凝土預(yù)制構(gòu)件吊裝施工關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)

3.1施工順序安排總結(jié)

（1）安裝順序總結(jié)。預(yù)制構(gòu)件安裝按照先棧橋后碼頭，碼頭總體上按由東北往西南進(jìn)行安裝，使構(gòu)件安裝結(jié)合上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆砼施工形成流水作業(yè)。

（2）安裝方案總結(jié)。結(jié)合本工程實(shí)際情況，本工程棧橋雙孔箱梁和污水管溝梁采用架橋機(jī)由棧橋根部開始安裝；碼頭縱、橫梁、軌道梁及其他預(yù)制構(gòu)件全部采用200t起重船水上安裝。

考慮對構(gòu)件保護(hù)，所有構(gòu)件設(shè)置吊環(huán)，將捆綁吊工藝改為吊環(huán)吊裝工藝。

3.2施工工藝流程總結(jié)

預(yù)制構(gòu)件制作完畢之后需要進(jìn)行安裝，并且安裝的作業(yè)面大多在水上。因此，本文設(shè)計(jì)的預(yù)制構(gòu)件施工方案是先將預(yù)制構(gòu)件運(yùn)出碼頭至指定位置，然后用起重船進(jìn)行水上混凝土構(gòu)件安裝施工，構(gòu)件的施工工藝流程如圖5所示。

3.3保障措施總結(jié)

針對本工程的特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了工程保證施工過程順利進(jìn)行的保障措施，主要有以下兩點(diǎn)：

（1）根據(jù)本工程的實(shí)際情況，組織有關(guān)人員熟悉設(shè)計(jì)文件、施工合同及有關(guān)規(guī)范，熟悉周邊的環(huán)境。對施工人員進(jìn)行技術(shù)、安全和環(huán)保交底，使施工人員熟悉本工程的技術(shù)要求，質(zhì)量控制辦法，熟悉安全管理規(guī)章制度和環(huán)境保護(hù)措施。工程部分梁板采用350t起重船進(jìn)行安裝。船機(jī)設(shè)備準(zhǔn)備：一艘350t固定扒桿式起重船、1艘 1000t平板方駁。配備1臺全站儀配合梁板安裝。

（2）鋼絲繩計(jì)算及選用。根據(jù)設(shè)計(jì)吊點(diǎn)及構(gòu)件重量，單吊點(diǎn)最大承重不超過12t，起重船垂直起吊，吊裝鋼絲繩采用φ36mm（6×37）合成纖維芯鋼絲繩，其最小破斷拉力為F=50*36*36=64.8t，安全系數(shù)為64.8/12=5.4，滿足安全系數(shù)要求。

3.4預(yù)制構(gòu)件吊裝關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)

安裝時(shí)通過拉錨移船到梁板安裝位置，起重船下錨為四個(gè)錨，碼頭安裝時(shí)前進(jìn)纜帶固定于已滿齡期樁帽預(yù)埋的U型環(huán)上。起重船拋錨定位后，施工人員準(zhǔn)備就緒，檢查梁板底有無粘底及其清除情況，如有立即采取處理措施。起吊由專業(yè)起重工統(tǒng)一指揮掛鉤、起吊。安裝示意如圖6。

安裝前先將橫梁頂擱置面清掃干凈，再在下橫梁和樁帽的擱置面上測量出每件梁的位置。測量放線時(shí)，要測放出每條梁的邊線位置及下橫梁或樁帽的支座標(biāo)高，并用墨線和紅漆標(biāo)出支座位置邊線，邊線控制安裝時(shí)梁的平面位置，標(biāo)高控制每條梁的座漿厚度。

邊線及標(biāo)高測放完成后，在支座處抹一層高標(biāo)號砂漿進(jìn)行找平，保證安裝接觸面平整緊密，不留有空隙。待支座砂漿找平后，起重船在測量人員及起重工的共同指揮下移動，使梁板處在安裝的正確位置并均勻緩慢地松鉤落座。安裝完畢后，應(yīng)保證梁端順直及與支座擱置點(diǎn)的接觸情況，及時(shí)勾縫，并確保梁底與下橫梁或樁帽的擱置面充分接觸。

4.結(jié)論

高樁碼頭施工工期和質(zhì)量受到多方面的制約，隨著預(yù)制構(gòu)件的使用，在施工過程中如何有效控制工程質(zhì)量是各方關(guān)注的難題。通過本文關(guān)于高樁碼頭施工及關(guān)鍵內(nèi)容的研究，可以得出以下結(jié)論：

（1）本文設(shè)計(jì)了高樁碼頭預(yù)制構(gòu)件施工的主要施工方案，包括施工前的準(zhǔn)備工作、預(yù)制構(gòu)件的澆筑和吊裝等。在高樁碼頭施工之前，要預(yù)先測試地形和施工條件并布設(shè)控制網(wǎng).

（2）在預(yù)制構(gòu)件澆筑過程中，對于非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件和預(yù)應(yīng)力構(gòu)件應(yīng)該編制相應(yīng)的施工質(zhì)量控制方案并嚴(yán)格執(zhí)行，構(gòu)件吊裝過程中應(yīng)該合理布置工作區(qū)域、嚴(yán)格控制吊裝質(zhì)量。

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