宋鵬飛+劉宗帥
摘 要:碼頭與引橋工程通過轉(zhuǎn)運站平臺連接,平臺樁基為灌注樁,上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆承臺,本文敘述了鋼管樁搭設(shè)及現(xiàn)澆承臺的施工工藝,為以后類似工程施工提供了參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)運平臺;海上;灌注樁;現(xiàn)澆承臺
1 概述
國投湄洲灣煤炭碼頭一期工程卸船碼頭總長588m,北側(cè)39m范圍內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)運站平臺1座,寬33m,高2.5m。平臺底標(biāo)高+8.7m,頂標(biāo)高+11.2m;近引橋處設(shè)集污池一座底長17m,寬6m,高1.5m,底標(biāo)高+7.2m,頂標(biāo)高+11.2m。平臺采用高樁承臺結(jié)構(gòu)?;鶚恫捎?0根Φ1800mm嵌巖灌注樁,其中平臺處24根樁樁頂標(biāo)高+9.7m,集污池處6根樁樁頂標(biāo)高+8.2m,設(shè)計持力層為進入中微風(fēng)化層不小于5m。灌注樁鋼套管采用Q345B鋼板制作而成,長度為31~41m。轉(zhuǎn)運站平臺上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆承臺,混凝土強度等級為C40,抗氯離子滲透性C≤1500庫倫,總量為3049m3。
2 總體施工流程
鋼套管加工、運輸→鋼套管沉樁→夾樁→樁基施工平臺搭設(shè)→嵌巖灌注樁沖孔、灌注施工→施工平臺拆除→現(xiàn)澆承臺施工平臺搭設(shè)→底模鋪設(shè)→鋼筋綁扎→側(cè)模支立→鋼筋、模板、預(yù)埋件綜合驗收→現(xiàn)澆承臺混凝土
3 具體施工工藝
3.1 施工總體安排問題
因上游承包商碼頭基槽挖泥施工控制不足,造成轉(zhuǎn)運平臺樁基處超挖,鋼套管覆土深度不能滿足自穩(wěn)要求,結(jié)合總體施工工期及總承包部要求,項目部采用回填碎石措施滿足埋深要求。類似工程施工應(yīng)首先施工灌注樁結(jié)構(gòu),如必須先施工碼頭工程時,要求嚴(yán)格控制抓斗船施工深度。
3.2 鋼護筒加工、運輸
本工程所需30根鋼套管均在廣州海重鋼管廠訂制,鋼套管采用δ=18mm厚Q345B鋼板卷制而成。鋼套管利用2000t方駁進行運輸。鋼套管裝船時,鋼套管兩側(cè)墊楔形木塊,鋼套管外側(cè)焊接槽鋼作為支撐,再用鋼絲繩及緊張器將鋼套管固定在方駁甲板上。支撐同鋼套管以及鋼套筒之間接觸位置墊土工布
3.3 鋼套管沉樁
鋼套管沉樁采用福建港口工程公司“閩樁3號”打樁船施工。樁架高72m,配筒式柴油錘D-128型進行鋼套管打設(shè)作業(yè),鋼套管沉樁以貫入度控制為主,貫入度控制為10mm,以不卷邊為原則。打樁船打設(shè)鋼套管定位采用“海上遠距離GPS打樁定位系統(tǒng)”來實現(xiàn)。
3.4 鋼套管水上接長
鋼套管以貫入度控制,且由于基槽超挖,部分鋼套管打至設(shè)計標(biāo)高后任不滿足設(shè)計要求,需進行水上接長。為便于上下鋼護筒對接,在第一節(jié)鋼套管四周焊接導(dǎo)向肋板,導(dǎo)向肋板采用16mm厚鋼板,繞第一節(jié)鋼套管四周對稱焊接4個。鋼護筒與第一節(jié)鋼護筒對接端均打設(shè)坡口,由于沉樁過程中造成第一節(jié)鋼套管頂口變形,現(xiàn)場實測頂口數(shù)據(jù)后,按照現(xiàn)場實際值廠家定制第二節(jié)鋼套管。
3.5 夾樁
鋼套管夾樁采用20#槽鋼將每根樁基聯(lián)成一體結(jié)構(gòu)形式,20#槽鋼通過焊接方式同鋼套管進行連接。由于靠近碼頭側(cè)樁基根本無法滿足自身穩(wěn)定需求,雖拋填碎石進行穩(wěn)樁措施,但為了確保鋼護筒穩(wěn)定,采取邊沉樁邊夾樁的措施。
3.6 平臺搭設(shè)
方案設(shè)計初期理念為灌注樁施工平臺與上部結(jié)構(gòu)平臺采用同一結(jié)構(gòu),減少工程平臺搭設(shè)工期及施工成本。灌注樁頂部高程為+9.7m,承臺底部高程為+8.7m和+7.2m,現(xiàn)場實施方案存在如下限定條件:一是灌注樁樁頂深入承臺1m高度;二是灌注樁鋼筋籠單根自重25t,承臺中間位置鋼筋籠安裝需求重型起重設(shè)備;三是承臺底部設(shè)計高程因增加集污池而不同,底模支立難度增加。
為了規(guī)避以上限定條件,經(jīng)過多次討論決定采用如下工藝:
(1)底模支立工藝:根據(jù)綜合考慮,決定采用牛腿法作為底模受力基礎(chǔ)構(gòu)件,具體工藝比選情況如表1所示。
牛腿作為灌注樁施工平臺及混凝土平臺底模支撐構(gòu)件,考慮到后期底模拆除方便,避免碼頭沉箱及引橋方樁的位置影響,牛腿焊接位置為前后沿方向。牛腿的高程結(jié)合兩個平臺的高度需求,選取高度低的作為控制高程,為了同時滿足兩個平臺施工需求,灌注樁施工平臺通過采用安裝貝雷架調(diào)整施工平臺高差,待灌注樁施工完成后將其拆除再搭設(shè)上部結(jié)構(gòu)施工平臺。貝雷架規(guī)格為1.5m×3m,先在方駁上分組進行拼裝,裝上連接銷子插銷及支撐架,然后將其運至方駁吊機作業(yè)半徑范圍內(nèi)。每6片貝雷片分為一組,70t履帶吊首先安裝一組貝雷架。準(zhǔn)確就位后先牢固捆綁在牛腿上,然后在牛腿上焊接卡板進行限位,再安裝另一組貝雷片,同時與安裝好的一組貝雷片剪刀撐進行連接,依此類推完成整跨貝雷架的安裝。貝雷架與分配梁之間采用螺栓固定,防止貝雷架移動。
(2)灌注樁鋼筋籠吊裝工藝:設(shè)計方案灌注樁施工平臺高程為+9.63m,考慮滿足70t履帶吊上平臺吊裝鋼筋籠及鉆機在平臺上部調(diào)整位置方便。
3.7 靠船構(gòu)件施工
設(shè)計在后期在轉(zhuǎn)運站平臺2#樁和5#樁分別增加1個靠船構(gòu)件,靠船構(gòu)件單重約125t。項目部進過綜合必須,考慮構(gòu)件安裝的安全性和灌注樁的穩(wěn)定,決定采用現(xiàn)澆的工藝替代設(shè)計預(yù)制后安裝的工藝。
首先焊接型鋼加固前排單樁,通過樁與樁之間焊接槽20,形成平面網(wǎng)格,減少了樁的自由長度,降低樁的晃動幅度。然后焊接牛腿,搭設(shè)主梁、次梁同承臺底模工藝,為避免承重梁前傾,在后排樁上焊接上牛腿。
3.8 現(xiàn)澆承臺
轉(zhuǎn)運站平臺采用分區(qū)分層澆筑,施工分縫考慮灌注樁跨中1/3處,分層分區(qū)考慮因素:設(shè)計要求下層混凝土須達到設(shè)計強度的80%,方可澆注上層混凝土;整體澆筑則單次澆筑混凝土量大,混凝土供應(yīng)不能保證;平臺整體結(jié)構(gòu)受力和減少接縫防腐處理,施工分縫不能過多;2區(qū)集污池底板處設(shè)計要求必須一次澆筑。
結(jié)合以上因素現(xiàn)澆承臺分三層澆筑,第一層澆筑至+9.87m,第二層澆筑至+11.0m;最后澆筑剩余0.2m的面層、排水溝及皮帶機基礎(chǔ)墩等。具體方量及分層分區(qū)方式如表2所示。
4 結(jié)束語
不同形式的碼頭結(jié)構(gòu)銜接工程施工時,優(yōu)先考慮高樁碼頭樁基基礎(chǔ)工程的施工,但后期重力式碼頭基槽開挖及基床夯實部位施工時,也須重點觀測樁基的穩(wěn)定性。此工程采用拋填碎石方式進行樁基穩(wěn)定補充,碎石拋填工程量較大,是基于工程工期緊的因素,也可采用拋填袋裝碎石或袋裝砂等方式。
海上高樁承臺式鋼筋混凝土平臺底模支立方式多樣,此工程為嵌巖灌注樁,入承臺高度較大,且為直樁,故采用牛腿法較為方便,如為斜樁可優(yōu)先采用吊模法。通過本工程的施工實踐,積累了一定的施工經(jīng)驗,為以后類似工程提供了參考。