谭永安 杨晓非

摘 要：高桩码头现浇上部构件主要包括桩帽、下横梁、上横梁，本文以精细化施工的角度，介绍了底模支撑系统、操作平台、施工便桥等辅助设施的设计方案，阐述了底模支撑系统安装、钢筋安装、侧模安装、混凝土浇筑、拆模养护等工艺要点。

关键词：高桩码头 底模支撑系统 精细化施工

1.前言

笔者结合亲身参与的东营港中海油液体化工品码头工程、东营港万达宝港国际码头工程，以及公司建设的武汉阳逻港三期码头工程等三座高桩码头的施工经验，并在充分调研的基础上，对高桩码头的现浇上部结构施工先进工艺进行了系统的梳理，撰写形成此论文。

2.简述

2.1结构简述

高桩码头现浇上部构件主要包括桩帽、下横梁、上横梁。

桩帽在高桩码头中是连接横梁和桩基的结构，将横梁上部的力均匀传递给桩基。下横梁是高桩码头的主要受力构件，且受力复杂，一般承受正负弯矩、剪力和水平力，作用在码头上的荷载通过它传递给桩基。下横梁上方，将纵向梁系和下横梁连接成整体。

2.2工艺简述

现浇构件通常为非预应力钢筋混凝土结构，其钢筋、模板、混凝土施工均采用常规工艺进行。钢筋和模板在后场下料加工，运输至现场人工安装；混凝土可采用地泵、吊罐、搅拌船浇筑。

桩帽和下横梁施工的特点在于底模支撑系统的设置，底模支撑系统常规的工艺有在混凝土管桩外侧安装钢抱箍，或者在钢管桩上焊接钢牛腿，再安装型钢梁系。

2.3工藝流程

如图1。

3.辅助设施设计

3.1钢牛腿底模支撑系统设计

（1）受钢管桩外形的限制，单个钢牛腿主要有十字形和π形两种。

（2）根据工程实际情况，十字形钢牛腿的劲板可设置多层，π型可在腹板之间设置劲板。

（3）在不依靠其它桩的情况下，单根桩的桩帽施工，安装钢牛腿时应对称安装4个钢牛腿，即两个钢牛腿组成一组，两两对称，结构形式如图2。

（4）多桩同时安装钢牛腿，并通过连接型钢，让底模支撑系统形成整体时，可在单个桩顶对称安装两个钢牛腿。

（5）钢牛腿上方依次设置有主梁、木方、木板、竹胶板。

3.2钢抱箍底模支撑系统设计

（1）钢抱箍底模支撑系统是依靠钢抱箍与桩身之间的摩擦力抵抗竖向荷载。

（2）一般情况下，单个钢抱箍上对称设置有两个钢牛腿，因此单桩的桩帽施工依靠钢抱箍支撑无法稳定，必须多个桩同时设置钢抱箍，共同参与受力。结构形式如图3。

（3）为确保钢抱箍与桩身更紧密的贴合，在钢抱箍内壁粘贴一层橡胶板。

（4）钢牛腿上方依次设置有主梁、木方、木板、竹胶板。

（5）钢抱箍的受力简算

①钢抱箍承受重力依靠的是钢抱箍与桩身之间的摩擦力，因此钢抱箍上部传递的荷载不得大于摩擦力。

②钢抱箍与桩身之间的摩擦力计算公式如下：

fm=nMμ/Kd

式中：fm——钢抱箍与桩身之间的摩擦力（N）；

n——螺栓的个数；

M——施加于螺栓上的扭矩值（N？m）；

μ——钢抱箍与桩身之间的摩擦系数，一般取值0.3～0.4；

K——平均扭矩系数，一般取0.12～0.15（取决于螺栓与螺栓孔的润滑程度，润滑程度越高，系数取值越低）；

d——螺栓的公称直径（m）。

③当上部荷载小于fm时，则表示钢抱箍的摩擦力满足受力要求。

3.3操作平台设计

为了保障安全，在安装钢牛腿和钢抱箍前应搭设可靠的操作平台，操作平台结构如图4。

3.4施工便桥设计

施工便桥一般布置在码头纵向靠岸侧，用于施工中人员行走和布设泵管的通道。便桥宽度1.0米，栏杆高度1.2米，油漆颜色统一采用红白相间的警戒色，便桥结构如图5。

4.施工方法

4.1钢牛腿安装

（1）施工时，先安装钢牛腿，钢牛腿安装的标高需提前测量，并做上标记。

（2）牛腿采用焊接连接，焊接后及时对焊缝外观进行检查，发现问题及时整改。

4.2钢抱箍安装

先由起重船把安装平台吊装在桩顶上，然后分片吊装钢抱箍至安装平台的两侧。在平台上完成抱箍的拼装并完成螺栓的安装，然后在桩顶挂设两个手拉葫芦起吊抱箍并对抱箍的标高进行调整使之满足设计要求，再由平台上的人员进行螺栓的紧固。完成安装后由起重船起吊安装平台至下一根桩进行下一个抱箍的安装。

4.3底模支撑系统梁系安装

（1）主梁一般选择工字钢，采用槽钢做主梁时，应进行双拼。

（2）主梁安装前，对牛腿的顶标高进行检查，同一个桩身上的牛腿标高最大高差不得大于5mm，当标高高差大于5mm时，需对牛腿标高进行修整。

（3）主梁搁置在牛腿上后，采用拉杆进行对拉连接。然后再将主梁与牛腿进行焊接连接，确保主梁在施工过程中不产生危险位移。

（4）主梁上方铺设木方，木方的间距为10～20cm，木方与主梁采用铁丝进行绑扎。

（5）木方上方满铺木板，木板与木方采用铁钉连接。

（6）木板上方按照桩帽底部的形状轮廓铺设竹胶板，竹胶板与模板采用铁钉连接。

4.4钢筋安装

（1）现场安装时，采用钢筋支架的型式定形安装，确保精度。钢筋支架的示意图如图6。

（2）利用汽车运至现场，用起重设备至施工平台。安装先后顺序是，安装钢筋支架→安装纵向钢筋→安装箍筋→支垫底层垫块→安装拉筋→安装侧面垫块→安装预埋件。

（3）下横梁钢筋一次安装到位，上横梁的箍筋与下横梁钢筋一起安装，上横梁伸出箍筋设置纵向临时固定架固定钢筋，下横梁混凝土浇筑后，再进行上横梁主筋和拉筋安装。

（4）为了确保钢筋保护层厚度，单个钢筋焊接接頭形成的平面应平行于混凝土表面。

（5）钢筋交叉点采用扎丝成梅花形绑扎，扎丝必须向钢筋内侧按倒，绑扎数量不小于钢筋交点数量的50%。

（6）钢筋底部的垫块排距不超过1.5m，每平米垫块数量不少于2个。混凝土垫块强度不低于横梁混凝土强度。

4.5模板安装

（1）桩帽和下横梁采用钢模板，上横梁采用木模板；侧模结构的刚度及强度须通过验算。

（2）安装侧模前应将底模清理干净；侧模与底模相交的边线采取帮包底进行止浆；模板采用起重船起吊安装。

4.6混凝土浇筑

（1）采用全面分层法进行分层控制。

（2）采用插入式振捣器进行振捣，混凝土的分层厚度控制在30cm～50cm之间。混凝土的分层厚度测量以水平钢筋作为参照，并配卷尺进行测量。

（3）插人式振捣器的有效作用半径与振捣器的功率、混凝土的坍落度、配筋率有关，当坍落度变小或钢筋较密时，振捣器的移动间距应相应减小。

（4）收面分两遍进行，第一遍在混凝土浇筑至顶面时，对照着顶面的标高控制线，采用刮尺将混凝土顶面压平，然后采用木抹子在混凝土表面反复压抹，并铲除高处部分的混凝土补到低处；第二篇在将要初凝前进行，采用铁抹子在混凝土表面反复压抹，直至光洁；收面过程中用设置跳板，工人站在跳板上后退式地逐段收面。

4.7模板拆除及养护

（1）侧模拆除时机，夏季施工宜在混凝土终凝36h后进行，冬季施工宜在混凝土终凝48h后进行。底模支撑系统在下横梁混凝土强度达到规范规定和设计要求的百分比后方可进行拆除。

（2）混凝土浇筑完毕后，观察顶面混凝土状态，发现混凝土硬结后，立即向混凝土顶面洒水保持湿润，避免在天气炎热的条件下，产生混凝土龟裂。

5.结束语

高桩码头在我国长江、沿海各港口较为常见，其施工工艺日趋成熟，但要把高桩码头建成精品，仅凭经验远远不够，需要我们不断总结、优化，把施工工艺做精做细。

参考文献：

[1]中交天津港湾工程研究院有限公司.水运工程混凝土施工规范.JTS 202-2011[S].北京：人民交通出版社，2011.