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小潮差海域靠船平台工程现浇墩台施工技术

2020-03-07廖永波中国交通建设股份有限公司总承包经营分公司

珠江水运 2020年1期
关键词:潮差底模墩台

廖永波 中国交通建设股份有限公司总承包经营分公司

徐振坤 东营港经济开发区管委会

贾效亮 东营港建设投资有限责任公司

1.引言

东营港北防波堤靠船平台工程为高桩墩台结构形式,是常见的码头设计结构,在高桩码头上部为墩台结构的施工中,支撑系统通常采用夹桩式或悬吊底式,或者两者组合使用,在安装支撑系统和底模时,乘潮施工。东营港潮汐类型以正规全日潮为主,由于靠近渤海湾的无潮点,本海域潮汐强度弱,潮差小,平均潮差61cm,实测施工区域潮差长期约40cm,另外由于墩台底标高为0.8m,无法利用潮差实现夹桩和安装钢梁,所以只能采用悬吊底式施工。在悬吊底施工中,同样由于平台底标高较低,潮差小,主梁次梁位于水面以下,受波浪、潮流、水位影响,难以安装。所以如何设置悬吊支撑系统,铺设模板成为本工程施工的重点难点。为此经过研究,通过将模板系统逐件加工安装设计为悬吊支撑和底模组合后整体安装,完成靠船平台混凝土浇筑施工。

2.工程概况

靠船平台位于东营港经济开发区北防波堤堤头背海侧,戗台位置,为堤头灯配套工程,用于小型船舶停靠及堤头灯日常维护管理。采用高桩墩台结构,下部结构为5根φ1200mm大管桩,四周抛石围护,同时形成防波堤断面,上部结构为现浇混凝土平台,顶标高2.5m,底标高0.8m,平面为不规则多边形,面积73.2m2。平台后方设30t-40t踏步块形成上堤通道。

表1 潮位特征值

3.水文条件

3.1 潮汐

(1)当地平均海平面与理论最低潮面的关系

理论最低潮面相对56黄海平均潮面低66cm,相对当地平均海面低73cm。

(2)潮汐性质

东营港为正规日潮。其 K=(HK1+HO1)/HM2=24.0。

(3)潮位特征值,见表1。

(4)设计水位

设计高水位:1.54m,设计低水位:-0.10m,极端高水位:2.99m,极端低水位:-1.62m。

3.2 波浪

根据黄河海港海洋站1985年4月~11月(-14m水深)资料统计:常浪向为S向,频率为12.0%,次常浪向为E向,频率为7.74%,强浪向为NE向和NNE向,该向大于1.2m频率分别为2.57%和2.46%。实测H1/10波高为4.4m,对应周期为7.9s,波向为NE向。

4.工程平面图及断面图。

见图1,图2。

5.工程施工难点及采取的施工措施

(1)靠船平台底标高低于平均潮位,底模以下长时间位于水下,无法乘潮安装支撑系统和铺设底模,可采用陆地拼装后整体安装的施工方案,此方法施工难度较大,对模板设计和加工、拼装精度,要求较高,在拼装前需充分做好现场桩位测量,各类钢材,构件的下料和焊接精度,并便于移动安装和调试。采取的施工措施为:在平台桩基打设完成并夹桩后,测量队进行了数次测量,核对桩位稳定无变化后,技术人员根据桩位数据绘制模板加工图纸,并在平板驳船拼装场地上按1:1比列画出桩位,以便核对模板加工和安装精度。在安装前对进行截桩,要确保各桩头截桩后标高在同一平面。

(2)安装底模及侧模后模板形成箱体,需考虑水的浮力及波浪的拍打侧压力。采取的施工措施为:在安装完成后在底模上方采用抱箍进行夹桩,保证在高潮期间浮力作用下悬吊系统的稳定;靠船平台位于防波堤内侧,为减少波浪影响,工序上先施工防波堤断面,形成掩护后再施工靠船平台上部结构。

(3)设计标高低,潮差小,模板及钢筋安装后部分将受潮水浸泡,可乘潮施工作业时间短。采取的施工措施为:混凝土浇筑前需使用淡水冲洗钢筋及模板,浇筑时必须保证混凝土供应,一次连续浇筑达到高潮位以上,不被淹没,需充分做好施工组织。

(4)整个墩台所需混凝土方量较少,不需要考虑温度应力及采取降温措施。

(5)靠船平台下方需抛石和安装扭王字块,支撑系统及底模难以拆除。采取的措施为:经过综合衡量拆除费用、施工安全及后期使用情况,决定将侧模及底模超出平面位置部分进行拆除或截断,平台正下方部分由于全部淹没在水中,拆除安全风险大,且不影响使用和结构安全,不予拆除。

6.模板设计和安装

6.1 靠船墩平台底段模板支立

靠船平台底段模板体系由底模、九片侧模板组成。

6.2 悬吊系统设计

图2 工程断面图

主梁通过悬吊系统支撑,承受上部载荷,传递给桩。靠船平台每根桩桩上部设置2根I28a作为悬挑梁,采用2根Ф25精轧螺纹钢悬吊主梁。

6.3 底段模板主梁设计

经核算,靠船平台桩两侧主梁为40c#工字钢,沿排架方向,每排桩的两侧各设一组主梁。

靠船平台底模次梁选择20b#工字钢次梁,布置间距500mm,并与主梁点焊固定,并交织成网相互点焊固定,次梁上部铺设10mm钢板作为底模板。

靠船平台侧模板采用9片定型钢模板。下部和次梁连接,并且使用顶丝配合调正位置,上部用对拉杆加固模板,对拉杆选用Ф24对拉杆。

6.4 主梁、次梁、底模加工组合和安装

主梁采用精轧螺纹钢悬吊安装,安装时通过精轧螺纹钢上部螺母调整主梁顶标高一致。

次梁选用20#工字钢,布置间距500mm,并与主梁点焊固定,并交织成网相互点焊固定。因支立模板需要次梁上焊接顶丝台座,防止底脚变形漏浆,台座使用厚度为10mm的钢板焊接制成,下部使用钢板与次梁焊接,在连接板上焊接两片10#槽钢。

在次梁上铺设10mm厚钢板作为底模板,钢板与次梁采用点焊焊接固定。将墩台边线测量定位于底板上。

在平板驳上将主梁、次梁及底模按照设计组合进行焊接,形成整体,设置4个吊点,焊接φ28mm圆钢做吊环。组合完成后运输至海上吊装施工,采用方驳吊机组配合吊装到位。

6.5 侧模安装

模板安装采用“底托帮”支模方式,侧模下方采用止浆措施防止漏浆,侧模板使用方驳吊机进行吊装。

模板支立之前,清净底模上方的杂物,由测量人员在底模上放出模板里边线的位置。模板由起重船吊至安装位置的上方,施工人员使用晃绳等配合方驳吊机将模板安放到位。模板顶口形成对拉,底口使用顶丝加固。模板使用紧张器调整模板垂直度。

7.结论

实践证明,在东营港潮汐强度弱,潮差小,平台底标高低于平均潮位,支撑系统位于水下,无法乘潮安装支撑系统和铺设底模的情况下,通过将支撑系统加工成整体,然后吊放安装到位并加固的施工方法,不但解决了无法乘潮安装模板的问题,缩短了模板架设时间,加快了施工进度,而且减少了模板单独暴露在海域的时间,将风浪对模板结构损毁的风险大大降低,保证了安全施工。

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