浅析西非某船厂高桩梁板码头施工技术

关德红

(中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司，辽宁 大连 116033)

0 前 言

海外工程由于其地理位置和环境比较复杂，需要更加成熟的施工技术和人员作为支撑，本文针对西非的某个工程进行阐述，从施工工艺到质量管控，都因地制宜采取了一些卓有成效的应对措施，确保了工程顺利完成。

1 工程概况

本工程处于西非某国南部邦尼河下游，距河口约22 km，工程建设地点为某船厂厂区西北角，由引桥和码头平台组成，呈L形。为与邻近码头一致不占用航道，码头前沿位于水深6 m等高线处，距岸线约120 m。码头前沿停泊水域宽25 m，回旋水域长240 m，宽145 m。舾装码头采用高桩梁板结构，平台长123 m，宽17 m，排架共18榀，排架间距为7 m，排架基础为3根Φ800 mm壁厚16 mm钢管直桩和一对Φ800 mm壁厚16 mm钢管叉桩。上部结构由横梁、纵梁、轨道梁、前边梁、后边梁和叠合面板等组成。

码头平台与后方陆域之间采用一座架空引桥连接，引桥总长为135.75 m，宽9 m。引桥采用桩基排架式结构，排架间距10 m，下部基础采用2根Φ800×16 mm钢管直桩。上部结构从下至上依次为：现浇帽梁、预制空心板、现浇面层。引桥面由中心向两侧设2%排水坡，两侧护轮坎设排水孔，其上设护栏，引桥端部与平台之间设喇叭口，满足行车转弯要求。

2 主要施工工艺

主要施工内容有：沉桩作业、预制构件施工、预制构件安装施工、现浇构件施工、面层施工、附属设施安装施工。

3 主要分部分项工程施工技术

3.1 旧码头拆除清淤

施工区域原有一旧码头，长度约60 m，宽约5 m，主要影响引桥6个排架(A～F排共12根桩)的桩基施工。同时，根据设计水工平面布置图，部分区域水位平均为1.2 m，不满足打桩船吃水深度(打桩船满载吃水为2.2 m)，其桩位为4个排架(G～J排共8根)。

1)使用PC200挖掘机对旧码头进行拆除，拆除的废料运至指定的区域堆放。

2)使用沼泽挖掘机对水深不足的区域进行开挖清淤，开挖深度约1～1.5 m，以满足打桩船的吃水要求。

本工程主要施工流程图见图1。

图1 施工工艺流程图

3.2 钢管桩施工

本工程桩基钢管桩共121根，其中直桩85根，斜桩36根，斜率均为5∶1，扭角18。投入打桩船1艘、运桩船1艘、抛锚艇1艘。打桩船配备D100锤(备用D138)施打，另有一艘3 000 t驳船运送管桩，施打按沉桩程序进行。打桩船抛前后八字锚和穿心锚定位。

3.2.1 沉 桩

钢管桩施打顺序按先引桥后码头的路线进行施工。引桥部分由A排开始，从岸侧向海侧，到O排依次进行沉桩施工。码头沉桩纵向沿码头长度方向由上游向下游进行施工，横向自码头内侧向外侧，采用阶梯型施工顺序(见图2)。

图2 打桩施工顺序示意图(单位：m)

3.2.2 桩顶割取

当基桩施打完毕后，根据测定的管桩标高进行割桩，具体以1 m以上钢管桩由气割至梁底标高，必要时采用打桩船配合割吊；1 m以下管桩，直接割至梁底标高。根据施工图纸要求，桩头应伸入桩梁内10 cm，部分桩对角需预留两条钢筋作为桩引出接地焊接钢筋，长度不大于10d。

3.2.3 夹 桩

基桩施打完毕后，为加强基桩间连续，增大抗风浪能力[2]，防止桩身受损，保证桩基群体刚度，并作为后期平台底模，应及时对基桩进行夹桩处理。本工程采用Φ800 mm×150 mm钢抱箍，内垫3 mm橡胶圈；主体厚度10 mm，高度为150 mm，夹板、加劲板选用10 mm厚钢板，螺栓选用M24高强螺栓。上铺14#槽钢，铺方木、模板作为平台。人工安装钢抱箍，利用浮排和驳船，其控制要点为：标高一定要控制准确，采用套筒扳手上紧螺栓，确保螺丝上紧。在紧固螺栓的过程中，用手锤敲打钢抱箍与桩未贴实处，直至紧固。

3.3 预制构件施工

本工程预制构件数量共389件，其中引桥空心板共117件，码头纵梁34件、前边梁17件、后边梁17件、轨道梁34件、面板170件。引桥预制空心板采用Φ250 mm气囊中心成孔。构件预制采用混凝土底座铺牛皮纸作底模，侧模采用厚度为15 mm的竹胶板，100 mm100 mm木方及槽钢组合作为支撑。有外露钢筋的端头模板应按设计钢筋位置准确预留孔洞，待钢筋穿过后，用橡胶或海绵条堵塞孔洞。对于要求钢筋暂不穿出模板的，待脱模后及时将钢筋拨出。

3.4 构件安装施工

安装空心板时，由于引桥跨度较大，设计构件较重，而引桥区域水域过窄，无法使用水上起重设备，故本工程采用平板拖车运送空心板，25 t汽车吊吊装空心板，即先吊装一跨空心板，然后在引桥空心板上铺设钢板，节节推进。

码头构件安装时，受限于起重能力，陆上起重设备已无法继续吊装，当地亦无水上专业起重设备，遂采用打桩船进行构件安装。吊装作业时，先进行构件试吊，确定安全可靠后方可进行构件安装[3]。

3.5 现浇构件施工

本工程引桥和码头平台横梁共33榀，引桥帽梁15榀一次浇筑；码头平台横梁按照下横梁和上横梁部分，分两次浇筑。码头下横梁浇筑需赶潮位施工。通过潮汐表并结合现场每日观察记录的潮位信息，确定潮位消退、涨出横梁底标高(0.95 m)的时间约为4～5 h。当潮水开始消退时，即将人员、混凝土、现浇机械设备准备完毕，充分利用潮位时间进行施工作业。在施工过程中，出现了由于泵车臂长不足，无法浇筑下横梁第8榀至下游横梁的情况，遂采用混凝土泵车配合打桩船吊运吊斗的方式进行浇筑，效果较好。现浇构件施工时恰逢当地雨季，浇筑过程中经常会出现暴雨等极端恶劣天气，通过派专人收听天气预报、提前预警，采取搭设临时雨篷等措施，灵活调整施工时间，圆满完成现浇构件施工。

4 质量管理控制

4.1 主要分项工程质量控制措施

4.1.1 沉桩施工

1)沉桩前须进行技术交底及安全交底。

2)稳桩、压锤后禁止纠正桩位，避免偏心锤击。开始阶段应轻锤慢打，待桩尖穿过淤泥层或硬夹层后，方可正常锤击。

3)沉桩施工，安排专人进行跟踪观测，并对每根桩及时做好沉桩记录。

4)沉桩过程中要密切注意桩身变化，一旦发现问题，应立即停锤，不可盲目施打，立即分析原因，采取相应措施。

4.1.2 现浇构件施工

1)应注意模板及其支撑的架设，避免混凝土浇筑后产生侧向倾覆。

2)模板拼接时要平整、无错牙，拼接处设止浆条，防止漏浆，立模前均匀涂刷脱模剂。

3)混凝土浇筑至顶面时应及时清除表面浮浆。

4)横梁长度大于20 m或长宽比较大时，上层混凝土浇筑时宜分段设置后浇带，以防混凝土收缩而产生界面约束性裂缝。

5)连接插筋需绑扎牢固、定位准确。根据纵、横梁搁置点位置，适当避让预制梁的外伸钢筋，以保证预制梁安装位置准确。

4.1.3 预制构件安装施工

1)根据安装施工图合理编排安装顺序。

2)安装前进行测量放样，并明显标示出构件的安装位置和标高，如搁置点标高不足，须用高一级标号细石混凝土找平，混凝土强度达70%以上方可安装，严禁用砂浆垫高。

3)严格执行安全操作规程，杜绝违章作业。

4)支座安放要平整、固定，座浆应均匀饱满，并及时勾缝，使构件搁置平稳，标高准确。

4.2 施工自检问题及解决措施

4.2.1 施工中工程质量自检情况

在施工过程中，对钢管桩施工等分项工程的质量自检问题和解决措施进行了记录总结，具体内容见表1～2。

表1 钢管桩工程

4.2.2 现场工程质量问题的处理情况

1)引桥第7榀帽梁浇筑过程产生沉降，沉降量约2 cm。针对此问题，重新对帽梁底模钢支撑进行受力验收，调整桩抱箍反吊筋位置，效果较好。

2)码头护轮坎拆模后，护轮坎表面出现规律性细微裂缝。针对此问题，经查明为模板拼装过程中，存在使用钢筋顶模的现象，同时天气炎热，养护不及时，最终产生细微裂缝。通过强化过程管控，及时养护，加强成品保护的方法，效果较好。

5 现场工况技术应用效果

1)预制空心板时，因当地没有气囊销售，国内代购成本高昂。为不影响施工，经过与监理、设代开会协商，调整施工方案，采用同管径的PVC管代替气囊，圆满解决该问题。

表2 预制、现浇构件工程

2)预制构件时，因构件台座有限，为保证工期不受影响，遂采取在混凝土硬化地面上绑扎构件钢筋笼，将前一天浇筑的构件吊离台座，再将新钢筋笼吊放于台座上，形成流水作业，充分利用有限的台座，保证每天可以预制6块构件，顺利达成节点工期目标。

3)施工中，由于引桥跨度较大，而引桥区域水域过窄，无法使用水上起重设备，并且没有架桥机与贝雷片，遂采用平板拖车运送空心板，25 t汽车吊吊装空心板，装一跨空心板，然后在引桥空心板上铺设钢板的方式，节节推进。码头构件安装时，陆上起重设备已无能力继续吊装，采用打桩船设施进行构件安装，成效明显。

4)当地每年的5～10月为雨季，经常连续暴雨，为现场施工造成很大影响，尤其是码头面层施工，通过制作活动钢筋支架，搭设临时雨棚，可有效减少雨水对混凝土浇筑的影响。

6 结 语

高桩梁板码头是较为普遍的码头结构型式，虽然有较成熟的施工经验，但施工过程中应具体问题具体分析；而海外施工受工程设备、物资材料、工人素质等多方面因素影响，问题尤为突出。本文根据在西非实际工作经历，针对建设高桩梁板结构码头时应用的施工工艺、质量控制方法及现场实际问题解决措施等进行了简要分析介绍，以期为类似工况码头施工起到一定借鉴作用。

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