吊模工藝在重力式大圓筒結(jié)構(gòu)碼頭胸墻施工中的運(yùn)用

石全貴 闕永慶

摘 要：文章結(jié)合實(shí)際工程，在重力式大圓筒結(jié)構(gòu)碼頭胸墻施工中創(chuàng)造性地采用了一種由鋼管、工字鋼、貝雷架及精軋螺紋鋼筋吊桿組成的新型支承模板體系，保證了現(xiàn)澆混凝土胸墻結(jié)構(gòu)的順利實(shí)施，值得參考借鑒。

關(guān)鍵詞：吊模工藝 重力式大圓筒結(jié)構(gòu) 胸墻施工

文章結(jié)合項(xiàng)目結(jié)構(gòu)主要特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種既能滿足現(xiàn)場臨水作業(yè)的施工空間，且施工工效高的新型支撐體系，對本工程的順利實(shí)施顯得尤為關(guān)鍵，既能克服施工環(huán)境的影響，還有效解決了傳統(tǒng)模板支承系統(tǒng)搭設(shè)困難的技術(shù)難題，且提高了工效，在同類型碼頭上部結(jié)構(gòu)施工中具有很大的推廣價值。下文主要結(jié)合實(shí)際工程，對吊模工藝在重力式大圓筒結(jié)構(gòu)碼頭胸墻施工中的運(yùn)用進(jìn)行詳細(xì)探究。

1.工程概況

1.1工程簡介

該項(xiàng)目地處阿爾及利亞第二大港——奧蘭港，屬地中海擴(kuò)建碼頭項(xiàng)目。本工程工程采用圓筒形重力式沉箱結(jié)構(gòu)，主要的施工內(nèi)容由拆除既有的碼頭、新建重力式沉箱結(jié)構(gòu)碼頭、新建直立式沉箱結(jié)構(gòu)護(hù)岸、新建斜坡式拋石護(hù)岸、防波堤修復(fù)加固、碼頭后方陸域形成、SONELGAZ電廠溫排水管道安裝、陸域面層和集裝箱裝卸岸橋的軌道等配套設(shè)施。阿爾及利亞奧蘭民港集裝箱碼頭擴(kuò)建工程位于阿爾及利亞奧蘭省民港Hambourg碼頭東側(cè)，西側(cè)Havane舊碼頭拆除改建與Hambourg碼頭相連，碼頭下部結(jié)構(gòu)為重力式大圓筒沉箱，上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆混凝土胸墻，全長521.36m，胸墻施工均采用吊模工藝。胸墻平面結(jié)構(gòu)簡圖見圖1。

1.2工程特點(diǎn)

（1）操作空間狹小：地中海海水面距離胸墻底不足0.5m；（2）胸墻混凝土結(jié)構(gòu)表面不允許有任何腐蝕通道；（3）單塊胸墻懸挑面積大，達(dá)43.12m2；（4）胸墻結(jié)構(gòu)尺寸：長16m、寬11.3m、高1 . 4 m，單塊混凝土澆筑方量約262m3。

2.吊模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1設(shè)計(jì)思路

結(jié)合本項(xiàng)目胸墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，之所以采用吊模：（1）因?yàn)椴僮骺臻g狹小：地中海海水面距離胸墻底不足0.5m，若懸挑部分模板采用常見的底部支撐搭設(shè)形式，則裝拆模板均需借助潛水員，操作難度極大，安全隱患多，工效底；（2）單塊胸墻懸挑面積大，約45㎡，懸挑部分荷載大，采用底部支撐用鋼量大，施工費(fèi)用高；（3）通過采用貝雷片及鋼骨梁相結(jié)合的吊架系統(tǒng)，其剛度大，經(jīng)計(jì)算能足夠承受其模板自身重量及懸挑部分結(jié)構(gòu)荷載。

2.2結(jié)構(gòu)形式

本項(xiàng)目胸墻結(jié)構(gòu)懸挑部分荷載大，模板周轉(zhuǎn)次數(shù)多（33段胸墻），因此吊模系統(tǒng)需具備足夠的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性，以保障胸墻施工安全、高效地進(jìn)行。

經(jīng)過設(shè)計(jì)計(jì)算，吊模系統(tǒng)由直徑26cm，厚度6mm的鋼管內(nèi)灌混凝土做立柱，3排貝雷架加固成一體做最外側(cè)懸挑大梁，36cm雙拼H型鋼做其余大梁，直徑32mm精軋螺紋鋼筋吊桿及由22cm槽鋼雙拼做骨架、10cm槽鋼做肋條、底部滿鋪泡沫板等組成的大型整體式鋼結(jié)構(gòu)底模系統(tǒng)組成。

（1）立柱：外徑26cm，厚度6mm的鋼管內(nèi)灌混凝土，上下分別采用2cm厚鋼板封口，其中頂板鋼板尺寸為50×50×3cm，頂板與主梁的連接螺桿焊于立柱頂板上；立柱立于沉箱上，立柱外采用φ50cm鋼管做防護(hù)，以便拆模時取出立柱，相鄰立柱之間采用φ25鋼筋焊接連接，同時做好斜拉加固措施，使6個立柱連接成整體，確保吊架系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。

（2）懸挑主梁：為保證主梁在吊物重力作用下自身剛度滿足使用要求，經(jīng)計(jì)算，胸墻最大懸挑處達(dá)16m，采用3排貝雷架加固成一體做主梁，其余主梁采用36cm雙拼H鋼通過鋼板焊接成整體。雙拼H鋼主梁與立柱及吊梁接觸的關(guān)鍵部位側(cè)面加焊加勁鋼板，增加梁體局部剛度。

（3）32mm精軋螺紋鋼筋吊桿：懸挑區(qū)域模板及結(jié)構(gòu)物荷載通過吊桿傳遞到吊梁及主梁，再經(jīng)主梁傳遞至立柱，最后由立柱傳遞到沉箱壁。吊桿與底模連接的螺母焊于底模上，吊桿及螺母需定期涂抹黃油隔離海水防銹蝕，精軋螺紋鋼采用3.3mm粗螺牙。

（4）底模系統(tǒng)：主要由橫縱槽鋼與6mm鋼面板平面焊接而成，底部滿鋪泡沫板，泡沫板由鋼筋焊接在22cm槽鋼上加固，底模外側(cè)設(shè)置80cm寬的操作平臺及欄桿，欄桿上掛置救生圈，確保安全施工。

拆模時當(dāng)?shù)鯒U全部取出后，底模在自重作用下即可脫落，脫落后由泡沫板承托浮于水面，再經(jīng)交通船托至下一段待安裝胸墻處安裝。

3.施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1吊架系統(tǒng)設(shè)計(jì)與加工

吊架系統(tǒng)中立柱、吊梁、主梁、貝雷片及底模等，均在現(xiàn)場由專業(yè)模板加工隊(duì)伍按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行下料和焊接成型。

（1）底模加工過程中，主控項(xiàng)目是吊桿孔及底部螺母焊接的位置精度，其直接關(guān)系到安裝后吊桿能否保證垂直，而吊桿的垂直度不僅直接影響拆模時吊桿的拆除，同時也是吊架系統(tǒng)整體穩(wěn)定性的保障之一。

（2）大圓筒沉箱安裝過程中存在誤差，底模與沉箱壁圓弧交界處做小10cm，以便調(diào)整底模位置，確保安裝到位；因底模做小產(chǎn)生的縫隙，待底模加固完成后，用弧形膠合板封堵。

（3）胸墻底部距離海水面僅不足0.5m，高潮水位時海水面觸及胸墻底；因此，為保證底模脫落后，交通船能將底模拖出，對底模下方泡沫板的鋪設(shè)體積也有要求，需稍大于使底模處于浮游穩(wěn)定的泡沫用量，且均勻鋪設(shè)。

3.2吊架系統(tǒng)安裝

加工成型的吊架系統(tǒng)運(yùn)至現(xiàn)場后，由50t汽車吊配合人工進(jìn)行安裝。安裝工藝流程如圖2所示。

（1）底模就位：將底模由交通船托運(yùn)至待施工胸墻懸挑位置，采用尼龍繩將底模綁在沉箱邊，防止底模在海浪作用下飄走。

（2）立柱安裝加固：每個吊模系統(tǒng)有6個立柱，每段胸墻需2套吊模系統(tǒng)；所有立柱均有對應(yīng)的位置坐標(biāo)，由測量工程師進(jìn)行測量放樣；為方便拆模時立柱的拆除，立柱外設(shè)鋼管做防護(hù)，立柱按設(shè)計(jì)位置安裝后，相鄰立柱間由25mm鋼筋焊接連接，同時做好斜拉支撐等加固措施，提高吊模系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。

（3）主梁架設(shè)及吊梁安裝：所有立柱支立并加固完成后，進(jìn)行主梁及吊梁的安設(shè)。首先搭設(shè)前沿貝雷架，貝雷架搭設(shè)完成后采用繩索斜拉加固；其次，進(jìn)行其余主梁的搭設(shè)，主梁頂面標(biāo)高及貝雷架標(biāo)高需由測量工程師進(jìn)行測量超平，標(biāo)高低者在立柱頂面用鋼板墊高，以確保上部吊梁受荷后均勻地將吊物荷載傳遞到主梁；最后根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙位置搭設(shè)相應(yīng)的吊梁，同時在吊梁尾部采用20mm鋼筋下拉錨固至沉箱內(nèi)墊層下預(yù)埋的鋼筋上，提高吊梁的穩(wěn)定性。

（4）底模安裝及加固。底模抬升至安裝高度：底模外側(cè)由50t汽車吊提升，內(nèi)側(cè)由手拉葫蘆提升，手拉葫蘆固定在吊梁上。待內(nèi)模整體提升至安裝高度時，由測量工程師初測標(biāo)高，確認(rèn)無誤后，停止提升，穿好精軋螺紋鋼吊桿，精軋螺紋鋼外套PVC管，每次穿吊桿前，需在吊桿底部涂抹黃油隔離海水防銹蝕，以便于澆筑后的拆卸。

底模加固及復(fù)合標(biāo)高：待所有吊桿鎖好后，松開外側(cè)抬升鋼絲繩及內(nèi)側(cè)手拉葫蘆，由測量工程師進(jìn)行標(biāo)高復(fù)測，確認(rèn)無誤后，進(jìn)行下一步加固措施。底模與沉箱之間約10cm縫隙采用弧形膠合板封縫，在沉箱頂部拉條孔處穿插25mm鋼筋，用三角木將底模與25mm鋼筋頂緊加固，既可防止底模在涌浪作用下上浮，同時加固了弧形膠合板。

4.結(jié)束語

綜上所述，文章通過對傳統(tǒng)模板支承體系的深入分析及研究，實(shí)現(xiàn)了本項(xiàng)目現(xiàn)澆胸墻新型懸挑吊架支承體系的成功應(yīng)用，體會如下：（1）吊架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，受力清晰，安裝與拆卸便捷；（2）整個支承體系均可重復(fù)周轉(zhuǎn)使用，不僅節(jié)約成本，且大大提高了施工工效，在同類型碼頭上部結(jié)構(gòu)施工中具有很大的推廣價值。

參考文獻(xiàn)：

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