淺析西非某船廠高樁梁板碼頭施工技術

關德紅

(中鐵建大橋工程局集團第一工程有限公司，遼寧 大連 116033)

0 前 言

海外工程由于其地理位置和環境比較復雜，需要更加成熟的施工技術和人員作為支撐，本文針對西非的某個工程進行闡述，從施工工藝到質量管控，都因地制宜采取了一些卓有成效的應對措施，確保了工程順利完成。

1 工程概況

本工程處于西非某國南部邦尼河下游，距河口約22 km，工程建設地點為某船廠廠區西北角，由引橋和碼頭平臺組成，呈L形。為與鄰近碼頭一致不占用航道，碼頭前沿位于水深6 m等高線處，距岸線約120 m。碼頭前沿停泊水域寬25 m，回旋水域長240 m，寬145 m。舾裝碼頭采用高樁梁板結構，平臺長123 m，寬17 m，排架共18榀，排架間距為7 m，排架基礎為3根Φ800 mm壁厚16 mm鋼管直樁和一對Φ800 mm壁厚16 mm鋼管叉樁。上部結構由橫梁、縱梁、軌道梁、前邊梁、后邊梁和疊合面板等組成。

碼頭平臺與后方陸域之間采用一座架空引橋連接，引橋總長為135.75 m，寬9 m。引橋采用樁基排架式結構，排架間距10 m，下部基礎采用2根Φ800×16 mm鋼管直樁。上部結構從下至上依次為：現澆帽梁、預制空心板、現澆面層。引橋面由中心向兩側設2%排水坡，兩側護輪坎設排水孔，其上設護欄，引橋端部與平臺之間設喇叭口，滿足行車轉彎要求。

2 主要施工工藝

主要施工內容有：沉樁作業、預制構件施工、預制構件安裝施工、現澆構件施工、面層施工、附屬設施安裝施工。

3 主要分部分項工程施工技術

3.1 舊碼頭拆除清淤

施工區域原有一舊碼頭，長度約60 m，寬約5 m，主要影響引橋6個排架(A～F排共12根樁)的樁基施工。同時，根據設計水工平面布置圖，部分區域水位平均為1.2 m，不滿足打樁船吃水深度(打樁船滿載吃水為2.2 m)，其樁位為4個排架(G～J排共8根)。

1)使用PC200挖掘機對舊碼頭進行拆除，拆除的廢料運至指定的區域堆放。

2)使用沼澤挖掘機對水深不足的區域進行開挖清淤，開挖深度約1～1.5 m，以滿足打樁船的吃水要求。

本工程主要施工流程圖見圖1。

圖1 施工工藝流程圖

3.2 鋼管樁施工

本工程樁基鋼管樁共121根，其中直樁85根，斜樁36根，斜率均為5∶1，扭角18。投入打樁船1艘、運樁船1艘、拋錨艇1艘。打樁船配備D100錘(備用D138)施打，另有一艘3 000 t駁船運送管樁，施打按沉樁程序進行。打樁船拋前后八字錨和穿心錨定位。

3.2.1 沉 樁

鋼管樁施打順序按先引橋后碼頭的路線進行施工。引橋部分由A排開始，從岸側向海側，到O排依次進行沉樁施工。碼頭沉樁縱向沿碼頭長度方向由上游向下游進行施工，橫向自碼頭內側向外側，采用階梯型施工順序(見圖2)。

圖2 打樁施工順序示意圖(單位：m)

3.2.2 樁頂割取

當基樁施打完畢后，根據測定的管樁標高進行割樁，具體以1 m以上鋼管樁由氣割至梁底標高，必要時采用打樁船配合割吊；1 m以下管樁，直接割至梁底標高。根據施工圖紙要求，樁頭應伸入樁梁內10 cm，部分樁對角需預留兩條鋼筋作為樁引出接地焊接鋼筋，長度不大于10d。

3.2.3 夾 樁

基樁施打完畢后，為加強基樁間連續，增大抗風浪能力[2]，防止樁身受損，保證樁基群體剛度，并作為后期平臺底模，應及時對基樁進行夾樁處理。本工程采用Φ800 mm×150 mm鋼抱箍，內墊3 mm橡膠圈；主體厚度10 mm，高度為150 mm，夾板、加勁板選用10 mm厚鋼板，螺栓選用M24高強螺栓。上鋪14#槽鋼，鋪方木、模板作為平臺。人工安裝鋼抱箍，利用浮排和駁船，其控制要點為：標高一定要控制準確，采用套筒扳手上緊螺栓，確保螺絲上緊。在緊固螺栓的過程中，用手錘敲打鋼抱箍與樁未貼實處，直至緊固。

3.3 預制構件施工

本工程預制構件數量共389件，其中引橋空心板共117件，碼頭縱梁34件、前邊梁17件、后邊梁17件、軌道梁34件、面板170件。引橋預制空心板采用Φ250 mm氣囊中心成孔。構件預制采用混凝土底座鋪牛皮紙作底模，側模采用厚度為15 mm的竹膠板，100 mm100 mm木方及槽鋼組合作為支撐。有外露鋼筋的端頭模板應按設計鋼筋位置準確預留孔洞，待鋼筋穿過后，用橡膠或海綿條堵塞孔洞。對于要求鋼筋暫不穿出模板的，待脫模后及時將鋼筋撥出。

3.4 構件安裝施工

安裝空心板時，由于引橋跨度較大，設計構件較重，而引橋區域水域過窄，無法使用水上起重設備，故本工程采用平板拖車運送空心板，25 t汽車吊吊裝空心板，即先吊裝一跨空心板，然后在引橋空心板上鋪設鋼板，節節推進。

碼頭構件安裝時，受限于起重能力，陸上起重設備已無法繼續吊裝，當地亦無水上專業起重設備，遂采用打樁船進行構件安裝。吊裝作業時，先進行構件試吊，確定安全可靠后方可進行構件安裝[3]。

3.5 現澆構件施工

本工程引橋和碼頭平臺橫梁共33榀，引橋帽梁15榀一次澆筑；碼頭平臺橫梁按照下橫梁和上橫梁部分，分兩次澆筑。碼頭下橫梁澆筑需趕潮位施工。通過潮汐表并結合現場每日觀察記錄的潮位信息，確定潮位消退、漲出橫梁底標高(0.95 m)的時間約為4～5 h。當潮水開始消退時，即將人員、混凝土、現澆機械設備準備完畢，充分利用潮位時間進行施工作業。在施工過程中，出現了由于泵車臂長不足，無法澆筑下橫梁第8榀至下游橫梁的情況，遂采用混凝土泵車配合打樁船吊運吊斗的方式進行澆筑，效果較好。現澆構件施工時恰逢當地雨季，澆筑過程中經常會出現暴雨等極端惡劣天氣，通過派專人收聽天氣預報、提前預警，采取搭設臨時雨篷等措施，靈活調整施工時間，圓滿完成現澆構件施工。

4 質量管理控制

4.1 主要分項工程質量控制措施

4.1.1 沉樁施工

1)沉樁前須進行技術交底及安全交底。

2)穩樁、壓錘后禁止糾正樁位，避免偏心錘擊。開始階段應輕錘慢打，待樁尖穿過淤泥層或硬夾層后，方可正常錘擊。

3)沉樁施工，安排專人進行跟蹤觀測，并對每根樁及時做好沉樁記錄。

4)沉樁過程中要密切注意樁身變化，一旦發現問題，應立即停錘，不可盲目施打，立即分析原因，采取相應措施。

4.1.2 現澆構件施工

1)應注意模板及其支撐的架設，避免混凝土澆筑后產生側向傾覆。

2)模板拼接時要平整、無錯牙，拼接處設止漿條，防止漏漿，立模前均勻涂刷脫模劑。

3)混凝土澆筑至頂面時應及時清除表面浮漿。

4)橫梁長度大于20 m或長寬比較大時，上層混凝土澆筑時宜分段設置后澆帶，以防混凝土收縮而產生界面約束性裂縫。

5)連接插筋需綁扎牢固、定位準確。根據縱、橫梁擱置點位置，適當避讓預制梁的外伸鋼筋，以保證預制梁安裝位置準確。

4.1.3 預制構件安裝施工

1)根據安裝施工圖合理編排安裝順序。

2)安裝前進行測量放樣，并明顯標示出構件的安裝位置和標高，如擱置點標高不足，須用高一級標號細石混凝土找平，混凝土強度達70%以上方可安裝，嚴禁用砂漿墊高。

3)嚴格執行安全操作規程，杜絕違章作業。

4)支座安放要平整、固定，座漿應均勻飽滿，并及時勾縫，使構件擱置平穩，標高準確。

4.2 施工自檢問題及解決措施

4.2.1 施工中工程質量自檢情況

在施工過程中，對鋼管樁施工等分項工程的質量自檢問題和解決措施進行了記錄總結，具體內容見表1～2。

表1 鋼管樁工程

4.2.2 現場工程質量問題的處理情況

1)引橋第7榀帽梁澆筑過程產生沉降，沉降量約2 cm。針對此問題，重新對帽梁底模鋼支撐進行受力驗收，調整樁抱箍反吊筋位置，效果較好。

2)碼頭護輪坎拆模后，護輪坎表面出現規律性細微裂縫。針對此問題，經查明為模板拼裝過程中，存在使用鋼筋頂模的現象，同時天氣炎熱，養護不及時，最終產生細微裂縫。通過強化過程管控，及時養護，加強成品保護的方法，效果較好。

5 現場工況技術應用效果

1)預制空心板時，因當地沒有氣囊銷售，國內代購成本高昂。為不影響施工，經過與監理、設代開會協商，調整施工方案，采用同管徑的PVC管代替氣囊，圓滿解決該問題。

表2 預制、現澆構件工程

2)預制構件時，因構件臺座有限，為保證工期不受影響，遂采取在混凝土硬化地面上綁扎構件鋼筋籠，將前一天澆筑的構件吊離臺座，再將新鋼筋籠吊放于臺座上，形成流水作業，充分利用有限的臺座，保證每天可以預制6塊構件，順利達成節點工期目標。

3)施工中，由于引橋跨度較大，而引橋區域水域過窄，無法使用水上起重設備，并且沒有架橋機與貝雷片，遂采用平板拖車運送空心板，25 t汽車吊吊裝空心板，裝一跨空心板，然后在引橋空心板上鋪設鋼板的方式，節節推進。碼頭構件安裝時，陸上起重設備已無能力繼續吊裝，采用打樁船設施進行構件安裝，成效明顯。

4)當地每年的5～10月為雨季，經常連續暴雨，為現場施工造成很大影響，尤其是碼頭面層施工，通過制作活動鋼筋支架，搭設臨時雨棚，可有效減少雨水對混凝土澆筑的影響。

6 結 語

高樁梁板碼頭是較為普遍的碼頭結構型式，雖然有較成熟的施工經驗，但施工過程中應具體問題具體分析；而海外施工受工程設備、物資材料、工人素質等多方面因素影響，問題尤為突出。本文根據在西非實際工作經歷，針對建設高樁梁板結構碼頭時應用的施工工藝、質量控制方法及現場實際問題解決措施等進行了簡要分析介紹，以期為類似工況碼頭施工起到一定借鑒作用。

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