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社會發展對貿易場所提高了質和量的要求,這迫使著當局不得不適應潮流,對相關設施進行相應的改造。比如,江蘇沿江港口老碼頭的結構加固改造,不僅節約了新建碼頭需要的大量資金和人力物力,還發揮了老舊碼頭的剩余價值。本文就老舊碼頭加固改造中的樁基施工方法和現澆墩臺施工方法進行了研究分析。
改造碼頭墩臺部分樁基為φ1500mm 鋼管樁,綜合用房平臺樁基為φ800mm 的PHC 樁,我們將采用專業制樁廠家加工生產的鋼管樁和PHC 樁,樁材制作好后裝船運至現場。根據現場施工進度組織分批次運送至工地,避免管樁壓船。管樁運輸過程堆放按沉樁順序可采用多層疊放,各層墊木位于同一垂直面上。鋼管樁的疊放層數不宜超過三層,以保證行船安全。管樁在起吊、運輸和堆存過程中須避免因碰撞等原因而造成樁身損傷變形。沉樁擬采用合力樁2 打樁船(配D-135 型柴油錘)進行水上施沉[1]。
施工測量控制點由業主提供,我部根據業主提供的控制點建立控制網。根據設計圖紙,計算樁位中心坐標,要求兩人同時分別計算,第三人復核,坐標計算無誤,方可使用。測量時要求技術人員認真負責,小心謹慎,協調配合,同時對實測成果進行復合,做到萬無一失。每次樁位放樣時,用鋼尺測量相臨樁基間相互尺寸是否和設計圖紙一致。樁位放樣后,通知監理工程師現場驗收,驗收合格才可以進行樁基施工。
打樁全球定位技術,輔以全站儀或經緯儀前方交會校核,用一臺全站儀或經緯儀控制標高,打樁前在樁身上畫樁長刻度,用以計算貫入度和控制標高。若樁頂低于水面,需要在替打上畫刻度[2]。
沉樁順序:按設計圖紙樁位布置圖安排沉樁順序。樁就位后,調整錨纜,以保持樁位和船體穩定。樁自沉穩樁,同時監測樁位的變化,如樁位變化超過允許的誤差范圍,立即停止樁的下沉,將樁拔起,查明原因,重新定位。穩樁后壓錘,待樁不再下沉后,查看樁位是否符合要求,如果樁位變化超過允許的誤差范圍,將樁拔起,查明原因,重新定位。樁在壓錘穩定后,松開抱樁器,啟動樁錘,沉樁。在沉樁過程中,如出現貫入度異常、樁身突然下降、過大傾斜、移位等現象,應立即停止沉樁,及時查明原因,采取有效措施。
水下混凝土施工采用商品混凝土,泵送至導管頂部的集料斗中。混凝土灌注工作要在首批混凝土被初凝以前的時間內完成。使用活塞法灌注首批混凝土,用一塞子封堵集料斗底,待首批混凝土數量達到計算方量后,立即拔掉塞子,使導管內砼下落,同時保持集料斗的儲料不間斷地通過導管灌注,從而完成首批砼的灌注。砼第一次灌下時,必須有足夠的砼能夠封住導管底口,保證導管內不進水,首批混凝土澆筑,導管埋入混凝土的深度不得少于1.0m(一般2.0m)。灌注開始后,應緊湊、連續地進行,嚴禁中途停工。
采用直升導管法進行水下混凝土的灌注。混凝土灌注期間用浮吊吊放拆卸導管,隨時探測鋼護筒頂面以下的孔深,并計算所灌注的混凝土頂面高度,以控制導管埋入深度和樁頂標高,混凝土正常灌注過程中,導管埋深一般控制在2~6m 以內。隨著孔內砼面的上升,導管必須及時上拔,使導管埋深嚴格控制在2~6m 范圍內,當導管埋深超過此范圍時,及時拆卸導管。采用測錘法測量,用繩系重錘吊入孔中,使之通過泥漿沉淀層而停留在混凝土表面,根據測繩子表示錘的沉入深度換算出混凝土的灌注深度[3]。
底模支撐系統采用在鋼護筒管壁上直接焊接鋼牛腿的方式,鋼牛腿具有施工工藝簡單、主次梁擱置牢固、結構安全、施工進度快等特點,可平行施工。
安裝牛腿。灌注樁施工完成后,在鋼護筒上抄出牛腿頂標高,設置操作平臺于鋼管樁上焊接牛腿。牛腿肋板尺寸為2 ×30 ×30cm,翼板2×30 ×40cm。牛腿焊接時豎向設兩個肋板,橫向一個翼板,肋板采用兩條角焊縫。
縱向[25 槽鋼安裝。采用浮吊將[25 槽鋼吊運擱置在牛腿上,樁邊各2 根,對拉螺栓固定。橫向[25 槽鋼安裝。采用浮吊將[25 槽鋼擱置在縱向[25 槽鋼上,擱置間距為樁邊各一根,其余的按1.5 米間距鋪設,縱向[25 槽鋼與橫向[25 槽鋼之間采用電焊點焊固定。在橫向[25槽鋼上鋪設10 ×10cm 的木方,間距為20cm,木方與槽鋼之間采用鐵絲綁扎固定。在木方上鋪設2cm 厚的木板做為底模板,底模板與木方之間采用鐵釘固定[4]。
靠船構件采用130T 起重船安裝。因安裝的需要,在預制靠船構件時預留兩個15cm×10cm 的安裝孔,安裝位置根據施工圖及橫梁底模設計而定。靠船構件安裝在現澆墩臺之前進行,安裝時在安裝孔中插入[14 槽鋼,使之掛在夾樁[25 槽鋼上,然后對其位置及標高用儀器進行定位,再將墩臺的鋼筋骨架與靠船構件預留鋼筋按規定連接成整體,進行整體澆筑。要求靠船構件安放位置準確,前沿線型一致。
鋼筋按常規方法在加工場下料制作,規格尺寸形狀嚴格按照圖紙施工,加工成半成品后,人工運至現場綁扎。鋼筋綁扎要求注意鋼筋起彎點的位置和間距,焊接要保證焊接的長度與焊縫的飽滿度,鋼筋采用單面搭接焊,焊縫長度不小于10d,焊接接頭必須錯開,同一截面上鋼筋接頭不得超過50%。綁扎完成后將底模沖洗干凈,在樁、底模接合面處鋪設10~20mm 水泥砂漿用來填縫,避免漏漿。
側模用木模板拼裝而成,安裝時,橫楞用10 ×10cm 木方,間距30cm。豎楞用[10 槽鋼,間距80cm,用φ16 螺桿對拉固定,內部頂端用5×5 cm的方木垂直支撐,兩側用10 ×10 cm木方作好斜撐。側模立好后進行測量復核,并經監理驗收合格后方可澆筑砼。
碼頭現澆砼采用商品混凝土,用小型混凝土運輸車通過新引橋運送至引橋平臺上,攪拌均勻后泵送入模,插入式振搗器振搗密實。混凝土澆注按規范要求下料,30cm~50cm 一層,分層澆筑振搗。砼振搗采用Ф50mm 的插入式振動棒人工振搗,振搗采用梅花形布點,振搗要求充分密實,直至表面不再泛漿下沉為止[5]。
墩臺為大體積砼,為保證施工安全,擬采取分次澆筑,留置水平施工縫,在澆筑新混凝土前,先用水充分濕潤老混凝土表面層,低洼處不得留有積水,鋪一層厚度為10~30mm 的水泥砂漿,水泥砂漿的水灰比應小于混凝土的水灰比。
此次老舊碼頭的改造加固施工方法充分利用了原有碼頭的資源,發揮了老舊碼頭的剩余價值,不僅節約了大量的資金、人力、物力,還滿足了港口貿易的需要,是一項具有超高經濟效益和社會效益的改造工程。
[1]李輝.江蘇沿江港口老碼頭結構加固改造方法和途徑[J].中國水運,2013,05:42 -43.
[2]陳秀瑛.港口碼頭的老化機理與病害評估[J].水運工程,2010,02:95 -98.
[3]李增光,吳輝.長江下游樁基碼頭結構改造問題研究[J].水運工程,2011,01:181 -186.
[4]沈美娟,汪宏,王勇.碼頭結構加固改造的有限元分析[J].中國水運(下半月),2011,06:263 -264.
[5]王軒.天津港老舊碼頭加固和加深改造[J].港工技術,2011,01:29-31.