■周银发 ■南京公正工程监理有限公司,江苏 南京 210000
社会发展对贸易场所提高了质和量的要求,这迫使着当局不得不适应潮流,对相关设施进行相应的改造。比如,江苏沿江港口老码头的结构加固改造,不仅节约了新建码头需要的大量资金和人力物力,还发挥了老旧码头的剩余价值。本文就老旧码头加固改造中的桩基施工方法和现浇墩台施工方法进行了研究分析。
改造码头墩台部分桩基为φ1500mm 钢管桩,综合用房平台桩基为φ800mm 的PHC 桩,我们将采用专业制桩厂家加工生产的钢管桩和PHC 桩,桩材制作好后装船运至现场。根据现场施工进度组织分批次运送至工地,避免管桩压船。管桩运输过程堆放按沉桩顺序可采用多层叠放,各层垫木位于同一垂直面上。钢管桩的叠放层数不宜超过三层,以保证行船安全。管桩在起吊、运输和堆存过程中须避免因碰撞等原因而造成桩身损伤变形。沉桩拟采用合力桩2 打桩船(配D-135 型柴油锤)进行水上施沉[1]。
施工测量控制点由业主提供,我部根据业主提供的控制点建立控制网。根据设计图纸,计算桩位中心坐标,要求两人同时分别计算,第三人复核,坐标计算无误,方可使用。测量时要求技术人员认真负责,小心谨慎,协调配合,同时对实测成果进行复合,做到万无一失。每次桩位放样时,用钢尺测量相临桩基间相互尺寸是否和设计图纸一致。桩位放样后,通知监理工程师现场验收,验收合格才可以进行桩基施工。
打桩全球定位技术,辅以全站仪或经纬仪前方交会校核,用一台全站仪或经纬仪控制标高,打桩前在桩身上画桩长刻度,用以计算贯入度和控制标高。若桩顶低于水面,需要在替打上画刻度[2]。
沉桩顺序:按设计图纸桩位布置图安排沉桩顺序。桩就位后,调整锚缆,以保持桩位和船体稳定。桩自沉稳桩,同时监测桩位的变化,如桩位变化超过允许的误差范围,立即停止桩的下沉,将桩拔起,查明原因,重新定位。稳桩后压锤,待桩不再下沉后,查看桩位是否符合要求,如果桩位变化超过允许的误差范围,将桩拔起,查明原因,重新定位。桩在压锤稳定后,松开抱桩器,启动桩锤,沉桩。在沉桩过程中,如出现贯入度异常、桩身突然下降、过大倾斜、移位等现象,应立即停止沉桩,及时查明原因,采取有效措施。
水下混凝土施工采用商品混凝土,泵送至导管顶部的集料斗中。混凝土灌注工作要在首批混凝土被初凝以前的时间内完成。使用活塞法灌注首批混凝土,用一塞子封堵集料斗底,待首批混凝土数量达到计算方量后,立即拔掉塞子,使导管内砼下落,同时保持集料斗的储料不间断地通过导管灌注,从而完成首批砼的灌注。砼第一次灌下时,必须有足够的砼能够封住导管底口,保证导管内不进水,首批混凝土浇筑,导管埋入混凝土的深度不得少于1.0m(一般2.0m)。灌注开始后,应紧凑、连续地进行,严禁中途停工。
采用直升导管法进行水下混凝土的灌注。混凝土灌注期间用浮吊吊放拆卸导管,随时探测钢护筒顶面以下的孔深,并计算所灌注的混凝土顶面高度,以控制导管埋入深度和桩顶标高,混凝土正常灌注过程中,导管埋深一般控制在2~6m 以内。随着孔内砼面的上升,导管必须及时上拔,使导管埋深严格控制在2~6m 范围内,当导管埋深超过此范围时,及时拆卸导管。采用测锤法测量,用绳系重锤吊入孔中,使之通过泥浆沉淀层而停留在混凝土表面,根据测绳子表示锤的沉入深度换算出混凝土的灌注深度[3]。
底模支撑系统采用在钢护筒管壁上直接焊接钢牛腿的方式,钢牛腿具有施工工艺简单、主次梁搁置牢固、结构安全、施工进度快等特点,可平行施工。
安装牛腿。灌注桩施工完成后,在钢护筒上抄出牛腿顶标高,设置操作平台于钢管桩上焊接牛腿。牛腿肋板尺寸为2 ×30 ×30cm,翼板2×30 ×40cm。牛腿焊接时竖向设两个肋板,横向一个翼板,肋板采用两条角焊缝。
纵向[25 槽钢安装。采用浮吊将[25 槽钢吊运搁置在牛腿上,桩边各2 根,对拉螺栓固定。横向[25 槽钢安装。采用浮吊将[25 槽钢搁置在纵向[25 槽钢上,搁置间距为桩边各一根,其余的按1.5 米间距铺设,纵向[25 槽钢与横向[25 槽钢之间采用电焊点焊固定。在横向[25槽钢上铺设10 ×10cm 的木方,间距为20cm,木方与槽钢之间采用铁丝绑扎固定。在木方上铺设2cm 厚的木板做为底模板,底模板与木方之间采用铁钉固定[4]。
靠船构件采用130T 起重船安装。因安装的需要,在预制靠船构件时预留两个15cm×10cm 的安装孔,安装位置根据施工图及横梁底模设计而定。靠船构件安装在现浇墩台之前进行,安装时在安装孔中插入[14 槽钢,使之挂在夹桩[25 槽钢上,然后对其位置及标高用仪器进行定位,再将墩台的钢筋骨架与靠船构件预留钢筋按规定连接成整体,进行整体浇筑。要求靠船构件安放位置准确,前沿线型一致。
钢筋按常规方法在加工场下料制作,规格尺寸形状严格按照图纸施工,加工成半成品后,人工运至现场绑扎。钢筋绑扎要求注意钢筋起弯点的位置和间距,焊接要保证焊接的长度与焊缝的饱满度,钢筋采用单面搭接焊,焊缝长度不小于10d,焊接接头必须错开,同一截面上钢筋接头不得超过50%。绑扎完成后将底模冲洗干净,在桩、底模接合面处铺设10~20mm 水泥砂浆用来填缝,避免漏浆。
侧模用木模板拼装而成,安装时,横楞用10 ×10cm 木方,间距30cm。竖楞用[10 槽钢,间距80cm,用φ16 螺杆对拉固定,内部顶端用5×5 cm的方木垂直支撑,两侧用10 ×10 cm木方作好斜撑。侧模立好后进行测量复核,并经监理验收合格后方可浇筑砼。
码头现浇砼采用商品混凝土,用小型混凝土运输车通过新引桥运送至引桥平台上,搅拌均匀后泵送入模,插入式振捣器振捣密实。混凝土浇注按规范要求下料,30cm~50cm 一层,分层浇筑振捣。砼振捣采用Ф50mm 的插入式振动棒人工振捣,振捣采用梅花形布点,振捣要求充分密实,直至表面不再泛浆下沉为止[5]。
墩台为大体积砼,为保证施工安全,拟采取分次浇筑,留置水平施工缝,在浇筑新混凝土前,先用水充分湿润老混凝土表面层,低洼处不得留有积水,铺一层厚度为10~30mm 的水泥砂浆,水泥砂浆的水灰比应小于混凝土的水灰比。
此次老旧码头的改造加固施工方法充分利用了原有码头的资源,发挥了老旧码头的剩余价值,不仅节约了大量的资金、人力、物力,还满足了港口贸易的需要,是一项具有超高经济效益和社会效益的改造工程。
[1]李辉.江苏沿江港口老码头结构加固改造方法和途径[J].中国水运,2013,05:42 -43.
[2]陈秀瑛.港口码头的老化机理与病害评估[J].水运工程,2010,02:95 -98.
[3]李增光,吴辉.长江下游桩基码头结构改造问题研究[J].水运工程,2011,01:181 -186.
[4]沈美娟,汪宏,王勇.码头结构加固改造的有限元分析[J].中国水运(下半月),2011,06:263 -264.
[5]王轩.天津港老旧码头加固和加深改造[J].港工技术,2011,01:29-31.