地下连续墙板桩码头帽梁施工技术总结

甘乐　张星　吴国有

摘  要：帽梁作为地连墙板桩码头上部结构的重要构件，对地连墙板桩头有着极其重要的作用。文章主要总结和归纳了本项目帽梁施工过程中的一些经验，希望能对后续板桩码头的工程施工提供一定的意见及参考。

关键词：帽梁;切缝;辅助钢筋;钢锚盒;施工缝;拉毛

中图分类号：U657         文献标志码：A         文章編号：2095-2945（2020）08-0140-02

Abstract： As an important component of the superstructure of the ground-connected wall sheet pile wharf， the cap beam plays a very important role in the ground-connected wall board pile head. This paper mainly summarizes and summarizes some experiences in the construction of cap beam in this project， in the hope of providing some opinions and reference for the follow-up construction of sheet pile wharf.

Keywords： cap beam; slotting; auxiliary steel bar; steel anchor box; construction joint; brushing

引言

近年来地连墙板桩码头在唐山港京唐港区和曹妃甸港区、江苏盐城滨海港区等国内外港区得到较快发展，并于2017年获国家科技进步二等奖，随着地连墙板桩码头的飞速发展，地连墙板桩码头施工质量控制也提到了更加重要的地位[1]。

1 工程概况及帽梁简介

埃及苏赫纳第二集装箱码头位于苏伊士运河南入口约40km，在开罗东南方向140km。本工程为地下连续墙板桩码头，主要是由地下连续墙，后锚墙，拉杆和帽梁等组成的直立式码头结构。帽梁是为支承、分布和传递上部结构的荷载，设在前墙顶部的连系梁。本项目帽梁高3.5m，设计伸缩缝间距54m，混凝土强度等级为C50。

2 帽梁施工方法及经验总结分析

2.1 施工准备工作

2.1.1 地连墙桩头凿除

在施工前首先要凿除地连墙的超浇部分混凝土。本工程选用小型啄木鸟配合人工凿除的办法。为保证地连墙桩头凿除后顶部的线形及标高的控制，小型啄木鸟负责凿除上部混凝土，留下10～15cm厚的混凝土人工凿除。在凿除前需用水准仪放出设计标高，人工弹线并在设计标高及上方10cm处切出两条缝，用以防止凿除过程中混凝土崩裂造成的超凿及线形问题，缝的深度需小于混凝土保护层以避免损坏钢筋。此外，在设备及人工凿除过程中钻头应避开地连墙钢筋，避免对钢筋造成损害。

在凿除过程中，将不可避免的造成一些地连墙钢筋弯曲及损伤现场。在帽梁施工前应将其修复。对弯曲的钢筋应采用人工或钢筋调直机复原，严禁使用烘烤，火烧及化学处理，对有损伤的钢筋应采取更换或植筋处理。

2.1.2 垫层浇筑

本工程因现场施工需要，地连墙设计顶面在导墙下方，所以地连墙顶部的线形受槽壁影响较大，所以线形较差。考虑到模板安装时，地连墙顶部与刚性模板难以形成密封空间，容易造成漏浆，烂根等问题，垫层浇筑时在地连墙两侧各浇筑一道小梁。用以修正地连墙线形，提高模板安装效率，并有效提高混凝土施工质量。

2.1.3 钢筋

因帽梁高3.5m，且一次性浇筑成型，所以钢筋绑扎时，须提前在地连墙两侧的垫层上搭设活动脚手架平台。在钢筋安装时，由于地连墙顶面并未绝对平面，胸墙底部钢筋标高及稳定性较难控制。本工程在地连墙钢筋笼两侧各设置一根辅助钢筋，通过与地连墙钢筋电焊固定。胸墙底部钢筋直接坐落在辅助钢筋上，有效的控制了钢筋的整体安装精度，且提高了钢筋笼的稳定性和安全性。同时也避免了当混凝土浇筑过程中，因垫块破损或移动而导致的钢筋笼下沉造成护舷，系船柱预埋件发生沉降，影响系船柱、护舷安装，造成不可逆转的质量事故[1]。

2.1.4 模板

因本工程帽梁轴线较长，一次性浇筑高度较高。对模板强度、刚度、稳定性及利用率要求较高，故采用桁架钢模板。

另因本工程帽梁海侧有悬挑结构，所以在混凝土施工时，必须在现场制作足够数量的混凝土同条件养护试块，并严格遵守同条件养护试块的相关要求及规定。以确定帽梁混凝土是否达到模板拆除要求的强度。只有混凝土强度高于规范要求时才能拆除悬臂处的支撑模板。

轨道槽常规施工工艺中一般是将轨道系统的螺栓直接预埋或者后期用水钻打孔。而直接预埋螺栓在施工中不易固定，且容易在施工过程中受到扰动而偏离设计位置，导致后期轨道垫板安装出现问题;如果采用后期用水钻打孔工艺，轨道槽下方钢筋密集，打孔过程中极易遇到钢筋，从而损伤钢筋或者导致螺栓孔的深度不足。本工程在帽梁施工时采用了钢锚盒，将钢锚盒作为预埋件施工。钢锚盒是侧壁呈凹凸状的管状结构，有效的提高了钢锚盒，灌浆料与帽梁混凝土的整体性。在后期钢轨螺栓施工时，将螺栓用特定模板固定后再将高强度的灌浆料灌入钢锚盒中，这种做法能极大地提高轨道螺栓预埋的准确性。

2.2 混凝土

2.2.1 施工缝的设置及工艺

本工程现浇帽梁的伸缩缝需与地连墙伸缩缝错开，所以设计帽梁伸缩缝间距为54m。考虑到帽梁伸缩缝较长，混凝土浇筑后干燥收缩及降温收缩的影响，混凝土后期开裂风险较大，所以将每段帽梁设置3道施工缝，将每段帽梁分为四次浇筑，每段长度13.5m。

帽梁施工缝的设置解决了混凝土收缩及裂缝问题，但是帽梁钢筋较密，且伸缩缝设置的同时必须保证帽梁钢筋的连续性。所以，如果按照常规模板工艺施工，帽梁施工缝处的端头模板安装及拆除工作将耗费大量的人力物力等资源，且模板安装及拆除过程中极易对帽梁钢筋造成损伤，影响整个帽梁结构的安全性及稳定性。所以本工程在施工缝处采用了快易收口网作为施工缝处的端头模板，快易收口网作为与混凝土结合的永久性模板的同时，便于穿插筋和连续绑扎钢筋。同时在混凝土的浇筑过程中，砂浆将通过网眼格孔渗透到界面给下一次继续灌注提供一个抗剪性能非常理想的粗糙接合面，能有效防止渗漏，无须用人工凿除、 打毛、清洗等处理，即可进行第二次灌注作业，使新旧混凝土结合成牢固的整体，同时也避免因凿除、打毛的震荡而影响到结构受损，网状孔眼可协助分散浇注时水泥沙浆所产生的水压，减少灌入混凝土压力，比传统模板的侧压力少得多，可大量节省摸板的支架，降低人工及材料费用。收口网在混凝土浇筑后留在表层，可起补强作用，防止混凝土表层干缩，湿度收缩裂缝。而且收口网无须拆除，只需移开支架、省时省工、加快施工进度。快易收口网自重轻且切割裁剪方便，模板安装效率高。

2.2.2 混凝土面层拉毛处理

在开始帽梁施工前必须提前对面层拉毛进行实验，并选择与帽梁同等的施工条件下及同样的混凝土进行施工。选择不同类型的拉毛扫把，并邀请业主及咨工进行见证，以选择適用的拉毛深度及间距等。同时在实验时，确定合适的拉毛时间。

在施工时，帽梁面层必须平整，收面及拉毛需由专人负责。在第二次振捣结束后开始收面，先用铝合金尺刮尺沿着标高条收平，再用搓板进行压实、收平;继而开始进行第1道收光，然后根据现场混凝土的干湿状态进行第2、3……道的收光，同时确保表面平整、光滑（在砼表面还有明显的水浆时绝不允许拉毛）;最后当砼表面稍有硬度、表面不能看到明显的水浆再开始进行拉毛处理，拉毛时必须使用靠尺作为依据进行拉毛，过程中勤洗扫把，确保拉出的线条顺直、流畅、一致、美观;拉毛结束后，施工人员需对模板四周向内10cm的范围内进行收光，收光前施工人员首先在模板两端用卷尺量测出7公分的位置，继而用细线在砼表面弹出收光范围的位置，最后进行收光，收光要求线性顺直，平整。

2.2.3 混凝土养护

大体积混凝土表面多会有一定的裂缝，造成混凝土产生一定的裂缝原因有很多种，通过大量的实践总结分析得出，都是由于出现不同程度的变形所引起，其中主要包括外界收缩力的变形、整体结构膨胀的变形、同时原材料使用达不到设计要求标准以及混凝土结构温度产生一定的变化也会产生裂缝变形，特别是对于温度变化所产生的裂缝变形的现象尤为居多[2]。所以混凝土浇筑完成后的养护和保温工作尤其重要。

混凝土养护包括湿度和温度两个方面，结构表层混凝土的抗裂性和耐久性在很大程度上取决于施工养护过程中的温度和湿度养护，因为水泥只有水化到一定程度才能形成有利于混凝土强度和耐久性的微结构。为保证养护质量，对混凝土表面进行潮湿养护。

混凝土浇注完毕后，应在12h以内加以土工布覆盖并浇水，浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态，养护时间不少于7天。对于不便使用塑料膜和土工布覆盖的边角部分，使用砼养护剂进行喷涂养护。养护期间保持混凝土表面有一层保护水膜。

养护及带模养护时间可根据温度监测结果进行适当调整，保证混凝土内表温差及气温与混凝土表面温差在控制范围内，并尽量延长带模养护的时间。

常温下混凝土强度达到1.2mpa时（强度数值以混凝土抗压试验报告为准）方可拆除模板，并及时组织工人修整混凝土边角。模板拆除后，对于穿墙螺栓所留下的孔洞，应及时修复。

3 结束语

帽梁作为地连墙板桩码头上部结构的重要构件，对地连墙板桩头有着极其重要的作用。本文主要总结和归纳了本项目帽梁施工过程中的一些经验，希望能对后续板桩码头的工程施工提供一定的意见及参考。

参考文献：

[1]张燕鹏，郭东.地连墙板桩码头上部结构施工质量控制[J].港工技术，2018，55（1）：85-88.

[2]张爱慧.大体积混凝土施工中温度裂缝的分析与控制[J].广东建材，2016（1）：42-44.v