反吊铺底法在海上现浇墩台施工中的应用

1.引言

长岛县北隍城岛陆岛交通码头工程位于山东省烟台市长岛县，北隍城岛地处渤海海峡，黄、渤海交界处。合同开工日期为2016年04月18日，竣工日期为2016年11月20日，目前该项目已投入使用。

本工程施工地点为一座远岸孤岛，海岛地质结构复杂，自然环境恶劣，对海上现浇墩台施工影响较大，如何进行墩台底模板铺装、保证底模板安全稳定是本文研究的重点内容。

2.工艺流程及操作要点

本工程设计为高桩码头结构，下部为灌注桩基础，上部为现浇墩台结构。本工程现浇墩台采用反吊铺底法施工，铺底时先安装反吊架，再依次铺设主梁、次梁、方木及竹胶板，最后进行墩台钢筋、模板及混凝土施工。

2.1 施工准备

根据桩间距、结构布置等情况，对墩台底模板结构分别进行受力计算：主梁受力按照单跨一端悬臂的简支梁计算，次梁受力按照三等跨两端悬臂的简支梁计算，方木受力按照五等跨连续梁计算。通过对主梁、次梁、方木的强度和刚度验算，确定墩台反吊底模材料如下：

主梁：双拼45b工字钢；次梁：25a工字钢，间距600mm；横梁：双拼45b工字钢；反吊筋：φ50圆钢；底模板：100mm×100mm方木、间距250mm，12mm厚竹胶板满铺，见图1。

2.2 安装临时反吊架

为便于主梁安装，需提前在每根灌注桩上临时设置2组反吊架，每组反吊架采用在1根U型φ25圆钢两侧各焊接1根500mm长10[工字钢，工字钢底部焊接200mm直角三角形钢板，钢板厚度为10mm，钢板与工字钢及圆钢连接部位实施满焊，焊缝高度6mm，确保焊接质量。临时反吊架安装到位后，通过垫钢板调整反吊架顶面标高，再安装双拼45b工字钢主梁。

2.3 主梁安装

主梁采用2根45b工字钢双拼焊接而成，单根主梁长度为12m，两工字钢间拼缝距离为60mm，工字钢上下两面由缀板焊连，缀板尺寸为360mm×150mm×10mm，缀板间距为1000mm。根据墩台底标高（墩台底标高存在650mm的错台）和桩位分布情况，为避免主梁产生过大悬臂且操作方便，沿垂直于码头方向灌注桩两侧安装通长双拼45b工字钢做主梁。

主梁安装时，采用吊装架将2组双拼主梁同时起吊安装，主梁安放到临时支架上后，立即采用φ25螺栓将2组主梁横向连接，夹紧灌注桩，进行临时加固。为确保主梁稳定安全，反吊系统安装前，吊装钢丝绳不得拆除。

图1 墩台底模板铺装断面图

2.4 安装扁担横梁及反吊筋

扁担横梁采用2根45b工字钢双拼焊接而成，两工字钢间拼缝距离为60mm，工字钢上下两面由缀板焊连。反吊筋必须采用热轧光圆钢筋，不得使用螺纹钢筋，本工程反吊筋均为φ50mm光圆钢筋。

每根灌注桩桩顶设计2组扁担横梁进行反吊，扁担横梁按指定位置摆放就位后，通过穿插反吊筋，将扁担横梁和主梁进行连接加固。反吊筋顶端挂在扁担横梁上部，底端拖住主梁底部，为防止吊筋滑丝，反吊筋上下两端设置20mm厚钢垫板并拧上2个配套高强螺母。

安装反吊筋时，先将主梁前后两端悬挂在扁担横梁上，待主梁两端反吊筋安装完成并带劲后方可拆除吊装绳索；安装工人通过倒链调整主梁标高，然后将中间未安的反吊筋安装齐全。主梁安装完成后，测量人员重新精确测量主梁安装标高，工人通过调整反吊筋上下螺栓高度进行主梁标高调节。

2.5 铺设次梁

次梁采用25a工字钢，垂直于主梁方向布置，次梁间距为600mm。次梁单根长度为9m或12m，摆放时应将次梁两端搭接位置错位布置，错位间距不小于3米；若搭接位置悬空，则搭接处需通过满焊来保证次梁连接质量。

2.6 铺设方木和竹胶板

铺底方木尺寸为100×100mm，垂直于次梁方向布置，方木中心间距为250mm，用10#铁丝将方木与次梁捆绑固定。底板采用12mm厚竹胶板，并用铁钉与方木固定，保证底模的平整。

2.7 墩台钢筋绑扎

墩台钢筋加工成型后运至现场，乘落潮时间段人工绑扎，钢筋绑扎顺序为：测量放线→倒运钢筋→绑扎底层钢筋→支垫混凝土垫块→布设马蹬筋→绑扎上层钢筋。

2.8 墩台模板支立

墩台侧模采用木模板支设，每段墩台由四片模板组成，各片模板之间通过槽钢、拉条、方木进行组合固定。

2.9 墩台混凝土浇注

北隍城岛无混凝土拌合站，故采用JS500强制式混凝土搅拌机搅拌。搅拌机每小时实际出灰量约20方，底层单次最大混凝土量102方，浇注时间约5.1小时。结合北隍城岛潮汐状态，低潮时间能够完成底层单次最大方量混凝土的浇注。

2.10 墩台混凝土养护

混凝土浇筑完毕表面初凝后要及时进行土工布覆盖，并用淡水浇湿养护，饱水覆盖养护时间不少于14天。要求施工人员专人养护并做好养护记录。

2.11 墩台底模板拆卸

为确保墩台底模拆卸方便和安全，需在墩台混凝土内沿主梁方向埋设直径100mm PVC管，间距3000mm。待混凝土强度达到设计拆模强度后，即可进行墩台底模板拆除。

①先将钢丝绳的一端穿过预埋的PVC管，将主梁的前端或后端捆绑牢固，钢丝绳另一端通过倒链挂在已安装好的预埋件上，通过调整倒链长度将主梁拉紧；同一根主梁两端拉紧后方可将此主梁上的反吊筋及螺栓全部拆卸掉。按照同样方法将全部主梁的反吊筋及螺栓依次拆卸掉。

②同一段墩台主梁的反吊筋及螺栓全部拆卸后，由调度统一指挥，多组人员同时缓慢松动倒链，同一段墩台的底模板会在自重作用下下沉，沉放至距离墩台底0.5m时停止并进行钢丝绳固定。

③施工人员可趁低潮，乘竹筏从墩台边缘向内侧拆除底板和方木，利用吊机从边缘抽出。

④用剪刀将次梁上的捆绑铁丝剪断，然后用麻绳将次梁2～4根一组捆起来，用交通船或吊机从墩台侧边拽出，先拆除次梁后再用同样的方法拆除主梁。

3.施工实践中的经验和教训

3.1 制定合理的施工顺序，提高施工效率

本工程现浇墩台底标高较低，墩台铺底及加固等工作受潮水影响大，操作时间短且操作空间小，因此确定合理的施工顺序，提高施工效率尤为重要。本工程现浇墩台的底模铺设为关键工序：先在已成型的桩头上安装临时反吊架，再将加工好的主梁吊至临时反吊架上进行固定；在每根灌注桩桩顶安装扁担横梁，通过反吊筋将每根主梁吊起，形成底模主要受力框架结构；再依次铺设次梁、方木和竹胶板，形成整个墩台底模。按照合理的施工顺序，形成流水作业，分段施工，提高施工效率。

3.2 合理分析、准确计算，保证施工安全

本工程设计为高桩码头结构，整个墩台悬挂于已浇筑好的灌注桩上，施工时极易因主、次梁等部位受力不够或浇筑混凝土时分灰不均匀而引发安全事故，施工前需对墩台底模铺装结构进行合理分析，确定各结构的受力方式，并进行准确的受力计算，特别是主梁、次梁选用的材料型号、布置的间距等，只有通过合理分析、准确计算，才能确保整个墩台施工安全。

4.结语

海上现浇墩台施工的影响因素较多，其施工质量主要依靠施工前期策划和施工过程控制，因此，施工人员必须全面详细地熟悉整个施工工艺流程，通过施工前确定质量控制目标和检验标准，施工中严格落实操作要求，不断总结经验教训，从而达到预期的质量控制目标，为上部结构的施工提供良好的基础。通过该现浇墩台的施工，我公司形成了一套较为成熟的反吊铺底法施工工艺，并取得了较好的施工效果，为以后类似施工提供借鉴。