高桩码头墩台结构施工技术分析研究

刘华祥

摘 要：作为一种独特的码头结构模式，高桩码头具有透空性的特点，多由桩基与上部结构两部分组成。本文以洪都拉斯科尔特斯港OPC集装箱码头工程为载体对高桩码头墩台结构施工技术为探讨主题，分析现浇墩台的施工目标以及高桩码头墩台的施工内容，结合具体的施工案例，从模板施工、混凝土施工以及钢筋施工等要点环节阐述这一施工技术的具体应用，总结结构施工阶段内的有效质量控制方法。

关键词：高桩码头;墩台结构;施工技术

中图分类号：U656.113 文献标识码：A

0 引言

将高桩码头应用到工程项目施工中，有利于降低整体造价成本，减少对各类型构件的使用。现阶段，观察墩台结构施工特点可以发现，大部分施工单位多采用现浇作业的技术方法，要切实提高高桩码头墩台部分的施工质量，还需以严格把关技术工艺在模板、混凝土等要点施工环节内的应用为着手点，贯彻落实质量管理工作，为码头墩台结构的高质量构筑奠定坚实基础。

1 工程背景

本工程位于洪都拉斯科尔特斯港区，科尔特斯港距圣佩德罗苏拉约53 km。本工程包括1个70 000 dwt集装箱码头泊位、航道及港池疏浚及码头配套工程。码头工程：建设1个7万吨级集装箱泊位码头长350 m，宽41 m，为钢管桩梁板式结构。配套工程：包含整个工程范围内的电气工程、给排水及消防工程等。

2 高桩码头墩台结构施工目标和内容

2.1 现浇墩台施工目标

提高高桩码头建设质量，是现浇墩台施工的基本目标。码头建设施工过程中使用的混凝土重量大，对整体结构承载力的提升提出了严格要求。由于结构施工的构筑规模较大，因此施工人员需尤为注意对质量风险以及外部影响因素的管理与把控，重点规范高桩码头施工中钢筋的绑扎，将严格化的监督管理工作贯彻落实到全流程现场作业中。

混凝土材料是码头墩台结构施工中应用到的重点材料，要避免工程整体建设施工质量受到材料质量问题、水泥水化热效应等因素的影响，还需对进场材料的品质性能予以全面把关。通常情况下，高桩墩台结构所处的环境条件较为复杂，很容易受到雨水、河水的侵蚀，进而加大模板出现锈蚀现象的几率。对混凝土结构的整体构筑质量予以科学把控，是切实提升高桩码头施工质量水平、延长墩台结构使用期限的必要路径[1]。

2.2 高桩码头墩台施工内容

高桩码头墩台结构现浇施工内容可以划分为三部分，一是模板施工，二是混凝土结构施工，三是钢筋绑扎。在墩台现浇施工阶段内，混凝土施工环节处于核心位置，严格把控所用混凝土以及其他浇筑材料的质量性能，是质量管理的要点内容。

墩台浇筑作业工期较短，要求严格控制施工周期，因此施工人员需保证连续现浇的工作质量满足工程建设的规定要求，以施工方案为基准，对全流程施工周期予以科学把控，结合现场作业的实际情况合理化调整并控制各环节的施工进度。模板工程现场施工阶段，主要涉及到对侧模、底模的制作，在完成浇筑作业后，再将其予以拆除处理即可。钢筋工程施工环节内，避免出现钢筋裸露等质量问题，选用优质的混凝土材料，确保两者得以紧密结合，在优化钢筋与混凝土结构质量和浇筑效果的基础上，有效提升钢筋结构在使用过程中的承载力和强度性能。墩台现浇施工阶段，需重点防控外部因素可能给浇筑质量与实际作业成效带来的负面影响，如潮湿的环境条件、过大的温度差异等，防止钢筋出现错位现象，避免墩台结构因浇筑不均形成裂缝，严格参照项目施工结构设计的规定要求。

3 高桩码头墩台结构施工技术研究

3.1 案例分析

以洪都拉斯科尔特斯港OPC集装箱码头工程高桩码头墩台施工项目为例，码头长350 m，宽41 m。选用优质钢管桩，尺寸大小为Φ800 mm，3.5∶1的斜率。为了避免工程建设过程中出现碰桩等问题现象，采用两种不同的设计方案针对性地优化斜桩斜率的设置，分别为3∶1和4∶1。以码头的整体泊位工作平台为基准，科学划分為七段，每个墩台配置的钢管桩基达30根，长度约为33 m左右。

3.2 模板施工

首先是底模设计。计算与设计底模，需要秉承安全第一的基本原则，充分考量到码头建设面临的复杂施工环节，以及水上施工部分复杂的工艺流程，切实强化模板施工的抗风险能力。对模型进行设计与改造，应将不必要的施工工序予以削减，节约现场施工的成本费用。在具体的设计思路确定后，施工人员应站在最不利断面的施工特点与结构设计要求的角度上，对模板施工环节进行深入分析，并借助于简化分解的形式分解计算结构载荷，主要目的是对主体和材料的实际强度、刚度水平进行验算。在此基础上，通过现场测试码头建设工程的整个施工范围，确定最薄弱的区域地点，验算螺栓的抗剪，确保模板施工质量符合工程建设的标准要求。

然后是底模施工环节。在这一作业阶段内，施工人员可以以分层高度为基准，对模板承载力、刚度性能加以精准分析，确保最终底模参数选择的合理性。对于底层围檩主梁使用I32a钢槽，第二层次梁则可以优先考虑使用I28a钢槽。现场施工过程中，需按照双拼接技术的作业形式，将尺寸规格大小适宜的木方搁栅设置在梁板上，并做好竹胶板的增设作业。作为一项基础施工项目，底模施工需重点关注以下作业要点：（1）按照测量放样的实际情况，确定围檩高度。（2）安装槽钢的施工环节内，需预先做好抵抗风浪的准备工作，避免桩身位置与标准位置间存在较大偏差，使用对拉螺栓等部件，对围檩加强防护。

最后是侧模施工阶段。在这一作业环节内，主要涉及到对横向夹条、槽钢以及胶合板等原材料的使用。要想获取稳定性更高的侧模结构，可以利用方木垫块等，对侧模提供可靠的斜撑作用。对于靠海区域范围内墩台结构的处理，大多可以借助于完善斜拉螺栓的设置，进一步墩台整体结构的稳定性。也为后续混凝土施工工作的开展奠定良好基础。将模板连接起来，将上部预埋件加以固定，按照定位板尺寸大小的具体情况，进行开孔。再使用焊接技术将橡胶护舷与墩台钢筋相连接。完成安装侧模的一系列施工工作后，技术人员还应对模板的实际高度进行准确检验，保证节点位置与设计要求相一致，且连接状态良好。

3.3 混凝土施工技术

码头墩台结构施工离不开对多类型原材料的使用，严格控制所选材料的品质情况，是从根本上提高项目质量与建设施工成效的关键所在。对于水泥材料的选择，需严格测试其水热化性能情况。对粗骨料与细集料的挑选，以质量稳定、级配优良为基本考虑原则，一方面材料在工程施工中的使用性能能够趋于稳定，另一方面需要有可靠的供应来源。外加剂的选择与使用应根据项目施工的需求与具体情况，粉煤灰、优质矿粉等都是被应用到混凝土工程施工中的外掺料，科学控制外掺料在材料配比中的添加量，有利于增强混凝土结构的密实度，提升其强度水平，对项目整体施工质量的优化具有重大利好。

冷却系统的构建。建设适宜可靠的冷却系统，要求施工人员预先分层预埋各个部分的冷却水管，对水管的安置位置予以找准后，再安装与之对应的控制阀门，在此基础上，将测温装置妥善布设到墩台内侧的适宜位置处。安装冷却水管，通常情况下可以引入对橡胶管的使用，便于施工人员对各个位置处的连接部位进行快速定位，也可以为后期的管理与维护提供便利条件。依赖于测温装置，工作人员能够对混凝土结构内部温度的变化情况加以实时了解，根据获取的数据信息即可针对性地改进并调整混凝土养护的作业方案，提高各环节施工效率。

浇筑混凝土。一般情况下，高桩码头墩台结构的现浇施工需要分水中、水上两部分进行，特殊的施工环境在很大程度上加大了墩台现浇的施工难度。对于高水位，应将混凝土施工的整个流程划分为几部分，在水位上升的初始阶段内，浇筑混凝土，确保涨潮前期混凝土浇筑的强度性能符合标准要求。混凝土材料的运输多依赖于泵车，要进一步提高现场浇筑施工的作业速度，施工单位需着重优化车辆的行驶路线，最大限度内缩短材料的运输距离。墩台中间区域的浇筑情况对整体结構的构筑质量具有重要影响，因此在完成这一环节的浇筑工作后，施工人员需对浇筑效果、混凝土结构质量等进行严格检验。

3.4 钢筋施工

按照施工设计方案加工并安装钢筋，要求施工人员对钢筋中主筋、捆筋的具体位置予以明确标记。若墩台结构现场施工过程中涉及到对预埋件的使用，也需根据规定要求予以妥善处理，对钢筋进行有效加固，对其具体的安装方位予以科学调整。将保护层垫块增设到侧面位置处，有利于增加钢保合格率。对所用钢筋材料的品质性能进行全面检验，也是质量控制的要点内容。高桩码头内，墩台所处的区域位置不同，对钢筋的使用与尺寸要求也会带有一定差异。在方案图纸内，施工人员需要准确把握每一位置的钢筋指标，以及相关的标记内容，保证钢筋的制备与设计要求相一致。钢筋施工主要强调找准位置，选用优质的钢筋材料，表面不得存在污迹，具有较好的光滑度与平整性。采用焊接或绑扎方式连接钢筋，以不超过模板高度为基准，合理控制钢筋的绑扎高度。

3.5 质量控制

在高桩码头墩台结构施工中引入对沉桩技术的应用，有利于提高整体结构的稳定性。为了优化质量控制工作在现场作业阶段内的落实成效，施工人员需要预先对工程整个作业现场进行全面勘察，着重了解并把握地质水文等环境条件，全方位排查沉桩区域可能存在的障碍物，及时清除影响现场施工的杂物与垃圾，防止对后续施工中桩间距的测量与控制带来负面影响。除此以外，在设计沉桩施工的作业方案时，应对天气状况、浪潮等干扰因素予以充分考量，灵活使用抛石回填等方式方法，补充墩台结构。

4 结束语

综合分析墩台结构施工技术，主要目的在于提高高桩码头墩台主体构筑质量，对于施工单位来说，需提高对技术研究与质量控制工作的重视，优化完善施工组织设计方案，为模板工程、混凝土工程等各环节现场作业提供科学指导，与施工现场的地势地形特点紧密结合，保障施工人员的作业安全，最大限度内延长码头墩台的使用寿命。

参考文献：

[1]王普.桥梁墩台组合式钢板桩围堰施工技术[J].低温建筑技术，2020（10）：129-132.