高桩梁板式码头顶层梁板混凝土施工工艺的制作方法

本发明涉及港口工程的技术领域，尤其是涉及一种高桩梁板式码头顶层梁板混凝土施工工艺。

背景技术：

某码头工程拟建5个泊位：1个3000dwt多用途泊位、4个3000dwt散货出运泊位，共计5个泊位泊位采用顺岸式靠泊方式，码头前沿线布置在48～50m等高线附近，与水流方向基本平行，呈e-w走向。沿码头前沿线布置5个3000吨级泊位，1#～4#泊位为散货码头泊位，处于上游；5#泊位为多用途码头泊位，处于下游。单个泊位长分别为97m、92m、92m、93m、108m，5个泊位总长482m。码头面高程76m，前沿设计底高程43.43m。

码头为高桩梁板式码头结构，顶层梁板混凝土施工为水工结构施工的重点和核心，因为顶层梁格模板非常复杂，节点多，而且皆采用现浇工艺施工，因此施工难度高，目前尚未有对应的施工方法公开。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种高桩梁板式码头顶层梁板混凝土施工工艺，解决了顶层梁格模板结构复杂、节点多的高桩梁板式码头的混凝土现浇施工难题。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高桩梁板式码头顶层梁板混凝土施工工艺，包括以下步骤：

step1.在钢管桩上平铺工字钢，在工字钢上搭设脚手架；

step2.用水袋预压脚手架，预压重量为顶层梁浇筑时荷载重量；

step3.在脚手架上搭建模板并浇筑顶层梁，待顶层梁的混凝土达到设计强度的80％以上后，二次浇筑顶板砼；

step4.从下游侧的结构段向上游侧的结构段依次进行step3的施工。

通过采用上述技术方案，采取梁板分开浇筑的施工工艺，即首次混凝土浇筑至顶板底标高，待顶层梁的混凝土达到设计强度的80％以上后，二次浇筑顶板砼，施工顺序为从下游侧的结构段向上游侧的结构段依次浇筑，保证了施工安全和工程质量。

优选的，step3中，模板包括梁柱接头模板、梁模板、大块组合木模板，搭建时先安装梁柱接头模板，在梁柱接头模板的断面、垂直度、刚度合格后，再支撑梁模板和大块组合木模板。

通过采用上述技术方案，为保证节点砼质量，根据节点梁柱模板采用定制定型木模，安装时先安装梁柱接头模板，并加强梁柱接头模板安装时的质量控制和检查，在其断面、垂直度、刚度合格后，再支撑梁模板和大块组合木模板。

优选的，step2中，依次采用50％载荷、75％载荷、100％载荷分阶段加载试压。

通过采用上述技术方案，给予了被观测结构充分的变形沉降时间。

优选的，试压前在脚手架顶部设置若干观测点，在未对脚手架施加预压荷载前实施第一次观测，记观测点的高度为d1，而后匀速加载；加载至50％荷载后持荷30分钟，观测高度值记为d2；然后继续施加荷载，加载至75％荷载后持荷30分钟，观测高度值记为d3；当全部加载100％完成后，持荷30分钟开始观测，每2小时观测一次，直至沉降稳定后进行卸载，并记录卸载之前的最后一次高度观测值记为d4；卸载后再次进行观测，记高度值为d5。

通过采用上述技术方案，便于将记录的数据统计成图表，从而更直观地表现出脚手架的沉降量。

优选的，水袋预压前，于工字钢上也设置若干观测点，观测方法与观察脚手架的方法相同。

通过采用上述技术方案，能够同时观测脚手架和工字钢的沉降。

优选的，step3中，二次浇筑前，顶层梁与顶板的混凝土接触面需凿毛处理、顶层梁与顶板接缝处模板需拼缝处理、顶层梁顶部钢筋的水泥浆需清洗处理。

通过采用上述技术方案，提高了顶层梁与顶板砼的结合稳定性。

优选的，所述工字钢包括横向工字钢和纵向工字钢，横向工字钢固定于钢管桩顶部，纵向工字钢固定于横向工字钢上方。

通过采用上述技术方案，提供给满堂脚手架稳固的底座。

优选的，所述顶层梁包括顶层横梁、顶层纵梁和轨道梁，轨道梁与顶层纵梁的长度方向相同，顶层梁下设有若干根立柱，相邻的立柱通过横向联系梁和纵向联系梁连接，轨道梁位于立柱顶部。

通过采用上述技术方案，提高了顶层梁与码头基本骨架结构(立柱、横向联系梁、纵向联系梁)的连接稳定性。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.采取梁板分开浇筑的施工工艺，即首次混凝土浇筑至顶板底标高，待顶层梁的混凝土达到设计强度的80％以上后，二次浇筑顶板砼，保证了施工安全和工程质量；

2.采用分阶段加载试压，给予了被观测结构充分的变形沉降时间。

附图说明

图1是高桩梁板式码头的俯视图；

图2是图1的a-a向剖视图。

图中，1、顶层梁；2、顶层横梁；3、顶层纵梁；4、轨道梁；5、立柱；6、横向联系梁；7、纵向联系梁；8、工字钢；9、横向工字钢；10、纵向工字钢；11、钢管桩；12、脚手架；13、顶板砼。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明公开了一种高桩梁板式码头顶层梁板混凝土施工工艺，顶层梁板整体施工思路为：本工程顶层梁板混凝土施工为水工结构施工的重点和核心，工程量大，施工难度高，为保证安全和工程质量，本方案采取梁板分开浇筑的施工工艺，如图2所示，即首次顶层梁1(包括顶层横梁2、顶层纵梁3、轨道梁4)的混凝土浇筑至顶板底标高，待顶层梁1的混凝土达到设计强度的80％以上后，二次浇筑顶板砼13，施工顺序为从下游侧第11个结构段向上游侧第1个结构段依次浇筑。

按照本施工工艺浇筑水工结构的上部梁系，需要满足以下几点：

1、梁(顶层梁1)与板(顶板)混凝土接触面的凿毛处理；

2、梁与板接缝处模板的拼缝处理；

3、首次混凝土浇筑后，梁顶部钢筋的水泥浆清洗处理。

如图2所示，本工程顶层梁1及顶板施工的支撑系统采用工字钢8与脚手架12搭配，在钢管桩11上平铺工字钢8，在工字钢8上搭设脚手架12支撑上部结构施工时的载荷。工字钢8包括互相垂直的横向工字钢9和纵向工字钢10，横向工字钢9固定于钢管桩11顶部，纵向工字钢10固定于横向工字钢9上方。工字钢8上搭建脚手架12，脚手架12顶部拼接模板后浇注成型顶层梁1。顶层梁1下设有若干根立柱5，相邻的立柱5通过横向联系梁6和纵向联系梁7连接，轨道梁4位于立柱5顶部，轨道梁4与顶层纵梁3的长度方向相同。

本工程顶层梁1的底模全部采用木模(15mm厚酚醛防水树脂板)，为保证节点砼质量，根据节点梁柱模板采用定制定型木模，安装时先安装梁柱接头模板，并加强梁柱接头模板安装时的质量控制和检查，在其断面、垂直度、刚度合格后，再支撑梁模板和大块组合木模板。

本实施例的实施步骤为：

第一步，在钢管桩11顶部平铺工字钢8，在工字钢8上搭设脚手架12；

第二步，用水袋预压脚手架12，预压重量为顶层梁1浇筑时的荷载重量；

第三步，在脚手架12顶部搭建模板后浇筑顶层梁1，待顶层梁1的混凝土达到设计强度的80％以上后，二次浇筑顶板砼13；

第四步，从下游侧第11个结构段向上游侧第1个结构段依次实施第三步的施工。

预压脚手架12的目的：是为了验证计算并分析确定脚手架12的弹性变形和非弹性变形，以根据设计高程准确定出顶层梁1底模的施工高程及预拱度，确保顶层梁1施工完成后的底、顶高程和线性符合设计要求，并检查脚手架12压缩量和脚手架12的受力强度、刚度以及均匀性、整体性、安全性。

试压重量为顶层梁1浇筑时荷载重量，采用分阶段加载试压的方式进行。顶层梁1混凝土数量为32.04立方米，钢筋混凝土容重取2600千克每立方米，计算总重量为83.304吨，所以需要容量为84立方米的水袋。

试压采用单跨试压的方式，做法如下：根据水袋尺寸，标注并做好标记载荷在50％、75％、100％时水位高度，加载至相应载荷数量后，持荷观察。

脚手架12试压观测：试压前在脚手架12上每隔2米设一个观测断面，每个断面设置在试压梁中心线上。在脚手架12未施加预压荷载前实施第一次观测，记观测点的高度为d1，而后匀速加载；加载至50％荷载后持荷30分钟，观测高度值记为d2；然后继续施加荷载，加载至75％荷载后持荷30分钟，观测高度值记为d3；当全部加载100％完成后，持荷30分钟开始观测，每2小时观测一次，直至沉降稳定后进行卸载，并记录卸载之前的最后一次高度观测值记为d4；卸载后进行第三次观测，记为d5。

同理，在试压前，对工字钢8每隔2米设置观测点，观测方法同上。

整理观测记录，计算、分析观测结果，确定脚手架12的弹性变形和非弹性变形，根据实验数值，加设脚手架12预拱度，对梁底高程进行修正、调整。

脚手架12试压注意事项：

1、考虑施工安全及设计要求，脚手架12试压荷载采用与顶层梁1同等重量荷载脚手架12预压时，必须对称、均匀加载。

2、脚手架12平面位置、底面高程及拟定的预拱度检验校核无误后，在脚手架12顶设置沉降观测点，观测点每2米设置一点，并对该点的位置、高程做全面观测，作好记录。

3、脚手架12试压遵循整体、均匀受力的原则，即预加荷载时整体、均匀、分层进行叠加，严禁从脚手架12一端开始堆高，加载，防止脚手架12偏心受压，造成脚手架12变形甚至倒塌的安全事故。

4、脚手架12试压开始后即进行沉降观测，每一阶段都必须认真观测，并作好详细记录。预加荷载完毕后，还应继续观测，直到脚手架12停止沉降和变形。

5、确定脚手架12停止沉降后，即可进行卸载。卸载时还应继续进行观测，直至卸载完成。

附表：脚手架试压观测表

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。