桩帽施工方案剖析.docx
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桩帽施工方案剖析
宁波－舟山港梅山保税港区1＃-5#集装箱泊位工程3＃-5#泊位
桩帽施工方案
一.工程概述
梅山保税港区3#-5#集装箱码头工程属高桩梁板式结构。
码头总长度994.8m，宽度57m，桩基工程采用Φ1200mm预应力混凝土管桩。
桩帽共有520只，七种类型，具体尺寸见表1
码头桩帽参数表1
序号
类型
尺寸（m）
数量
一次浇筑高度
1
ZM1
5.8×2.6×1.8
166
1.8m
2
ZM2
9.2×2.6×1.8
83
1.8m
3
ZM3
6.5×5×2
43
2m
4
ZM3-1
7×5×2
7
1.2m
5
ZM3-2
6.85×5×2
45
1.2m
6
ZM4
5.7×5×1.8
104
1.8m
7
ZM5
5.8×5.6×1.8
4
1.8m
二.施工和质量检验评定依据
《高桩码头设计与施工规范》JTJ291-98
《水运工程测量规范》JTJ203-94
《水运工程混凝土施工规范》JTJ268-96
《水运工程混凝土质量控制标准》JTJ269-96
《水运工程混凝土试验规程》JTJ270-98
《水运工程质量检验标准》JTS257-2008
三.施工总流程
施工准备测量放线围囹施工搁栅底板施工钢筋施工
模板施工现浇混凝土施工混凝土养护。
四.技术要点
4.1.围囹施工
4.1.1围囹施工一般工艺流程
桩帽围囹全部采用吊筋反吊钢围囹的施工工艺，一般的工艺流程为：
施工准备→测量放线→上钢围囹→上吊筋→标高调整→固定吊筋螺母→固定钢围囹。
4.1.2围囹施工
ZM1布置双层槽钢。
上层采用双拼[25a槽钢,槽钢长6.5m，沿桩帽长度方向布置。
下层采用[25a槽钢,布置在相邻ZM1同排桩上，构成牵杠围囹，防止桩帽浇筑时发生扭曲变形。
吊筋采用米字形布置的6根Ф25反吊钢围囹。
具体见ZM1围囹布置图。
ZM2采用双拼[32b槽钢,槽钢长10m，吊筋采用米字形布置的8根Ф28吊筋反吊钢围囹。
具体见ZM2围囹布置图。
ZM3围囹采用双层槽钢结构。
ZM3与ZM3-1位于同一排，间隔布置，每个桩帽都有3根相对位置相同的桩。
其中的单桩下层槽钢与两侧其中一个ZM3-1的相应桩使用双拼[36a槽钢构成牵杠，吊筋采用8根Ф28圆钢反吊钢围囹。
桩帽范围内槽钢加强处理。
上层槽钢采用4组双拼[32a槽钢，两槽钢布置在岸侧单桩两侧，海侧双桩内侧，两外两组槽钢布置在桩帽边缘内侧，间距3.8m，海侧双桩外侧。
吊筋采用8根Ф28圆钢反吊钢围囹。
具体见ZM3围囹布置图。
ZM3-1围囹采用双层槽钢结构。
ZM3-1、ZM3位于同一排，间隔布置，每个桩帽都有3根相对位置相同的桩。
ZM3-1岸侧单桩与ZM3岸侧单桩下层布置17m双拼[36a槽钢构成牵杠围囹，吊筋采用米字形布置的6根Ф28吊筋反吊钢围囹。
ZM3-1海侧双桩下层布置6m双拼[25a槽钢，吊筋采用米字形布置的6根Ф28吊筋反吊钢围囹。
在距桩帽边缘10CM的海侧位置，设置一组下层双拼[32a槽钢反吊在上层双拼[36b槽钢上，用于搁置预制靠船构件。
上层槽钢共四组，其中2组为6.5m[36b槽钢，另外2组为8m双拼[36b槽钢。
[36b槽钢布置在岸侧单桩两侧，海侧双桩内侧,岸侧伸出桩帽30CM，海侧到预制靠船构件处；双拼[36b槽钢布置在桩帽边缘内侧，间距3.8m，海侧双桩外侧。
海岸侧均伸出桩帽30CM。
预制构件沿海岸侧穿孔，采用加强处理的双拼[25a槽钢从孔中穿过，搁置在下层槽钢上。
岸侧搁置在双拼[25a槽钢上，海侧搁置在双拼[32a槽钢上。
具体见ZM3-1围囹布置图。
ZM3-2与ZM3-1结构基本一致，就在海侧比ZM3-1短15CM，因此采用与ZM3-1相同的围囹系统，详见ZM3-2围囹布置图。
ZM4有3根桩基，其中双桩反吊一组双拼[25a槽钢，吊筋采用米字形布置的4根Ф28圆钢反吊钢围囹。
剩余的1根桩与左右两个同类型桩帽的相应桩使用双拼[36a槽钢，吊筋采用米字形的8根Ф28圆钢反吊钢围囹。
桩帽范围内槽钢加强处理。
具体见ZM4围囹布置图。
桩帽ZM5围囹采用双层槽钢结构。
下层为两根[25a槽钢，布置在桩帽上下游方向桩的最外侧，反吊在上层槽钢上。
上层为4组双拼槽钢，两组为双拼[25a槽钢，沿上下游方向，分别布置在岸侧单桩的海侧和海侧单桩的岸侧，吊筋采用米字形的4根Ф28圆钢反吊钢围囹。
另外两组为双拼[36a槽钢，沿上下游方向，分别布置在海侧单桩的海侧，岸侧单桩的岸侧，吊筋采用米字形的6根Ф28圆钢反吊钢围囹。
具体见ZM5围囹布置图。
4.1.3围囹施工质量要求
①围囹应具有足够的强度、刚度和稳定性。
②围囹施工后及时复测标高，注意钢围囹标高整体一致性。
③吊筋必须采用双螺母、双垫片，并将螺帽与吊筋点焊。
④吊筋搭接焊长度和焊接质量必须满足规范要求，吊筋弯起点与桩角接触严密。
⑤钢围囹破损处必须进行补强处理。
单根横梁槽钢应为通长槽钢，槽钢接长时需破口对焊并加焊加劲板。
⑥若沉桩偏位较大时，需视具体情况做加强处理，应及时与技术部门联系。
⑦吊筋割除和修补时应凿深3cm以上，并及时进行封闭和修补。
4.2.钢筋施工
4.2.1钢筋施工工艺流程
钢筋配料→（围囹、格栅、底板施工）→测量放样→运输到施工现场→架立、绑扎、焊接成型→放置砼保护层垫块→检查验收。
4.2.2码头桩帽钢筋施工要求
1）钢筋原材料进场必须有质保书，经母材试验或焊接试验合格后方可配料加工。
2）钢筋按图施工，规格、数量正确，绑扎整齐、牢固。
钢筋半成品加工所进行的弯钩、折曲或其它加工时，均采用不会损伤材料的冷弯方式进行。
Ⅰ级钢筋弯头为半圆形时，其弯曲直径至少为钢筋直径的2.5倍，Ⅱ级钢筋末端作90°或135°弯曲时，其弯曲直径不得小于钢筋直径的4倍。
3）焊接数量和质量要符合设计和规范要求。
进行闪光对焊前，每批次钢筋制作进行冷弯试验，监理工程师旁站检查。
试验及检查合格后投入使用。
进行搭接焊时，钢筋接头做成双面焊缝或单面焊缝。
4）双面焊缝长度不少于5d（d为钢筋直径），单面焊缝长度不少于10d。
在焊缝长度内的钢筋略微弯曲，使焊接成型的钢筋保持在同一轴线上。
焊接接头位置要求错开。
5）电弧焊所采用的电焊条满足设计及规范要求，焊缝表面平整，无明显凹陷、焊瘤。
6）预留外伸筋规格、数量、尺寸、位置要正确。
7）钢筋绑扎所用铅丝头必须扭入钢筋骨架内，在混凝土浇筑前必须垫好保护层垫块，确保钢筋保护层厚度。
钢筋净保护层厚度80mm。
混凝土垫块强度和密实性必须不低于桩帽混凝土体。
8）由于节点插筋在桩帽浇筑时预埋，要注意节点插筋的间距、位置和垂直度。
9）清除长期外露钢筋表面松脱的热轧氧化皮铁锈、油脂或其他物质。
10）钢筋遇预埋件或安装预留孔适当移位，并采用钢筋加强措施。
11）钢筋制作绑扎偏差按“下表”执行。
钢筋制作允许偏差、检验数量和方法
序号
项目
允许偏差
（mm）
检验单元和数量
单元侧点
检验方法
1
长度
+5，-15
每根钢筋或每片网片（按类别各抽查10%，且不少于10片或10根）
1
用钢尺量
2
弯起钢筋弯折点位置
±20
1
3
箍筋边长
d≤10mm
±4
2
d≥10mm
±10
4
点焊钢筋网片尺寸
长、宽
±10
2
用钢尺量
网眼尺寸
±10
2
对角线差
15
1
翘首
10
1
放在水平上用钢尺量
钢筋骨架绑扎与装设允许偏差、检验数量和方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检验单元和数量
单元测点
检验方法
1
钢筋骨架外轮廓尺寸
长度
+5，-10
每个构件（一次性施工的梁、板、桩等小型构件抽查10%且不少于3件：
大型构件逐件检查
2
用钢尺量骨架主筋长度
宽度
+5，-10
3
用钢尺量两端和中部
高度
+5，-10
3
2
受力钢筋层（排）距
±10
3
用钢尺量两端和中部三个断面，取最大值
3
受力钢筋间距
±15
3
4
弯起钢筋弯起点位置
±20
2
用钢尺量
5
箍筋、构造筋间距
桩
±20
3
用钢尺量两端和中部连续三档，取最大值
梁
±10
3
板
±20
3
6
固定胶囊套筋位置
垂直向
+0，-10
4
用钢尺量中部连续三档
4.3.模板施工
4.3.1模板施工工艺流程
模板配料组拼→涂刷脱模剂→测量放线→铺设搁栅、底板、钉三角条及止浆条→（绑扎钢筋）→立模板→模板整体拼接→固定螺杆→立竖夹条→模板调直加固→局部模板缝贴胶带纸封闭→检查验收。
4.3.2模板选用原则
1）为确保工程质量，模板采用竹胶板，底模采用30mm厚竹胶板，搁栅采用100mm×150mm木枋，间距200mm。
2）根据桩帽尺寸，ZM1、ZM2、ZM4、ZM5立模高度均为1.9m；ZM3、ZM3-1、ZM3-2立模高度均为2.1m。
3）ZM1、ZM2模板钉50×100mm竖格条木方加强，设置拼装时较短边压较长边钉固。
模板竖夹条采用双拼[14槽钢，横夹条采用φ48钢管，对拉螺杆设上下二道，下道φ16对拉对拉螺杆，上道φ12螺杆和撑拉杆。
4）ZM3、ZM3-1、ZM3-2、ZM4、ZM5有倒角，部分模板采用定型模板。
模板外侧为横夹条，采用[10槽钢，间距330mm。
横加条外为竖夹条，采用[16槽钢，间距650mm。
竖夹条外侧设置两道横夹条，模板顶部和底部各一道。
顶部采用[16槽钢，底部采用双拼[32b槽钢。
对拉螺杆设上下二道，模板顶部对拉螺杆采用φ16圆钢，底部螺杆选用φ32精轧螺纹钢。
详见桩帽模板结构图。
4.3.3模板施工要求
1）按施工方案进行施工。
2）木模板的下料、组拼必须符合质量要求。
3）立模允许偏差按规范有关标准控制。
底部对拉螺杆需拧双螺母。
4）模板与预制构件、桩周等接缝处须粘贴PE密封条止浆。
底板四周应钉三角条，三角条下面压海棉条止浆，三角条侧面钉塑料软管止浆。
螺杆在混凝土中穿过的，应采用“H”型螺母，确保螺杆割除深度，利于螺杆孔修补。
5）混凝土施工中，避免振捣棒撞击模板，拆模后要及时清除模板表面浮浆，并整齐堆放。
6）定期保养维修模板，脱模剂要涂刷均匀。
7）模板制作和安装允许允许偏差按“下表”执行。
模板制作的允许偏差、检验数量和方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检验单元
和数量
单元测点
检验方法
1
木
模
板
长度与
宽度
±5
每块模板
（逐件
检查）
4
用钢尺量
相邻两板表面错牙
1
1
用钢板尺和楔形
塞尺量取大值
表面
平整度
5
1
用2靠尺和楔形
塞尺量取大值
2
钢
模
板
长度与
宽度
±2
每块模板
（逐件
检查）
4
用钢尺量
表面
平整度
2
1
用2靠尺和楔形
塞尺量取大值
连接孔
眼位置
1
3
用钢尺量抽检三处
现浇构件模板安装允许偏差、检验数量和方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检验单元
和数量
单元
测点
检验方法
1
轴线
桩帽
10
每个构件
（逐件检查）
2
用钢尺量
2
前沿线
帽梁
5
3
用钢尺量
3
标高
桩帽
0，-10
2
用水准仪检查
4
截面尺寸
桩帽
±10
4
用钢尺量四边
5
顶面两对角线差
短边≤3
15
1
用钢尺量
短边﹥3
25
1
6
全高竖向倾斜
3H，-10
1
用经纬仪或吊线和钢尺量
7
侧向弯曲矢高
L/1000且不大于25
1
拉线用钢尺量，取大值
8
预埋件、预留孔位置
10
每个预埋件（抽查10%，且不少于3个）
1
用钢尺量
4.3.4模板吊安钢丝绳选取
钢丝绳选用[G]为1400Mpa的6×19钢丝绳，安全系数取5.0，换算系数取0.82，钢丝绳与构件夹角为60°以上。
重量G=2，2点吊，取N=2
S=Q/N×1/sinβ=2/2×1/sin60°=1.15t
P=KS=5×1.15=5.75t
选用直径6.2mm钢丝绳
其有效破断拉力为14.32×1400×0.85=17t＞5.75t，满足要求。
4.4.混凝土施工
根据工程特点，混凝土浇筑选用陆上商品混凝土或搅拌船浇筑。
混凝土施工要求：
1）原材料要有质保书、检验报告，做好配合比设计。
2）浇筑混凝土前，应检查模板、支架、钢筋和预埋件的正确性，应掌握水文气象预报。
3）浇筑混凝土前应将模板内的木屑、泥水和钢筋预埋件上的灰浆、油污清除干净。
4）混凝土浇筑时分层下灰，单层厚度不超过60CM，顶层不超过30CM。
浇筑顶层混凝土时要准备一些碎石，当顶层混凝土浮浆过厚时，人工抛洒碎石降低浮浆厚度。
5）混凝土的浇筑应连续进行，如因故中断，其允许产歇时间应在混凝土初凝时间内。
6）浇筑混凝土过程中，应避免混凝土产生离析现象。
混凝土自高处倾落时，其自由倾落高度不宜超过2m。
7）插入式振捣器至模板的距离不应大于振捣器有效半径的1/2，振捣器应垂直插入混凝土中，并快插慢拔，上下抽动，以利均匀振实，保证上、下层结合成整体。
振捣器应插入下层混凝土中不少于50mm。
8）混凝土浇筑完毕后应及时加以覆盖，结硬后保湿养护。
养护方法：
不拆侧模直接浇水养护；拆模覆盖土工布浇水养护。
同时日浇水养护次数必须保证混凝土潮湿为准，混凝土潮湿养护时间必须确保在15天以上。
9）必须采用淡水进行养护。
10）混凝土强度未达到2.5MPa以前，人不得在已浇筑的结构上行走、运输工具或架设上层结构的支撑和模板。
五.职业健康安全管理措施
11）进入施工现场必须戴好安全帽，水上作业必须穿好救生衣。
12）各道工序所用设备、电动工具使用前必须进行绝缘检测，符合安全使用要求才能使用，并严格遵守安全技术操作规程。
13）装运钢围囹等所用的钢丝绳在使用前要进行检查，符合安全要求才能使用。
14）用船装运施工材料要核实重量，禁止超载，并妥善放置，以免船只摇晃而发生倾泻。
15）围囹、钢筋、模板在收工前必须加固完毕,铺底板要随铺随钉不留活动板。
16）木工作业、钢筋作业，混凝土浇注作业、电焊（气割）作业均必须遵守各工种的安全技术操作规程。
17）夜间作业时照明必须充分，并不准一个作业点上单人作业。
18）加工好的成品、半成品应按规格品种分别堆放整齐、稳当，防止倾倒和塌落。
19）在绑扎底层钢筋时，在潮水涨上前要尽量绑扎完，未绑扎完的钢筋要避免被涌浪打落下落的措施。
20）绑扎上层钢筋时要设置支撑，作业人员不要集中在一起操作，间距较大时要铺设35mm厚以上的木板，以免踏空伤人。
21）严禁在钢筋上和锐利物上拖拉电源线，防止电源线碰破和拉断。
22）作业人员不得站在侧模或支撑上操作。
23）模板夹条不得使用腐朽，扭裂，劈裂的木材。
24）立模时模板应就位一块临时固定一块。
上部立模时应挂外挂架，模板应从上往下传递，下面禁止有人。
25）拆除模板应按顺序进行，严禁猛撬硬敲或拉倒，完工前不得留有松动和悬挂的模板。
26）用输送泵送混凝土，管子接头应接牢，管子的架子必须牢固。
船上送混凝土必须用人把住下灰口时，最好用绳子。
指挥人员要注意海面涌泥，通知有关人员及时避让，以防止晃动撞击上人。
27）输水皮管尽量不要从用电设备、电箱旁边通过，以免皮管漏水而淋湿跑电。
28）在结构上养护人员需要上下时，不能随身拖带输水皮管。
29）吊机、电焊机等用电设备使用前必须进行绝缘检测，使用时必须遵守该设备的安全技术操作规程。
30）安装钢围囹指要有人观察海面涌来浪情况，以免泼打构件落海或撞击上人。
31）多人合运钢筋，起、落、转、停要听从指挥，动作要一致；人工上下立体传送不得在同一垂直线上。
六、围囹、模板计算书
1计算主要参数
1.1允许挠度：
跨中[f/L]=1/250、悬臂[f/L]=1/400
1.2钢材允许抗弯和抗拉强度：
[σ]=1.7×105KN/m2
1.3木材允许抗弯和抗拉强度：
[σ]=9×103KN/m2
1.4钢材弹性模量E=2.1×108KN/m2
1.5木材弹性模量E=2.0×107KN/m2
2围囹计算
2.1ZM1强度验算
（a）跨中验算：
桩帽跨中最大间距L=3m
q=25×1.8×1.3×1.2=70.2KN/m
M=1/8qL2=1/8×70.2×32=79KN·m
W=M/[σ]=79/（1.7×105）=4.64×10-4m3
故选用双拼[25a，[W]=2×2.7×10-4=5.4×10-4m3>W，满足要求
挠度验算：
f=5qL4/384EI=5×70.2×34/（384×2.1×108×2×3369×10-8）
=5.23×10-4m满足要求
（b）悬臂验算：
ZM1悬臂长度为1.4m
q=25×1.8×1.3×1.2=70.2KN/m
M=1/2qL2=1/2×70.2×1.42=69KN·m
W=M/[σ]=69/（1.7×105）=4.04×10-4m3
双拼[25a满足条件
挠度验算：
f=qL4/8EI=70.2×1.44/（8×2.1×108×2×3369×10-8）
=2.38×10-4m满足要求
（c）吊筋计算：
单桩承载力F=25×2.6×2.9×1.8×1.2=407KN
选用2根φ25精轧螺纹钢：
2×490×980=960KN
满足要求
2.2ZM2强度验算
（a）跨中验算：
桩帽跨中最大间距L=5.4m
q=25×1.7×1.3×1.2=66.3KN/m
M=1/8qL2=1/8×66.3×5.42=241KN·m
W=M/[σ]=241/（1.7×105）=1.41×10-3m3
故选用双拼[36b，[W]=2×7.03×10-4=14.06×10-4m3>W，满足要求
挠度验算：
f=5qL4/384EI=5×66.3×5.44/（384×2.1×108×2×12651×10-8）
=0.014m=5.4/250=0.022m
满足要求
（b）悬臂验算：
ZM2最大悬臂长度为2m，
q=25×1.7×1.3×1.2=66.3KN/m
M=1/2qL2=1/2×66.3×22=132KN·m
W=M/[σ]=132/（1.7×105）=7.8×10-4m3
双拼[36b满足条件
挠度验算：
f=qL4/8EI=66.3×24/（8×2.1×108×2×12651×10-8）
=2.5×10-3m满足要求
（c）精轧螺纹钢计算：
单桩承载力F=25×19.2×1.2=576KN
选用2根φ25精轧螺纹钢筋：
2×490×980=960KN
满足要求
2.3ZM4强度验算
1.岸侧两根桩计算：
（a）跨中验算：
跨中最大间距L=1.2m
q=25×1.8×1.45×1.2=78.3KN/m
M=1/8qL2=1/8×78.3×1.22=14.1KN·m
W=M/[σ]=14.1/（1.7×105）=8.3×10-5m3
故选用双拼[25a，[W]=2×2.69×10-4=5.38×10-4m3>W，满足
（b）挠度验算：
f=5qL4/384EI=5×78.3×1.24/（384×2.1×108×2×3369.2×10-8）
=1.5×10-4m（c）悬臂验算：
悬臂长度为0.7m，
q=25×1.8×1.45×1.2=78.3KN/m
M=1/2qL2=1/2×78.3×0.72=19.2KN·m
W=M/[σ]=19.2/（1.7×105）=1.13×10-4m3
双拼[25a满足条件
挠度验算：
f=qL4/8EI=78.3×0.74/（8×2.1×108×2×3369.6×10-8）
=1.7×10-4m（d）单桩承载力F=25×1.8×5×2.9×1.2/2=392KN
选用400KN钢抱箍
2.海侧单桩计算
（a）悬臂验算：
悬臂长度为1.9m，
q=25×1.8×1.45×1.2=78.3KN/m
M=1/2qL2=1/2×78.3×1.92=141.4KN·m
W=M/[σ]=141.4/（1.7×105）=8.32×10-4m3
故选用双拼[36a，[W]=2×6.60×10-4=1.32×10-3m3>W，满足
挠度验算：
f=qL4/8EI=78.3×1.94/（8×2.1×108×2×11874.2×10-8）
=2.6×10-3m（d）吊筋计算：
单桩承载力F=25×23.5×1.2=705KN
选用8根φ28吊筋可承载的力为：
3.14×（0.027）2/4×2.1×105×sin60×8=832KN满足要求
2.4ZM5强度验算
1.槽钢验算
（a）海侧单桩海侧槽钢布置：
悬臂长度2.2m
q=25×1.8×1.4×1.2=75.6KN/m
M=1/2qL2=1/2×75.6×2.22=183KN·m
W=M/[σ]=183/（1.7×105）=1.08×10-3m3
选用双拼[36a：
[W]=2×6.6×10-4=1.32×10-3m3>W，满足要求
挠度验算：
f=qL4/8EI=75.6×2.24/（8×2.1×108×2×12700×10-8）
=4.15×10-3m（b）海侧单桩岸侧槽钢布置：
跨中间距1.8m
q=25×1.8×1.5×1.2=81KN/m
M=1/8qL2=1/8×81×1.82=32.8KN·m
W=M/[σ]=32.8/（1.7×105）=1.93×10-4m3
选用双拼[25a，[W]=2×2.69×10-4=5.38×10-4m3>W，满足要求
同理，岸侧单桩岸侧布置双拼[36a槽钢，岸侧单桩海侧布置双拼[25a槽钢
下层槽钢选用双拼[25a，作为加强槽钢结构稳定性处理。
2.吊筋计算
（a）中间两根桩吊筋计算：
单桩承载力F=25×13×1.2/4=390KN
选用4根φ28吊筋可承载的力为：
3.14×（0.027）2/4×2.1×105×sin60×4=417KN满足要求
（b）海岸侧两根桩吊筋计算：
单桩承载力F=25×18×1.2=540KN
选用6根φ28吊筋可承载的力为：
3.14×（0.027）2/4×2.1×105×sin60×6=624KN满足要求
2.5ZM3强度验算
（a）下层悬臂验算：
ZM3最大悬臂长度为1.8m
F=25×1.45×1.5×2×1.2=130.5KN
M=FL=130.5×1.8=235KN·m
W=M/[σ]=235/（1.7×105）=1.38×10-3m3
选用双拼[36b，[W]=2×7×10-4=1.4×10-3m3>W，满足条件
挠度验算：
f
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