码头桩帽施工中新型组合模板工艺的应用.doc

1、码头桩帽施工中新型组合模板工艺的应用摘要：结合梅山保税港区 1#-5#集装箱泊位桩帽施工，浅谈新型组合模板工艺的使用，探讨其实用性。 关键词：新型组合模板、工程质量、进度、成本控制 中图分类号：F407 文献标识码： A 1、前言 码头设计规模越来越大，现浇桩帽等构件尺寸也随之增大，业主和质监部门对质量要求越来越精细化；近年人工成本和材料成本快速增长，并且高水平木工逐渐退出水工市场。本文从工程质量、功效、成本控制等方面出发探讨新型组合模板工艺的实用性、发展前景。 2、工程概述 宁波-舟山港梅山保税港区 1#-5#集装箱码头工程位于梅山岛的东南侧，泊位总长度 1800m，宽度 57m，通过 6

2、座引桥与陆域相连，码头分期实施。1#、2#泊位设计规模为 2 个 10 万吨级集装箱船泊位，总长805.2m，后沿设 3 座引桥，于 2008 年开工，2010 年竣工；3#-5#泊位设计规模为 1 个 10 万吨级集装箱船泊位，2 个 15 万吨级集装箱船泊位，总长 994.8m，后沿设 3 座引桥，已于 2011 年开工，目前在建。 图 1：梅山保税港区集装箱码头效果图 1#、2#码头共计桩帽 430 个，单只桩帽尺寸大，最大的桩帽为 ZM3-1单只砼方量为 63 方，详见表 1。 表 1：1#、2#泊位桩帽尺寸及数量 备注：高程为 85 国家高程 3#-5#码头共计桩帽 520 个，单只

3、桩帽尺寸大，最大的桩帽为 ZM3-1单只砼方量为 63 方，详见表 2。 表 2：3#-5#泊位桩帽尺寸及数量 备注：高程为 85 国家高程 单位：mm 图 2：典型桩帽平面图 3、确定模板工艺 在最初选择模板工艺时，综合考虑业主质量要求和进度要求，施工单位决定放弃码头施工中常规的模板工艺，提出三个备选方案：定型钢模板、钢框胶合模板、槽钢框架竹胶板定型模板，并逐个方案进行分析。3.1 定型钢模板 定型钢模板由边框、面板和横肋组成，面板用厚度为 2.5mm 的钢板，边框及肋用槽钢焊接而成。每套模板由四块模板组合而成。 优点：（1） 、钢模板刚度高，不易变形，桩帽截面尺寸可以得到保证； （2） 、

4、板面平整，有利于提高桩帽外观质量； 缺点：（1） 、钢模板自重大，对吊船能力要求高，且工人操作不方便，安装效率低； （2） 、钢模板受海水锈蚀严重，表面的保养工作难度极高，维修不方便； （3） 、钢模板一次性投资较高，需多次使用，才能显示其经济效益。3.2 钢框胶合模板 钢框胶合板需到专业厂家定做。 （常规为钢边框为 L404 的角钢，内模采用胶合板。 ） 优点：（1） 、自重比定型钢模板小，工人安装时操作容易，不需吊船配合； （2） 、厂家定做，桩帽截面尺寸可以得到保证，外观质量好； 缺点：（1） 、模板刚度不足，需另外加配支撑系统，每套模板由多块模板组成与组合模板相比工效提高不明显； （2

5、） 、削角处模板很难加固； 3.3 槽钢框架竹胶板定型模板 内模采用 1.8cm 竹胶板，外侧横、竖加条采用槽钢，横竖夹条焊接连接，底部用精轧螺纹钢连接，顶部用对拉螺杆连接与精轧螺纹钢相结合的方法。每套模板由四块模板组合而成。 优点：（1） 、自重比钢模板小，工人安装时操作容易，效率高； （2） 、模板刚度大，能满足大体积混凝土施工的需要； （3） 、模板保养工作较简单； （4） 、破损的模板易更换； （5） 、一次性投入比钢模板小； 缺点：（1） 、模板周转几次之后，转角拼缝处竹胶板易破损； （2） 、模板拼装需吊船配合。 通过对以上三个方案的分析及比较，最终选择方案三：槽钢框架竹胶板定型模

6、板。 4、工艺实施 4.1 可靠的支撑系统 每套模板由四块模板拼装组合而成，模板支撑系统采用框架式结构，由槽钢焊接而成。横夹条采用10 槽钢，竖夹条采用16 槽钢。 图 3：外部支撑设计图 图 4：槽钢框架制作 大多数桩帽都有 1.2m1.2m 的削角，即使采用槽钢框架支撑系统，模板的固定和削角处的精度仍然是个难题，采用将削角处和侧模整体加工的方法可以很好的解决这两个问题。采用10 槽钢焊接三角架保证了模板整体性，同时对拉系统全部对称，有效的防止了对拉时削角处模板变形。 图 5：削角处设计图 图 6：削角处加工 4.2 内模连接 内模采用 18mm 厚的竹胶板，和槽钢框架打孔后螺栓连接。用玻璃

7、胶或腻子将螺栓密封，然后用砂纸打磨平整，可以防止螺栓锈蚀造成桩帽表面混凝土污染，还保证模板表面平整，提高桩帽外观质量。 竹胶板拼缝处用胶水填充，然后用砂纸打磨平整，保证了模板表面平整光洁，解决了常规模板施工时拼缝多、止浆难、错牙等质量通病。 图 7：内模和框架连接 图 8：螺栓和接缝封闭处理 在传统组合模板施工时，整块模板拼缝处比中间部位容易破损，特别是有削角的桩帽，转角处竹胶板破损较严重，严重影响了桩帽棱角分明度和线条顺直度；采用钢板代替竹胶板既可以确保转角处棱角分明和线条顺直，也大大降低模板的破损，更经济适用。 ZM3-1、ZM3-2 有 U 型环外伸预埋件，在预埋件处用钢板代替竹胶板，可

8、以有效减少模板破损。 图 9：转角接头处钢板 图 9：预埋 U 型环处钢板 4.3 模板拼装 整套模板由四片组成，由小型起重船配合工人进行拼装。底部采用双拼36b 槽钢，顶部封头采用双拼32b 槽钢；对拉螺杆设上下两道，模板顶部侧面对拉螺杆采用 16 圆钢，底部螺杆选用 25 精轧螺纹钢。 对拉螺杆计算： （1）模板侧压力 表 3：温度校正系数 温度（） 5 10 15 20 25 30 35 Kt 1.53 1.33 1.16 1.00 0.85 0.74 0.55 考虑冬季混凝土施工时气温较低，按最保守的算法，Kt=1.53(5) Ks=2.0，=25， 搅拌船砼浇筑速度为 45m3/h,

9、 所以 2.4m 大于模板高度 图 10：侧压力计算图形 重心位置：h0=2/3=0.67m (2)对拉螺杆计算 模板高度为 2.1m （a）海岸侧封头模板侧压力 下层沿海岸侧方向单根螺杆受力 单根 25 精轧螺纹钢螺杆允许受拉力： 满足要求 则上层螺杆受力 选用 4 根 16 螺杆 ，满足要求 （b）上下游模板侧压力 下层沿上下游方向单根螺杆受力 单根 25 螺杆允许受拉力：F=480KN 满足要求 则上层螺杆受力 选用 6 根 16 螺杆 ，满足要求 5、实施效果 5.1 桩帽外观质量提高 每套模板由四块整体模板拼装组成，侧面漏浆，桩帽侧面错牙痕迹等基本消失；模板刚度高，削角定型，桩帽尺寸精确、棱角分明；螺杆全部在外部对拉，不再进行桩帽表面螺杆孔的修补。 图 11：桩帽表面平整图 12：桩帽棱角分明