CN110714438A - 高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法 - Google Patents

高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法，步骤S1，施工前,对护坡填料进行详细的分析，结合施工区情况，对抛石筑岛顺序、位置进行整体规划；步骤S2，对能直接浇筑的水工结构部位，使用设计桩间抛石及护坡石料分区域进行抛石筑岛平台施工，使抛石筑岛平台能满足汽车泵平台支撑范围；步骤S3，对不能直接浇筑的水工结构部位，采用汽车泵和方驳吊机组吊导管施工方法进行导管浇筑施工；本发明通过整合工地现有资源、充分利用船机工作间隙进行吊管作业，完成混凝土浇筑施工，没有增加船机成本，且船机使用效率较高。

Description

高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法
技术领域
本发明涉及混凝土工程技术领域，特别涉及一种高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法。
背景技术
混凝土工程作为高桩码头的核心工程之一，其成品的好坏直接制约高桩码头实体和外观质量。传统地泵管浇筑混凝土需要分层浇筑，需要人工频繁进行拆、接管道，浪费时间和人工较多，同时地泵管浇筑在输送过程中需要消耗大量水、砂浆进行管道冲洗，混凝土浪费较多，且地泵管浇筑混凝土对和易性依赖度极高，堵塞管道现象的极易发生。此外，高桩码头混凝土往往因浇筑量大、质量要求严格、准备工序繁多，导致工期长、浇筑难度大、突发事故多，因此选择合理的混凝土浇筑方式显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的目的在于提出一种高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法，可以提高混凝土浇筑速度和工程施工质量，降低成本。
为了实现上述目的，本发明提供一种高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法，包括以下步骤：
步骤S1，施工前,对护坡填料进行详细的分析，结合施工区情况，对抛石筑岛顺序、位置进行整体规划；
步骤S2，对能直接浇筑的水工结构部位，使用设计桩间抛石及护坡石料分区域进行抛石筑岛平台施工，使抛石筑岛平台能满足汽车泵平台支撑范围；
步骤S3，对不能直接浇筑的水工结构部位，采用汽车泵和方驳吊机组吊导管施工方法进行导管浇筑施工；
采用汽车泵和方驳吊机组吊导管施工方法步骤如下：
步骤S31，做好导管的选择、导管长度的设计、方驳吊机组的选择、钢丝绳选择及浇筑混凝土荷载的控制；
步骤S32，将汽车泵安装在抛石筑岛平台上，将履带吊安装在平板驳船上，履带吊和平板驳船组成方驳吊机组，通过履带吊吊起导管；
步骤S33，起吊施工时，将导管两端用钢丝绳进行引导，找准方向后对钢丝绳进行固定，导管不再继续移动时，操纵汽车泵使泵管与导管进行对接；
步骤S34，开始浇筑时，先以小流速进行浇筑，待导管内混凝土流动畅通时，再逐渐加大流速浇筑；
步骤S35，浇筑完成后，立即清洗导管，防止堵管。
在上述任一方案中优选的是，在步骤S1中，对护坡填料进行详细的分析至少包括以下步骤：对抛石筑岛的位置、水深、工程量进行详细核算，预判是否出现抛石筑岛位置坡面较陡、存在边坡滑移、水深较深工况，筑岛石料用量是否超设计；护坡石料、抛石筑岛的位置、数量能否满足现场汽车泵支撑范围和浇筑范围，在综合考虑工况和船机设备后，选择是否采用高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法进行施工。
在上述任一方案中优选的是，在步骤S2中，首先对岸边能够直接浇筑的水工结构部位进行抛石筑岛平台施工，然后再将汽车泵平台安装在抛石筑岛平台上，接着采用汽车泵和方驳吊机组吊导管施工方法对周边不能直接浇筑的水工结构工程部位进行导管浇筑施工。
在上述任一方案中优选的是，在步骤S31中，所述导管两端开口，导管的顶部开口处切割成斜角状或加焊成喇叭口扩大状，便于泵管对接插入；在导管距离顶部1/6和5/6处，焊接吊耳。
在上述任一方案中优选的是，所述吊耳双拼吊耳。
在上述任一方案中优选的是，所述钢丝绳与吊耳连接处采用25t卡环进行连接。
在上述任一方案中优选的是，泵管与导管的对接深入长度不少于1.5m。
在上述任一方案中优选的是，在步骤S33中，方驳吊机组起吊导管时，使导管与水平面不高于45°角。
在上述任一方案中优选的是，所述汽车泵包括泵体和泵管，再装备可伸缩或屈折的布料杆，就组成混凝土泵车，混凝土泵车的动力通过动力分动箱将发动机的动力传送给液压泵组或者后桥，液压泵推动活塞带动混凝土泵工作；然后利用泵车上的布料杆和输送管，将混凝土输送到一定的高度和距离。
在上述任一方案中优选的是，步骤S35中进行洗管时就近采用海水进行清洗，但混凝土浆清洗完成后必须用淡水冲洗干净；未洗净的混凝土残渣，在混凝土终凝后，由人工用铁锤进行敲击凿除。
本发明的高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法具有以下有益效果：
1、本发明的操作简便、施工灵活，能够提高浇筑水工结构的速度，保证混凝土浇筑质量，特别是对需要赶潮水施工的水工主体结构效果更为明显。
2、本发明浇筑质量和数量易于控制，浪费少，并且施工安全可控，减少了管道接长等施工较为繁琐的程序，降低了安全风险。
3、本发明采用的水工平台筑岛也可兼顾灌注桩施工，节约大量人力物力，方便操作，安全风险得到大幅降低。
4、传统地泵管浇筑混凝土需要分层浇筑，需要人工频繁进行拆、接管道，浪费时间和人工较多，同时地泵管浇筑在输送过程中需要消耗大量水、砂浆进行管道冲洗，混凝土浪费较多，且地泵管浇筑混凝土对和易性依赖度极高，堵塞管道现象的极易发生。通过采用本发明的施工方法，有效的避免了以上问题，提高施工速度和质量的同时节约了大量的施工成本。
5、本发明通过整合工地现有资源、充分利用船机工作间隙进行吊管作业，没有增加船机成本，且船机使用效率较高。
6、本发明浇筑速度快，能够充分利用现场资源，施工成本低。
7、本发明合理利用设计桩间抛石及护坡石料，未增加施工成本。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明的主体流程图。
图2是本发明的汽车泵和方驳吊机组吊导管施工方法的流程图；
图3是本发明的汽车泵和方驳吊机组吊导管施工方法的结构示意图；
图4是本发明的抛石筑岛平台的结构示意图；
图中，1、汽车泵；2、泵管；3、钢丝绳；4、履带吊；5、平板驳船；6、导管；7、抛石筑岛平台；
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
传统的地泵式浇筑工艺主要采用混凝土地泵，混凝土地泵是通过管道依靠压力输送混凝土的施工设备，它配有特殊的管道，可以将混凝土沿着管道连续地完成水平输送和垂直输送，将预拌混凝土生产与泵送施工相结合，利用混凝土搅拌运输车进行中间运转，可实现混凝土的连续泵送和浇筑。但是，在码头施工中，若采用地泵浇筑混凝土需要搭设钢便桥、铺设导管管架，从后方路基处将导管一节节铺设至码头浇筑区，其管道接长等施工较为繁琐，制造成本高。
搅拌船浇筑工艺覆盖面广，施工灵活性强，安全性能高，并且能够减少码头前沿施工作业面有限的影响。但是搅拌船租船费用、调遣费用等成本较高，还需考虑船舶抛锚、避风、进出港等风险，且物料运输比较麻烦受限较大。
针对上述问题，本发明提供本发明提供一种高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法，如图1-3所示，包括以下步骤：
步骤S1，施工前,对护坡填料进行详细的分析，结合施工区情况，对抛石筑岛顺序、位置进行整体规划；
对护坡填料进行详细的分析至少包括以下步骤：对抛石筑岛的位置、水深、工程量进行详细核算，预判是否出现抛石筑岛位置坡面较陡、存在边坡滑移、水深较深工况，筑岛石料用量是否超设计；护坡石料、抛石筑岛的位置、数量能否满足现场汽车泵支撑范围和浇筑范围，在综合考虑工况和船机设备后，选择是否采用高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法进行施工。
步骤S2，对能直接浇筑的水工结构部位，使用设计桩间抛石及护坡石料分区域进行抛石筑岛平台施工，如图4所示，使抛石筑岛平台能满足汽车泵平台支撑范围，保证汽车泵尽可能大的覆盖水工结构浇筑范围。
步骤S3，对不能直接浇筑的水工结构部位，采用汽车泵和方驳吊机组吊导管施工方法进行导管浇筑施工。
首先对岸边能够直接浇筑的水工结构部位进行抛石筑岛平台施工，然后再将汽车泵平台安装在抛石筑岛平台上，抛石筑岛平台尺寸应尽可能的富裕1-2m，同时应根据筑岛位置、汽车泵长度、方驳吊机组、平板驳船位置等因素进行综合考虑，并在施工背景图上进行测算，以使方驳吊机组就位后能快速进入施工状态，接着采用汽车泵和方驳吊机组吊导管施工方法对周边不能直接浇筑的水工结构工程部位进行导管浇筑施工。
采用汽车泵和方驳吊机组吊导管施工方法步骤如下：
步骤S31，做好导管的选择、导管长度的设计、方驳吊机组的选择、钢丝绳选择及浇筑混凝土荷载的控制；
所述导管两端开口，导管的顶部开口处切割成斜角状或加焊成喇叭口扩大状，便于泵管对接插入；在导管距离顶部1/6和5/6处，焊接吊耳。所述吊耳双拼吊耳，若吊耳采用Q235B圆钢制作，则圆钢直径不小于φ32mm。
钢丝绳与吊耳连接处采用25t卡环进行连接。
方驳吊机组起吊导管时，使导管与水平面不高于45°角。
下面具体举例来说明，
若导管选择直径300mm钢管，壁厚5mm，长12～24m，材料选用Q235B。
则计算得到：
1)钢管自重Q1＝【(310mm/2)2π*24m-(300mm/2)2π*24m】*7.85t/m3*9.8N/kg＝8.85kN
2)混凝土自重Q2＝(300mm/2)2π*24m*2.4t/m3*9.8N/kg＝40.0kN
3)混凝土流动荷载Q3＝2kN/m*24m＝48kN
4)钢丝绳自重Q4＝24.4m*3.58kg/m*9.8N/kg＝0.856kN(按照6×19-31-170型钢丝绳计算，另外附加卡环等重量，Q4按照1.0kN进行计算)
总荷载为Q＝Q1+Q2+Q3+Q4＝97.85kN
若选取6×19-31-170型钢丝绳，查表得钢丝绳的破断拉力为60850kg，受力不均匀系数选取0.8。计算得短绳拉力为76.11kN，长绳拉力为51.74kN。
安全系数验算：0.8*60850kg*9.8N/kg/76.11kN＝6.27＞6，保险系数大于6，满足施工要求。
步骤S32，如图3所示，将汽车泵1安装在抛石筑岛平台7上，将履带吊4安装在平板驳船5上，履带吊4和平板驳船5组成方驳吊机组，通过履带吊4吊起导管3，图4为抛石筑岛平台7的示意图。
汽车泵包括泵体和泵管，再装备可伸缩或屈折的布料杆，就组成混凝土泵车，混凝土泵车的动力通过动力分动箱将发动机的动力传送给液压泵组或者后桥，液压泵推动活塞带动混凝土泵工作；然后利用泵车上的布料杆和输送管，将混凝土输送到一定的高度和距离。
步骤S33，如图3-4所示，起吊施工时，将导管6两端用钢丝绳3进行引导，找准方向后对钢丝绳3进行固定，导管6不再继续动时，操纵汽车泵1使泵管2与导管1进行对接；为了保证安全，泵管2与导管6的对接深入长度不少于1.5m。
步骤S34，开始浇筑时，先以小流速进行浇筑，待导管内混凝土流动畅通时，再逐渐加大流速浇筑；一次定点浇筑时间不宜太长，浇筑时应由操作人员配合泵手、起重司机对导管进行经常性移位，保证混凝土浇筑均匀、不离析。
浇筑时还需严格控制混凝土坍落度，混凝土坍落度太大容易造成离析，造成部分区域缺少粗骨料或少浆；混凝土坍落度太小则容易堵管，钢筋较密时容易出现空洞、不密实。
步骤S35，浇筑完成后，立即清洗导管，防止堵管。可以就近采用海水进行清洗，但混凝土浆清洗完成后必须用淡水冲洗干净；未洗净的混凝土残渣，在混凝土终凝后，由人工用铁锤进行敲击凿除。
本发明修筑抛石筑岛平台采用汽车泵与方驳吊机组吊管相结合的方式，加快了混凝土浇筑速度、效率得到很大提高，减少了作业人员搭设地泵管较为繁琐的程序及混凝土浪费较为严重的问题，提高了水工结构质量。
本发明采用汽车泵和方驳吊机组吊导管施工方法需要利用现场已有的方驳吊机组进行施工作业，可以对施工作业范围进行有效扩大。一般混凝土浇筑都选择在夜间进行，不影响方驳吊机组白天吊运钢筋和支拆模板的使用，仅需要夜间平板驳船定位后，配备一名吊车司机进行吊装作业即可。并且通过整合工地现有资源、充分利用船机工作间隙进行吊管作业，没有增加船机成本，且船机使用效率较高。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，施工前,对护坡填料进行详细的分析，结合施工区情况，对抛石筑岛顺序、位置进行整体规划；
步骤S2，对能直接浇筑的水工结构部位，使用设计桩间抛石及护坡石料分区域进行抛石筑岛平台施工，使抛石筑岛平台能满足汽车泵平台支撑范围；
步骤S3，对不能直接浇筑的水工结构部位，采用汽车泵和方驳吊机组吊导管施工方法进行导管浇筑施工；
采用汽车泵和方驳吊机组吊导管施工方法步骤如下：
步骤S31，做好导管的选择、导管长度的设计、方驳吊机组的选择、钢丝绳选择及浇筑混凝土荷载的控制；
步骤S32，将汽车泵安装在抛石筑岛平台上，将履带吊安装在平板驳船上，履带吊和平板驳船组成方驳吊机组，通过履带吊吊起导管；
步骤S33，起吊施工时，将导管两端用钢丝绳进行引导，找准方向后对钢丝绳进行固定，导管不再继续移动时，操纵汽车泵使泵管与导管进行对接；
步骤S34，开始浇筑时，先以小流速进行浇筑，待导管内混凝土流动畅通时，再逐渐加大流速浇筑；
步骤S35，浇筑完成后，立即清洗导管，防止堵管。
2.如权利要求1所述的高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法，其特征在于，在步骤S1中，对护坡填料进行详细的分析至少包括以下步骤：对抛石筑岛的位置、水深、工程量进行详细核算，预判是否出现抛石筑岛位置坡面较陡、存在边坡滑移、水深较深工况，筑岛石料用量是否超设计；护坡石料、抛石筑岛的位置、数量能否满足现场汽车泵支撑范围和浇筑范围，在综合考虑工况和船机设备后，选择是否采用高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法进行施工。
3.如权利要求2所述的高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法，其特征在于，在步骤S2中，首先对岸边能够直接浇筑的水工结构部位进行抛石筑岛平台施工，然后再将汽车泵平台安装在抛石筑岛平台上，接着采用汽车泵和方驳吊机组吊导管施工方法对周边不能直接浇筑的水工结构工程部位进行导管浇筑施工。
4.如权利要求1所述的高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法，其特征在于，在步骤S31中，所述导管两端开口，导管的顶部开口处切割成斜角状或加焊成喇叭口扩大状，便于泵管对接插入；在导管距离顶部1/6和5/6处，焊接吊耳。
5.如权利要求4所述的高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法，其特征在于，所述吊耳双拼吊耳。
6.如权利要求4所述的高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法，其特征在于，所述钢丝绳与吊耳连接处采用25t卡环进行连接。
7.如权利要求1所述的高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法，其特征在于，泵管与导管的对接深入长度不少于1.5m。
8.如权利要求1所述的高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法，其特征在于，在步骤S33中，方驳吊机组起吊导管时，使导管与水平面不高于45°角。
9.如权利要求1所述的高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法，其特征在于，所述汽车泵包括泵体和泵管，再装备可伸缩或屈折的布料杆，就组成混凝土泵车，混凝土泵车的动力通过动力分动箱将发动机的动力传送给液压泵组或者后桥，液压泵推动活塞带动混凝土泵工作；然后利用泵车上的布料杆和输送管，将混凝土输送到一定的高度和距离。
10.如权利要求1所述的高桩码头长距离混凝土浇筑施工方法，其特征在于，步骤S35中进行洗管时就近采用海水进行清洗，但混凝土浆清洗完成后必须用淡水冲洗干净；未洗净的混凝土残渣，在混凝土终凝后，由人工用铁锤进行敲击凿除。
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