本發(fā)明屬于碼頭施工的，具體涉及一種碼頭現(xiàn)澆樁帽施工用反吊底模結(jié)構(gòu)及其安裝方法。
背景技術(shù)：
1、在高樁碼頭的施工中，往往要使用正如專利公開號(hào)為“cn117468487a”的樁帽，具體而言，高樁碼頭由支承上部結(jié)構(gòu)的樁基、上部結(jié)構(gòu)、接岸結(jié)構(gòu)以及碼頭設(shè)備等組成，樁帽是指將上部結(jié)構(gòu)荷載分布傳遞給鋼管樁的受力結(jié)構(gòu)。
2、當(dāng)前碼頭樁帽施工普遍采用的鋼管樁焊接牛腿圍囹支承體系，存在顯著的技術(shù)局限性與安全風(fēng)險(xiǎn)，具體包含以下幾點(diǎn)：
3、該工藝極度依賴人員、船只及設(shè)備在海況復(fù)雜、潮汐影響劇烈的海域進(jìn)行高空焊接作業(yè)，安全風(fēng)險(xiǎn)高，受環(huán)境制約嚴(yán)重，人員安全與工程質(zhì)量難以有效保障。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與工程案例均表明，繁瑣的牛腿焊接工序需占用約20%的總工期，成為制約整體進(jìn)度的關(guān)鍵瓶頸。尤其在碼頭前沿區(qū)域，傳統(tǒng)方法施工效率尤為低下。此外，焊接產(chǎn)生的高溫會(huì)不可逆地破壞鋼管樁表面的防腐涂層，損壞鋼管樁結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期耐久性，為結(jié)構(gòu)埋下安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中具有的缺陷，本發(fā)明給出一種碼頭現(xiàn)澆樁帽施工用反吊底模結(jié)構(gòu)及其安裝方法，其提高了施工安全性、降低了施工成本、縮短了作業(yè)周期，為解決海上作業(yè)施工技術(shù)局限提供了創(chuàng)新解決方案。
2、本發(fā)明運(yùn)用如下的技術(shù)方案。
3、一種碼頭現(xiàn)澆樁帽施工用反吊底模結(jié)構(gòu)，包括：
4、預(yù)埋承重體系：支撐槽鋼預(yù)埋于樁芯混凝土內(nèi)；
5、模塊化承重體系：由縱向鋼扁擔(dān)、橫向鋼扁擔(dān)及精軋螺紋鋼吊桿組成空間桁架系統(tǒng)，通過(guò)高強(qiáng)螺栓與樁頂預(yù)埋的支撐槽鋼實(shí)現(xiàn)栓接裝配，形成裝配式、模塊化承重結(jié)構(gòu)；
6、三維限位系統(tǒng)：吊桿底部設(shè)置螺栓鎖定，配合豎向調(diào)節(jié)螺桿與水平向限位對(duì)拉螺栓件組形成豎向和水平的雙向約束，構(gòu)建三維位移控制體系。
7、優(yōu)選地，支撐槽鋼為預(yù)埋在鋼管樁的樁芯混凝土上的槽鋼立柱；
8、模塊化承重體系中的縱向鋼扁擔(dān)為焊接在槽鋼立柱上的縱向工字鋼扁擔(dān)，模塊化承重體系中的橫向鋼扁擔(dān)為與縱向鋼扁擔(dān)正交的橫向工字鋼扁擔(dān)、模塊化承重體系中的高強(qiáng)螺栓為拴接縱向鋼扁擔(dān)和橫向鋼扁擔(dān)的固定螺栓；三維限位系統(tǒng)中的吊桿為連接扁擔(dān)與支撐主梁的精軋螺紋鋼吊桿，反吊雙螺母用于將精軋螺紋鋼吊桿與扁擔(dān)固定，三維限位系統(tǒng)中的支撐主梁為直接支撐模板和混凝土荷載的作為承重工字鋼主梁的雙拼槽鋼主梁，三維限位系統(tǒng)中的水平向限位對(duì)拉螺栓件組為限制支撐主梁位移并連接各雙榀槽鋼主梁的限位對(duì)拉螺桿，三維限位系統(tǒng)中的豎向調(diào)節(jié)螺桿包括用于將限位對(duì)拉螺桿與支撐主梁固定的對(duì)拉螺栓。
9、優(yōu)選地，支撐槽鋼為q345b型鋼。
10、優(yōu)選地，縱向鋼扁擔(dān)和橫向鋼扁擔(dān)的連接結(jié)構(gòu)包括：
11、縱向鋼扁擔(dān)，預(yù)埋的槽鋼立柱通過(guò)滿焊的形式與縱向鋼扁擔(dān)連接；設(shè)于縱向鋼扁擔(dān)底部的墊塊；設(shè)于縱向鋼扁擔(dān)頂部的縱向鋼扁擔(dān)加固板；橫向鋼扁擔(dān)，固定在縱向鋼扁擔(dān)上部，與精軋螺紋鋼吊桿連接，作為固定螺栓的m12高強(qiáng)螺栓，將縱向鋼扁擔(dān)上翼板與橫向鋼扁擔(dān)下翼板通過(guò)m12高強(qiáng)螺栓連接，固定兩個(gè)扁擔(dān)的相對(duì)位置。
12、優(yōu)選地，扁擔(dān)與精軋螺紋鋼吊桿的連接結(jié)構(gòu)包括：
13、設(shè)于橫向鋼扁擔(dān)頂部的反吊定位鋼板，放置在橫向鋼扁擔(dān)上，起到支撐精軋螺紋吊桿的作用，通過(guò)鋼板預(yù)留孔圓心位置定位精軋螺紋吊桿平面位置；反吊雙螺母，將吊桿與橫向鋼扁擔(dān)、下部支撐主梁栓接固定。
14、優(yōu)選地，支撐主梁與精軋螺紋鋼吊桿的連接結(jié)構(gòu)包括：
15、雙拼槽鋼主梁與木方搭接；加固螺母，安裝在雙拼槽鋼主梁上側(cè)，用于約束雙拼槽鋼主梁與精軋螺紋鋼吊桿豎直方向的相對(duì)位移；反吊定位鋼板，放置在支撐主梁上，通過(guò)鋼板預(yù)留孔圓心位置定位雙拼槽鋼吊桿的空間位置；設(shè)置在支撐主梁吊點(diǎn)位置的加勁肋板。
16、優(yōu)選地，三維限位系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)包括：
17、限位對(duì)拉螺桿，限位對(duì)拉螺桿件底部距端頭50mm處鉆設(shè)φ20mm限位孔，用于與鋼銷釘栓接；定位螺母，通過(guò)在雙拼槽鋼兩側(cè)安裝定位螺母調(diào)節(jié)支撐主梁在限位對(duì)拉螺桿上的相對(duì)位置，并控制支撐主梁水平方向的相對(duì)位移；鋼銷釘，用于約束限位桿件的兩端。
18、一種碼頭現(xiàn)澆樁帽施工用反吊底模結(jié)構(gòu)的安裝方法，包括：
19、步驟1：進(jìn)行鋼管樁的樁頂標(biāo)高控制；
20、步驟2：進(jìn)行鋼管樁的樁芯混凝土澆筑及槽鋼立柱安裝；
21、步驟3：進(jìn)行承重型鋼組預(yù)安裝；
22、步驟4：進(jìn)行承重型鋼固定；
23、步驟5：進(jìn)行限位裝置安裝。
24、優(yōu)選地，在步驟1中，首先采用水準(zhǔn)儀對(duì)鋼管樁群進(jìn)行三維坐標(biāo)測(cè)量，測(cè)定各樁頂實(shí)際標(biāo)高，確保鋼管樁群頂面處于同一設(shè)計(jì)基準(zhǔn)平面。
25、優(yōu)選地，在步驟2中，在完成標(biāo)高控制后，進(jìn)行樁芯混凝土澆筑作業(yè)，并預(yù)埋承重用的支撐槽鋼，按照預(yù)設(shè)定位坐標(biāo)垂直植入鋼管樁的樁芯，植入深度不小于樁徑的1.5倍；澆筑時(shí)采用分層振搗工藝，混凝土選用強(qiáng)度等級(jí)不低于c45的高耐久性混凝土，支撐槽鋼與樁芯鋼筋籠通過(guò)設(shè)置抗剪連接件結(jié)合。
26、優(yōu)選地，在步驟3中，按下述順序從上至下進(jìn)行結(jié)構(gòu)安裝：
27、步驟3-1：縱向鋼扁擔(dān)安裝：采用熱軋工字鋼，通過(guò)與預(yù)埋的槽鋼立柱的頂部滿焊連接，實(shí)施扭矩控制法施工；
28、步驟3-2：橫向鋼扁擔(dān)安裝：與縱向鋼扁擔(dān)正交布置，扁擔(dān)搭接處采用螺栓拴接縱向鋼扁擔(dān)和橫向鋼扁擔(dān)的翼板方式的連接方式；
29、步驟3-3：精軋螺紋鋼吊桿安裝：選用psb830級(jí)鋼材，通過(guò)反吊雙螺母懸掛固定于橫向鋼扁擔(dān)上，下穿混凝土段吊桿設(shè)置雙層pvc防腐套管，套管壁厚3mm，伸出混凝土面長(zhǎng)度不小于200mm；
30、步驟3-4：底層承重槽鋼裝配：承重槽鋼固定于精軋螺紋鋼吊桿下端，雙拼槽鋼通過(guò)限位螺母和鋼銷釘約束在精軋螺紋鋼吊桿兩側(cè)的設(shè)計(jì)標(biāo)高位置處。
31、優(yōu)選地，在步驟4中，預(yù)先在型鋼組中的縱向鋼扁擔(dān)上做好焊接位置的標(biāo)記，確保焊接時(shí)縱向鋼扁擔(dān)的跨中與兩根槽鋼立柱的對(duì)稱軸在同一位置，反吊雙螺母沿樁帽設(shè)計(jì)軸線對(duì)稱布置。
32、優(yōu)選地，在步驟5中，在限位對(duì)拉螺桿底部距端頭50mm處鉆設(shè)φ8mm限位孔，插入合金鋼銷釘實(shí)現(xiàn)鎖定；承重槽鋼定位采用雙控系統(tǒng)：豎向通過(guò)精軋螺紋鋼吊桿實(shí)施高程補(bǔ)償，水平向采用對(duì)拉螺栓組構(gòu)成空間約束體系。
33、本發(fā)明的有益效果在于，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)效果如下：
34、通過(guò)采用本發(fā)明的反吊底模結(jié)構(gòu)，在鋼管樁樁芯上搭建多種型鋼和螺紋鋼結(jié)構(gòu)，組成穩(wěn)定的反吊支承體系，將傳統(tǒng)牛腿支撐結(jié)構(gòu)調(diào)整為通過(guò)扁擔(dān)和吊桿共同組成的傳力體系，該結(jié)構(gòu)優(yōu)化了結(jié)構(gòu)的受力形式；此外，避免了海上樁身焊接作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)樁身防腐蝕漆面層不被破壞；反吊底模為空間約束體系，能滿足外海風(fēng)浪條件下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求；反吊底模結(jié)構(gòu)安裝完成后，將用于澆筑混凝土的木格柵、膠合板等模具固定在支承底模體系上即可進(jìn)行樁帽施工，裝配式安裝方式能顯著提高施工效率并提高鋼材的再利用率。本發(fā)明的反吊底模體系有安全性高，耐久性好、重復(fù)利用率高等優(yōu)勢(shì)，且能縮短碼頭現(xiàn)澆樁帽的施工工期。