带挡浪板透空式高桩墩台码头施工方法

带挡浪板透空式高桩墩台码头施工方法

周伟龙

（中交四航局第三工程有限公司，广东 湛江 524005）

摘 要：以三亚市天涯海角海上巴士码头工程项目为例，该项目码头及防波堤采用带挡浪板透空式高桩墩台结构，综合分析该区域风、潮汐、波浪等自然条件，通过合理选择挡浪板安装方法，改进墩台结构，调整施工工艺，有效降低了海况对施工的影响，加速施工进度的同时降低了船机使用北和施工风险及成本，对类似工程的施工具有一定的参考价值。

关键词：高桩墩台；透空式；挡浪板；现浇；安装

中图分类号：U655 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2020）03-0155-02

一、工程概况

项目位于海南省三亚市天涯镇，其周边则是知名的旅游胜地天涯海角景区。该工程项目的建设方案为：通过构建水上旅游交通网络，将各个海湾（凤凰岛、天涯海角、南山、大小洞天）的滨海景区串联起来，可进一步带动三亚市旅游产业的发展。工程施工内容主要包括（从岸侧向海侧）：157.4m引桥、50m长东防波堤、101m游船码头、130m巴士码头、50m长西防波堤，其中防波堤、游船码头、巴士码头均采用带挡浪板透空式高桩墩台结构，墩台宽16m，分段长度20~50m，桩基采用Φ800PHC管桩。原设计墩台外侧设置的预制挡浪板为倒梯形结构，单件重31t；游船码头、巴士码头内侧设置预制靠船构件，挡浪板、靠船构件与墩台现浇为整体。

原设计墩台典型结构断面图参考见图1。

海区主要灾害性天气以台风为主，每年4~11月均为台风影响期，而6~9月则是台风盛行期。结合历台风统计数据可知，台风引起的最大风速都在19m/s风速以上。

2．潮汐

三亚地区为弱潮海区、潮差较小，平均潮差仅0.88m。潮汐为不正规日潮混合潮型，以日潮为主，且有明显的日潮不等现象。

据三亚港实测一年的资料统计，其潮位特征值为： 最高潮位：2.13m；最低潮位：-0.06m；平均高潮位：1.43m；平均低潮位：0.64m；平均潮位：1.03m；平均潮差：0.79m；最大潮差：2.26m。

3．波浪

采用三亚港西面75km处的莺哥海海洋站长期测波资料，该海域以风浪为主，年出现频率82%，涌浪的年出现频率41%，涌浪向以S向浪为主。年平均波高为0.7m，6~8月和3月，平均波高偏大，其中8月最大，为1.0m。年平均周期为4.0s，8月最大，月平均为4.3s。

三、施工方法 1．安装方法的选择

由于挡浪板入水深度大，且安装后作为挡浪设施，受波浪力影响，安全风险大，需重点考虑其安装问题。

挡浪板的安装方法可采用先装法和后装法两种。

图1 原设计游船码头典型结构断面图（m） 二、自然条件 1．风

海南省三亚市属于热带海洋性气候，冬季多东北向风，夏季多偏西南向风。年平均风速为2.7m/s。常风向为E向，频率为14%，次常风向为NE和ENE向，频率分别为13%和10%。强风向为NW向，最大风速30m/s，次强风向为NNE向和E向，最大风速分别为24m/s和23m/s。

收稿日期：2019-10-28

作者简介：周伟龙（1980-），男，中交四航局第三工程有限公司，工程师。

（1）先装法：本工程预制挡浪板原设计为倒梯形结构，单件重31t，安装底标高-2.0m，顶标高+1.2m。先装法安装挡浪板仅可采用悬臂结构搭设平台反吊安装，悬臂长度1.6m，对悬臂结构的刚度要求较高；同时，高潮位挡浪板全部入水，低潮位入水深度2.5m以上，在波浪力作用下，施工期挡浪板结构安全无法得到保证；且由于构件安装平台位于水面以下，导致后续水下拆除安装平台难度大。

（2）后装法：先浇筑墩台，待混凝土达到设计强度后再进行挡浪板的安装工作，最后浇筑节点混凝土。该方法的优点是能充分利用已浇筑混凝土，结构受力合理，适合质量较

156 中 国 水 运 第20卷 大的大型构件；不足之处是构件安装后节点处理较为复杂，墩台截面断筋率较高，结构整体性相对较差[1]。

综合各因素考虑，最终方案决定采用后装法安装。 2．改进挡浪板及墩台的结构形式

通过与设计院共同研究讨论，对挡浪板及墩台主体两方面进行结构改进。

（1）挡浪板：从手枪梁结构得到启发，将原外形较简单的倒梯形挡浪板构件改成手枪型，使挡浪板构件可直接搁置在墩台上，再配合采取适当的稳固措施，这样既节省施工材料，又安装方便稳定可靠[2]。

（2）墩台：根据手枪型挡浪板的结构形式，设置挡浪板安装搁置平台。

3．调整施工顺序，创造陆上施工条件

结构改进后，现浇墩台厚1.7~2.7m，分三次浇筑，第一、第二次墩台浇筑完成后安装挡浪板，再进行墩台第三次施工。墩台施工存在以下影响因素：

（1）现浇墩台水上施工需采用起重船舶，因施工区域为开敞式无掩护海域，施工海域条件恶劣，受海况影响，水上可作业时间少，作业效率低，现浇墩台施工进度无法保障。

（2）由于墩台面积大，且墩台现浇施工与挡浪板安装需穿插进行，工序间相互影响大（如遇恶劣天气，挡浪板无法顺利安装，势必严重影响后续施工），墩台施工周期长。

（3）挡浪板悬臂结构长、入水深度大，挡浪板安装完成后如不能及时完成节点浇筑，墩台结构安全风险大。

针对以上问题，经研究讨论，采取调整施工顺序的措施（如图2所示），创造陆上施工条件，提高总体施工效率，并有效降低施工安全风险。具体措施如下：

（1）首个墩台按照常规工序施工，即完成第一、第二层墩台后安装挡浪板，然后施工第三层墩台。

（2）其余13个墩台浇筑分四次施工，第一、第二、第三层连续施工，预留挡浪板安装节点作为后浇段，待挡浪板安装完成后再进行节点施工。

图2 调整后墩台施工工艺示意图

（3）首个墩台全部浇筑完成并达到设计强度后，在墩台上增设一台150t履带吊，履带吊可在已施工好的墩台上移动作业。墩台上履带吊，可用于后续墩台现浇施工及挡浪板安装。  

（4）调整墩台施工顺序后，现浇墩台主体部分的施工与挡浪板安装成为两个互不干扰的独立工序，挡浪板安装可选择天气良好的时间段进行，安装好后可及时完成预留后浇段，确保挡浪板及墩台的结构安全。

4．具体施工方法 （1）施工工艺流程

施工准备→墩台第一层施工→墩台第二层施工→墩台第三层施工→挡浪板安装→预留后浇带施工→附属设施。

（2）施工船机设备

墩台施工主要采用80t吊机船及150t履带吊。其中80t吊机船主要用于现浇墩台底模铺设以及墩台上150t履带吊半径范围之外的模板安装、材料转运；150t履带吊在已施工完成的墩台上移动作业，主要负责挡浪板安装及作业半径范围内的墩台侧模板安装、施工材料吊运。

（3）现浇墩台施工

1）底模铺设：现浇墩台采用反吊牛腿支撑主梁的底模支撑系统进行模板设计，同时，桩顶预埋槽钢反吊主梁作为安全措施。反吊牛腿、底模支撑型钢、反吊拉杆在预制场加工完成后，运送至施工现场安装。底模铺设时，按照一定间距预留透水孔，以降低高潮位时波浪对底模模板的顶托力；顶面木板在混凝土浇筑前进行封闭。

2）侧模安装：侧模采用钢制模板，采用外包法安装。 （4）挡浪板安装

改进后预制挡浪板最重为43.48t。挡浪板在后方预制场预制，构件出运采用平板车直接从后方堆场运输至码头构件安装现场，采用墩台上的150t履带吊直接吊装。

墩台施工工序调整后，挡浪板安装与现浇墩台施工已消除了工序交叉，挡浪板安装与现浇墩台施工可同步进行，也可根据现场实际情况灵活安排。

四、结束语

综上所述，通过本工程施工实践，总结了几点经验： （1）挡浪板受波浪影响大，通过改进结构型式，采用后装法施工条件，较大的降低施工难度及施工风险。

（2）预制构件采用后装法施工，为调整施工工艺、创造陆上施工条件创造了便利条件。

（3）施工工艺调整前，挡浪板安装需采用起重船进行安装，并与现浇墩台穿插进行，由于现浇墩台总体施工周期长，挡浪板安装施工周期短，起重船的时间利用率低，起重船的台班浪费严重，构件安装施工成本大。施工工艺调整后，挡浪板安装可直接采用墩台上履带吊进行，变水上施工为陆上施工，降低起重船的使用率，节约了成本；挡浪板安装与现浇墩台的施工没有了工序交叉，挡浪板安装的施工组织更灵

活，总体施工效率得到较大提高。

参考文献

[1] 李楠.浅谈码头大型靠船构件安装方法[J].中国水运（下半

月），2019，（02）：149-151..

[2] 张庆林，刘远森.码头大型靠船构件安装工艺浅谈[J].中国

水运（下半月），2017，（03）：225-227.