码头分体式桩帽及其施工方法与流程

本发明涉及水工施工，尤其是涉及一种码头分体式桩帽及其施工方法。

背景技术：

1、随着我国基础设施的大力推进，已建成10座自动化集装箱码头，并有7座自动化集装箱码头在建，已建和在建规模均居世界首位。

2、目前我国的高桩码头建设中，桩帽使用常规吊模施工，在临海环境中需要趁潮施工，钢筋及混凝土质量无法得到有效保证，采用钢吊箱施工时，使用钢底板，支撑结构材料浪费较多，施工效率低，使用预制混凝土底板，制作工艺复杂，效率较低，螺栓孔浇筑时易偏位。中国专利文献cn 107761663 a记载了一种板桩码头结构及其施工方法，该结构在施工的过程中，无法适应钢管柱的位置和状态进行适应性的微调，使用存在缺陷，需要改进。

技术实现思路

1、本发明提供了一种码头分体式桩帽及其施工方法，解决了使用吊模法无法形成干施工环境，使用钢底板钢吊箱底板回收困难，材料浪费大，使用混凝土底板预制工艺功效低，操作困难的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种码头分体式桩帽，包括设置在钢管柱外侧壁上的定位环，定位环上支撑有底板，底板套设在钢管柱上，底板内设有连接键，连接键通过对准锁止单元和钢管柱连接，底板的外侧可拆卸的设有四个模板，四个模板和底板形成封闭空间，封闭空间内浇筑有上部结构，上部结构和底板连接形成桩帽。

3、优选的方案中，钢管柱包括管体，管体外侧设有标记线，标记线上固设有安装块，安装块上螺纹连接有调整件，调整件用于支撑调整定位环。

4、优选的方案中，安装块包括l型板，l型板的两侧分别设有侧板，l型板的上部设有螺纹孔，调整件包括螺纹柱，螺纹柱和螺纹孔螺纹连接，螺纹柱的上部设有圆盘，螺纹柱的下部设有旋钮块，定位环位于圆盘的上侧。

5、优选的方案中，底板包括混凝土层，混凝土层的中部设有避让孔，钢管柱穿设在避让孔内，定位环用于密封避让孔和钢管柱之间的缝隙，连接键包括多个沿周向设置的支撑板，支撑板上设有两个连接孔，连接孔内可拆卸的穿设有弯杆，弯杆的一侧通过螺母和支撑板连接，弯杆的另一侧位于混凝土层内，混凝土层的外侧壁设有螺杆，螺杆通过螺母和模板连接。

6、优选的方案中，钢管柱的外侧沿轴向至少平行设有两个安装孔，对准锁止单元包括从上到下设置的锁止板、锁套、顶杆和滑块，锁止板的一侧设有锁杆，锁杆和安装孔相匹配，锁止板的另一侧设有圆柱头，圆柱头的底部设有对接杆，对接杆内设有对接孔，顶杆的顶部设有圆锥头，圆锥头插设在对接孔内，锁套转动设置在顶杆上，锁套和对接杆螺纹连接，滑块滑设在连接键上，滑块通过螺钉组件和连接键连接。

7、优选的方案中，连接键包括平行设置的两个环形横板，环形横板的端部通过环形竖板连接，位于上侧的环形横板上沿周向设置有多组固定件，固定件包括两个第二固定板，第二固定板之间设有t型槽，第二固定板上贯穿设有第二固定孔，滑块上贯穿设有滑槽，滑块底部设有限位板，限位板滑设在t型槽内，螺钉组件分别穿设在滑槽和第二固定孔内，第二固定板通过锁止板和滑块与钢管柱连接，顶杆外侧设有螺纹区，螺纹区上螺纹连接有限位环，锁套内设有通孔，通孔内设有阶台，限位环的外径和阶台相匹配。

8、优选的方案中，钢管柱的上部还设有固定盖，固定盖包括连接环，连接环的底部设有内环板和外环板，内环板和外环板之间设有环槽，外环板上贯穿有多个通槽，通槽的宽度和锁止板的宽度相匹配，外环板的高度大于内环板，环槽的宽度和钢管柱的厚度相匹配，钢管柱插设在环槽内，固定盖通过拉持板和环形横板连接。

9、优选的方案中，环形横板上沿周向还设有多个第一限位件，第一限位件包括对称设置的第三固定板，两个第三固定板之间设有第三间隙，第三固定板上贯穿有第三固定孔，外环板的外侧设有多个第二限位件，第二限位件包括平行的两个第一固定板，两个第一固定板之间设有第一间隙，第一固定板上贯穿有第一固定孔，拉持板上两侧分别设有第四固定孔和腰圆孔，第四固定孔位于靠近固定盖的一侧，拉持板通过锁销分别和固定盖及连接键连接。

10、优选的方案中，定位环包括密封板，密封板上设有支撑架，支撑架的外侧设有橡胶层，支撑架的内侧设有圆弧带，支撑架的顶部设有缓冲槽。

11、优选的方案中，一种码头分体式桩帽的施工方法，包括以下步骤：

12、s1、对连接键进行加工并预埋到底板的模板中，然后完成底板的预制，加工桩帽模板，对钢管柱的桩头进行处理，浇筑桩芯并预留高度；

13、s2、将定位环安装到钢管柱的外侧；

14、s3、将底板和模板进行吊装，并精确调位；

15、s4、将对准锁止单元分别安装到连接键和钢管柱上并固定；

16、s5、将固定盖安装到钢管柱上并通过拉持板和锁销与连接键锁止，然后对钢管柱的桩头进行灌浆到桩头开口处齐平；

17、s6、在底板和钢管柱之间的缝隙处灌浆达到设计强度；

18、s7、在底板、钢管柱和模板形成的封闭空间内进行抽水，形成干施工环境；

19、s8、安装钢筋骨架的安装并调整位置；

20、s9、浇筑桩帽混凝土并养护至设计强度；

21、s10、拆除模板并对桩帽的安装孔位进行封堵。

22、本发明的有益效果为：采用预制混凝土底板作为桩帽浇筑的底板，保证了整体承载能力更好，同时采用模板侧包底的形式，后期桩帽不会有凸出的地方，更美观，在底板的开孔处安装连接键，代替了传统采用环向钢筋的绑扎，施工便捷高效，定位环能为底板提供支撑力，同时底板可以根据需要微调桩帽的平面位置，对准锁止单元则能将连接键牢固的和钢管桩连接，固定盖起到增强固定效果的作用，自身由于重力锁止在钢管柱上，利用拉持板将连接键更加稳定的固定，从而保证了模板和钢管柱之间形成牢固的刚性整体，为后续的浇筑施工提供保障，从而能提高桩帽的施工效率并保证桩帽的结构强度高。施工时内部形成干施工环境，能加快整体进程，且操作更简洁。

技术特征：

1.一种码头分体式桩帽，其特征是：包括设置在钢管柱（2）外侧壁上的定位环（8），定位环（8）上支撑有底板（1），底板（1）套设在钢管柱（2）上，底板（1）内设有连接键（4），连接键（4）通过对准锁止单元（5）和钢管柱（2）连接，底板（1）的外侧可拆卸的设有四个模板（3），四个模板（3）和底板（1）形成封闭空间，封闭空间内浇筑有上部结构（16），上部结构（16）和底板（1）连接形成桩帽。

2.根据权利要求1所述一种码头分体式桩帽，其特征是：钢管柱（2）包括管体（201），管体（201）外侧设有标记线（15），标记线（15）上固设有安装块（6），安装块（6）上螺纹连接有调整件（7），调整件（7）用于支撑调整定位环（8）。

3.根据权利要求2所述一种码头分体式桩帽，其特征是：安装块（6）包括l型板（601），l型板（601）的两侧分别设有侧板（602），l型板（601）的上部设有螺纹孔（603），调整件（7）包括螺纹柱（701），螺纹柱（701）和螺纹孔（603）螺纹连接，螺纹柱（701）的上部设有圆盘（702），螺纹柱（701）的下部设有旋钮块（703），定位环（8）位于圆盘（702）的上侧。

4.根据权利要求1所述一种码头分体式桩帽，其特征是：底板（1）包括混凝土层（101），混凝土层（101）的中部设有避让孔（103），钢管柱（2）穿设在避让孔（103）内，定位环（8）用于密封避让孔（103）和钢管柱（2）之间的缝隙，连接键（4）包括多个沿周向设置的支撑板（403），支撑板（403）上设有两个连接孔（404），连接孔（404）内可拆卸的穿设有弯杆（11），弯杆（11）的一侧通过螺母（9）和支撑板（403）连接，弯杆（11）的另一侧位于混凝土层（101）内，混凝土层（101）的外侧壁设有螺杆（102），螺杆（102）通过螺母（9）和模板（3）连接。

5.根据权利要求1所述一种码头分体式桩帽，其特征是：钢管柱（2）的外侧沿轴向至少平行设有两个安装孔（202），对准锁止单元（5）包括从上到下设置的锁止板（501）、锁套（505）、顶杆（503）和滑块（502），锁止板（501）的一侧设有锁杆（509），锁杆（509）和安装孔（202）相匹配，锁止板（501）的另一侧设有圆柱头（508），圆柱头（508）的底部设有对接杆（506），对接杆（506）内设有对接孔（507），顶杆（503）的顶部设有圆锥头（504），圆锥头（504）插设在对接孔（507）内，锁套（505）转动设置在顶杆（503）上，锁套（505）和对接杆（506）螺纹连接，滑块（502）滑设在连接键（4）上，滑块（502）通过螺钉组件（10）和连接键（4）连接。

6.根据权利要求5所述一种码头分体式桩帽，其特征是：连接键（4）包括平行设置的两个环形横板（402），环形横板（402）的端部通过环形竖板（401）连接，位于上侧的环形横板（402）上沿周向设置有多组固定件，固定件包括两个第二固定板（405），第二固定板（405）之间设有t型槽（406），第二固定板（405）上贯穿设有第二固定孔（407），滑块（502）上贯穿设有滑槽（510），滑块（502）底部设有限位板（513），限位板（513）滑设在t型槽（406）内，螺钉组件（10）分别穿设在滑槽（510）和第二固定孔（407）内，第二固定板（405）通过锁止板（501）和滑块（502）与钢管柱（2）连接，顶杆（503）外侧设有螺纹区（515），螺纹区（515）上螺纹连接有限位环（514），锁套（505）内设有通孔（511），通孔（511）内设有阶台（512），限位环（514）的外径和阶台（512）相匹配。

7.根据权利要求6所述一种码头分体式桩帽，其特征是：钢管柱（2）的上部还设有固定盖（12），固定盖（12）包括连接环（1201），连接环（1201）的底部设有内环板（1202）和外环板（1203），内环板（1202）和外环板（1203）之间设有环槽（1204），外环板（1203）上贯穿有多个通槽（1205），通槽（1205）的宽度和锁止板（501）的宽度相匹配，外环板（1203）的高度大于内环板（1202），环槽（1204）的宽度和钢管柱（2）的厚度相匹配，钢管柱（2）插设在环槽（1204）内，固定盖（12）通过拉持板（13）和环形横板（402）连接。

8.根据权利要求7所述一种码头分体式桩帽，其特征是：环形横板（402）上沿周向还设有多个第一限位件，第一限位件包括对称设置的第三固定板（408），两个第三固定板（408）之间设有第三间隙（409），第三固定板（408）上贯穿有第三固定孔（410），外环板（1203）的外侧设有多个第二限位件，第二限位件包括平行的两个第一固定板（1206），两个第一固定板（1206）之间设有第一间隙（1207），第一固定板（1206）上贯穿有第一固定孔（1208），拉持板（13）上两侧分别设有第四固定孔（1301）和腰圆孔（1302），第四固定孔（1301）位于靠近固定盖（12）的一侧，拉持板（13）通过锁销（14）分别和固定盖（12）及连接键（4）连接。

9.根据权利要求1所述一种码头分体式桩帽，其特征是：定位环（8）包括密封板（801），密封板（801）上设有支撑架（802），支撑架（802）的外侧设有橡胶层（803），支撑架（802）的内侧设有圆弧带（804），支撑架（802）的顶部设有缓冲槽（805）。

10.根据权利要求1~9任意一项所述一种码头分体式桩帽的施工方法，其特征是，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供一种码头分体式桩帽及其施工方法，包括设置在钢管柱外侧壁上的定位环，定位环上支撑有底板，底板套设在钢管柱上，底板内设有连接键，连接键通过对准锁止单元和钢管柱连接，底板的外侧可拆卸的设有四个模板，四个模板和底板形成封闭空间，封闭空间内浇筑有上部结构，上部结构和底板连接形成桩帽。本发明结构紧凑，与传统的桩帽相比，较吊模法施工质量更有保障，较钢底板吊箱法，减少了材料浪费，较混凝土底板吊箱法，减少了材料浪费，提高了施工效率，制作难度小，具有良好的经济效益。

技术研发人员：郑先河,王志敏,卢勇,高龙,单晓东,谢鹏,张方,马锦川,吴玙辰
受保护的技术使用者：中交二航局第一工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12