带靠船构件的单桩桩帽的模板及其施工方法与流程

本发明涉及高桩码头施工，尤其是涉及一种带靠船构件的单桩桩帽的模板及其施工方法。

背景技术：

1、目前我国高桩码头建设中，部分码头前沿的靠船构件为混凝土结构，与桩帽连成一体，在施工过程中，由于水面的状态多变，造成施工相对复杂，潮水的高度变化大，工程施工窗口期较短，模板绑扎操作难度大，现浇施工难以保证施工质量；混凝土靠船构件要求桩帽前沿线齐平，采用桩帽与靠船构件整体预制，则存在定位安装难度大，桩偏位后纠偏困难，无法适应规范允许范围内桩偏位的问题，施工效率、施工质量等难以保证。

2、中国专利文献cn 116005605 a记载了一种码头靠船预制构件支撑系统及设置方法，该支撑系统无法较好适应钢管桩的倾斜偏位问题，使用存在缺陷；中国专利文献cn115450173 a记载了一种感潮海域靠船构件安装装置和施工方，仍然存在上述问题，需要改进。

技术实现思路

1、本发明提供了一种带靠船构件的单桩桩帽的模板及其施工方法，解决了混凝土靠船构件现浇难度大、与桩帽整体预制无法保证码头前沿线齐平，无法保证施工质量和进度的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种带靠船构件的单桩桩帽的模板，包括套设在钢管桩上侧的定位座板，定位座板通过多个剪力键和钢管桩连接，定位座板通过多个固定钉和预制板连接，预制板上固定有侧模板，预制板、侧模板和定位座板连接形成浇筑空间，浇筑空间内浇筑有混凝土，预制板包括底板，底板底部设有靠船构件，侧模板的外侧设有配重箱，靠船构件和配重箱分别位于钢管桩的两侧。

3、优选的方案中，预制板的中部设有第一通孔，第一通孔内径大于钢管桩的外径，靠近第一通孔一侧设有台阶，定位座板搭接在台阶上，定位座板的外侧设有多个凸起，固定钉穿设在台阶和凸起内，剪力键设置在定位座板的上侧。

4、优选的方案中，底板外侧设有预埋螺栓，侧模板包括平行设置的两个第一模板和第二模板，第一模板和第二模板的下侧通过螺母和预埋螺栓连接，台阶和钢管桩之间设置有钢网，第一通孔和钢管桩之间设有填充封堵件。

5、优选的方案中，还设有固定单元，固定单元包括转位座，转位座上转动设置有两个相互垂直的伸缩模块，伸缩模块包括双向螺套，双向螺套两侧分别设有螺纹杆，螺纹杆的端部设有拉爪，拉爪通过拉持组件和定位座板连接。

6、优选的方案中，两侧的螺纹杆螺纹方向相反，螺纹杆和双向螺套螺纹连接，拉爪上设有夹持腔，夹持腔夹持在钢管桩上，夹持腔一侧螺纹连接有第三螺钉，第三螺钉抵靠在钢管桩的侧壁，转位座包括对位板，对位板上垂直设有第一固定环和第二固定环，双向螺套的中部设有第二环槽，第二环槽分别转设在对位板和第一固定环上。

7、优选的方案中，拉爪的下部设有第二支撑块，定位座板的上部沿周向设有多个第一支撑块，拉持组件包括第一拉杆和第二拉杆，第一拉杆和第二支撑块球铰连接，第二拉杆和第一支撑块球铰连接，第二拉杆上转动设有锁止套，锁止套和第一拉杆螺纹连接。

8、优选的方案中，锁止套内设有第一螺纹孔和第三通孔，第一拉杆设置在第一螺纹孔内，第二拉杆上设有圆盘，圆盘中部设有第二螺纹孔，锁止套通过第一螺钉和第二拉杆连接。

9、优选的方案中，定位座板的中部设有第二通孔，第二通孔内设有限位单元，限位单元用于对钢管桩进行二次锁止，限位单元包括相对设置的两个钢丝，钢丝两侧分别设有第一锁环和第二锁环，钢丝穿设在对侧的第一锁环上，第二锁环上转设有调节杆，调节杆和定位座板螺纹连接。

10、优选的方案中，第二通孔一侧设有空腔，空腔内均布有多个螺纹套，调节杆和螺纹套螺纹连接，调节杆两侧分别设有第一环槽和六方台；

11、还设有辅助撑，辅助撑包括圆环板和锁块，锁块上设有第四通孔，钢丝穿设在第四通孔内，调节杆转设在圆环板内，圆环板沿周向设有多个第二螺钉，锁块靠近钢管桩一侧设有橡胶垫。

12、优选的方案中，一种带靠船构件的单桩桩帽的其施工方法，包括以下步骤：

13、step1、将底板和靠船构件整体浇筑成型，制作侧模板，浇筑钢管桩的桩芯混凝土；

14、step2、根据桩偏位情况，制作定位座板；

15、step3、将预制板和侧模板拼装成型，并将配重体安装到配重箱内；

16、step4、将预制板及侧模板运输至设计位置，并下放至设计标高以下；

17、step5、在钢管桩上提前做好标记，定位座板穿过钢管桩；

18、step6、将剪力键精确安装到钢管桩上；

19、step7、将定位座板与剪力键焊接，将定位座板与钢管桩焊接；

20、step8、提升预制板及侧模板，使预制板的台阶恰好与定位座板的凸起结合，底板及侧模板完成定位；

21、step9、使用填充封堵件，填充钢管桩与底板之间的间隙；

22、step10、抽水，形成干施工环境，浇筑定位座板上预制板与钢管桩的间隙，形成二次封底；

23、step11、安装钢筋、浇筑桩帽混凝土，养护至设计强度；

24、step12、拆除配重箱及侧模板；

25、step13、循环操作s2~s12直至将所有桩帽完成施工。

26、本发明的有益效果为：底板采用二次封底工艺，保证了浇筑时可以形成干施工环境；定位钢板根据桩位偏差进行开孔，确保桩帽前沿齐平，使船舶停靠时，船舶撞击力可以均匀分布；预制底板与钢管桩之间初次封底采用工业橡胶泥，形状可塑且隔水效果好，可以适应钢管桩偏位；定位钢板设置凸起，与预制底板的凹槽恰好重合，大大减小了调位时间；预制底板时，将侧模与圆台螺母连接，保证使用时螺母位置精确，提高了施工质量。

27、1）质量可靠：通过调整定位钢板开孔位置适应桩位偏差，保证桩帽前沿齐平。

28、2）结构稳定：通过合理布置螺栓，保证结构的防水性及稳定性。

29、3）施工高效：定位钢板安装完成后，预制底板卡入，节约调位时间。

30、4）环保性好：配重箱内材料取材灵活。

技术特征：

1.一种带靠船构件的单桩桩帽的模板，其特征是：包括套设在钢管桩（5）上侧的定位座板（3），定位座板（3）通过多个剪力键（4）和钢管桩（5）连接，定位座板（3）通过多个固定钉（306）和预制板（1）连接，预制板（1）上固定有侧模板（2），预制板（1）、侧模板（2）和定位座板（3）连接形成浇筑空间（7），浇筑空间（7）内浇筑有混凝土（10），预制板（1）包括底板（101），底板（101）底部设有靠船构件（102），侧模板（2）的外侧设有配重箱（203），靠船构件（102）和配重箱（203）分别位于钢管桩（5）的两侧。

2.根据权利要求1所述一种带靠船构件的单桩桩帽的模板，其特征是：预制板（1）的中部设有第一通孔（104），第一通孔（104）内径大于钢管桩（5）的外径，靠近第一通孔（104）一侧设有台阶（105），定位座板（3）搭接在台阶（105）上，定位座板（3）的外侧设有多个凸起（302），固定钉（306）穿设在台阶（105）和凸起（302）内，剪力键（4）设置在定位座板（3）的上侧。

3.根据权利要求2所述一种带靠船构件的单桩桩帽的模板，其特征是：底板（101）外侧设有预埋螺栓（103），侧模板（2）包括平行设置的两个第一模板（201）和第二模板（202），第一模板（201）和第二模板（202）的下侧通过螺母（6）和预埋螺栓（103）连接，台阶（105）和钢管桩（5）之间设置有钢网（9），第一通孔（104）和钢管桩（5）之间设有填充封堵件（8）。

4.根据权利要求1所述一种带靠船构件的单桩桩帽的模板，其特征是：还设有固定单元（11），固定单元（11）包括转位座（14），转位座（14）上转动设置有两个相互垂直的伸缩模块（15），伸缩模块（15）包括双向螺套（1501），双向螺套（1501）两侧分别设有螺纹杆（1502），螺纹杆（1502）的端部设有拉爪（1503），拉爪（1503）通过拉持组件（12）和定位座板（3）连接。

5.根据权利要求4所述一种带靠船构件的单桩桩帽的模板，其特征是：两侧的螺纹杆（1502）螺纹方向相反，螺纹杆（1502）和双向螺套（1501）螺纹连接，拉爪（1503）上设有夹持腔（1505），夹持腔（1505）夹持在钢管桩（5）上，夹持腔（1505）一侧螺纹连接有第三螺钉（1507），第三螺钉（1507）抵靠在钢管桩（5）的侧壁，转位座（14）包括对位板（1401），对位板（1401）上垂直设有第一固定环（1402）和第二固定环（1403），双向螺套（1501）的中部设有第二环槽（1504），第二环槽（1504）分别转设在对位板（1401）和第一固定环（1402）上。

6.根据权利要求5所述一种带靠船构件的单桩桩帽的模板，其特征是：拉爪（1503）的下部设有第二支撑块（1506），定位座板（3）的上部沿周向设有多个第一支撑块（305），拉持组件（12）包括第一拉杆（1201）和第二拉杆（1203），第一拉杆（1201）和第二支撑块（1506）球铰连接，第二拉杆（1203）和第一支撑块（305）球铰连接，第二拉杆（1203）上转动设有锁止套（1202），锁止套（1202）和第一拉杆（1201）螺纹连接。

7.根据权利要求6所述一种带靠船构件的单桩桩帽的模板，其特征是：锁止套（1202）内设有第一螺纹孔（1205）和第三通孔（1206），第一拉杆（1201）设置在第一螺纹孔（1205）内，第二拉杆（1203）上设有圆盘（1207），圆盘（1207）中部设有第二螺纹孔（1208），锁止套（1202）通过第一螺钉（1204）和第二拉杆（1203）连接。

8.根据权利要求4所述一种带靠船构件的单桩桩帽的模板，其特征是：定位座板（3）的中部设有第二通孔（301），第二通孔（301）内设有限位单元（13），限位单元（13）用于对钢管桩（5）进行二次锁止，限位单元（13）包括相对设置的两个钢丝（1301），钢丝（1301）两侧分别设有第一锁环（1302）和第二锁环（1303），钢丝（1301）穿设在对侧的第一锁环（1302）上，第二锁环（1303）上转设有调节杆（1304），调节杆（1304）和定位座板（3）螺纹连接。

9.根据权利要求8所述一种带靠船构件的单桩桩帽的模板，其特征是：第二通孔（301）一侧设有空腔（303），空腔（303）内均布有多个螺纹套（304），调节杆（1304）和螺纹套（304）螺纹连接，调节杆（1304）两侧分别设有第一环槽（1306）和六方台（1307）；

10.根据权利要求1~9任意一项所述一种带靠船构件的单桩桩帽的施工方法，其特征是：包括以下步骤：

技术总结
本发明提供一种带靠船构件的单桩桩帽的模板及其施工方法，包括套设在钢管桩上侧的定位座板，定位座板通过多个剪力键和钢管桩连接，定位座板通过多个固定钉和预制板连接，预制板上固定有侧模板，预制板、侧模板和定位座板连接形成浇筑空间，浇筑空间内浇筑有混凝土，预制板包括底板，底板底部设有靠船构件，侧模板的外侧设有配重箱，靠船构件和配重箱分别位于钢管桩的两侧。本发明设计巧妙，能适应钢管桩的偏位变化，保证施工精度和效果，大幅度提高了施工的效率，具有良好的经济效益。

技术研发人员：戚梁,郑先河,王志敏,赵紫辰,马锦川,左怡林,王勃,范角
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：2024/1/15