李洪濱 姜明佐

摘 要：本文結(jié)合長島縣無居民海島工程上部結(jié)構(gòu)施工，對混凝土供應(yīng)的工藝進行了分析。由于該工程施工地點屬于外海孤島，且施工場地狹小無法建立拌和站，最終決定采用簡易拌和船配地泵及布料桿的工藝，解決了混凝土供應(yīng)及質(zhì)量控制的難題，通過一系列安全、質(zhì)量保證措施，簡易拌和船的設(shè)計與改造達到了預(yù)期效果。

關(guān)鍵詞：簡易拌和船 混凝土供應(yīng) 布料桿

1.引言

長島縣無居民海島碼頭工程車由島、喉嘰島碼頭工程屬于外海孤島施工，島上區(qū)域狹小且無淡水與施工用電，不適宜建設(shè)拌和站。故混凝土供應(yīng)只能選擇水上拌和或陸拌水運工藝施工。水上拌和成本高，船機設(shè)備投入大；陸拌水運工藝需從蓬萊港運輸?shù)浆F(xiàn)場，直線距離26km，水上運輸時間約5.5小時，混凝土的緩凝時間及保坍要求高，需進行專門的配合比試驗。因此解決混凝土的供應(yīng)及質(zhì)量問題是控制的重點，也是本文研究的重點內(nèi)容。

2.課題研究內(nèi)容

2.1方案比選和確定

2.1.1方案一：陸拌水運工藝

陸拌水運工藝需要解決混凝土的保坍性與緩凝時間。車由島距離蓬萊直線距離約26km，滿載自航駁航速約4.5節(jié)，考慮水上運輸路線約39.5km，水上運輸時間約5.0小時，混凝土單次運輸方量按200方計算，拌和、陸運、裝船時間約3.0小時，卸料按3.5小時考慮，陸拌水運混凝土的保坍與緩凝時間至少需要11.5小時。

（1）優(yōu)點：混凝土陸拌采用180拌和站集中供應(yīng)，拌和質(zhì)量與速率可控。

（2）缺點：①混凝土陸拌水運可能無法控制，從拌和站、駁載碼頭、海上運輸及澆筑各個環(huán)節(jié)不可控。②水上運輸時間受車由島及周邊島嶼養(yǎng)殖作業(yè)影響大，水上運距要較測量距離大很多，穿越登州水道與北長山水道，運輸時間不可控。③陸拌水運工藝，上部現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)也必須加絮凝劑方可保證混凝土運輸時間，費用增加，同時混凝土凝結(jié)時間長，影響拆模周轉(zhuǎn)。④經(jīng)咨詢檢測部門，陸拌水運混凝土的保坍與緩凝時間過長，質(zhì)量不易控制。

2.1.2方案二：采用簡易拌和船工藝

在1500t自航平板駁上設(shè)置50強制式拌和站，挖掘機、地泵及布料桿等組成簡易拌和船，拌和完成后直接通過地泵及布料桿及進行澆筑。

（1）優(yōu)點：①簡易拌和船進行施工，混凝土現(xiàn)場攪拌，質(zhì)量可控。②采用地泵接布料桿工藝節(jié)省了混凝土澆筑時的方駁吊機。③砂、石料、水泥的運輸可與高山島兼顧，統(tǒng)籌考慮。

（2）缺點：①拌和船上儲料空間有限，需配備運輸駁定時供料，且船上淡水倉儲備要足。②船舶避風(fēng)，距離蓬萊港或砣磯港均較遠，需要提前運作，保證船舶安全。

綜合考慮選用簡易拌和船工藝進行水下混凝土的澆注。

2.2工藝流程

施工準(zhǔn)備→船舶甲板加固→拌和站安裝→地泵及布料桿安裝→設(shè)備連接調(diào)試→改造完成

2.3操作要點

2.3.1施工準(zhǔn)備

（1）簡易攪拌船選用1500t自航平板駁船，其有效倉室平面尺寸約47×12m，船上設(shè)置HZS50B強制拌和站一臺，平面尺寸18.21×10m。

（2）進船艙查看船舶的艙室及龍骨情況，確認拌和站料斗的甲板開倉位置，以開倉位置為中心確認拌和站及骨料倉的尺寸位置。經(jīng)查看測量確認拌和船立柱間距為1050mm（縱向）×1210mm（橫向），而拌和站骨料倉支腿間距為1850mm×2240mm，攪拌樓支腿間距為3000×2100mm，對比發(fā)現(xiàn)拌和站各支腿的位置基本與船駁龍骨立柱的間距相吻合（20cm范圍內(nèi)）。拌和站布置圖如圖1所示。

按照強制式50B拌和機廠家設(shè)計要求，配料機基礎(chǔ)承載力為15t，拌和主機基礎(chǔ)承載力為20t，由于簡易拌和船需要在外海施工，所經(jīng)過海區(qū)按極端情況考慮，浪高5m、Tθ=12s、θ=25°、Tφ=8s、φm=10°，風(fēng)力10級風(fēng)壓取0.5kN/m2。

按裝載受力公式計算

（1）橫搖時：

（1）料斗倉安裝與改造

按照拌和站圖紙（圖4）以在船舶甲板處開孔，開孔尺寸2200mm×2050mm×1440mm（深）， 開孔完成后采用10#槽鋼將料斗倉底部進行加固（圖2），加固槽鋼頂標(biāo)高控制在-1440mm（從甲板以下），以增強后期料斗倉受力。加固完成后采用10mm鋼板按照拌和站設(shè)計尺寸加工料斗倉（圖3），加工完成后將其吊裝至加固好的料斗坑中，安裝時安排人員在船艙內(nèi)檢查料斗倉是否坐實底部加固槽鋼，確認無誤后并將料斗倉與甲板之間滿焊加固。

（2）骨料倉安裝與改造

為方便拌和站在船上上料以及考慮拌和船的平衡問題，結(jié)合拌和船的尺寸需將拌和站原設(shè)計的直線布置方式變更為L形布置。此布置方式需將骨料倉軸線位置由料斗坑中心向前平移80cm以解決骨料傳送帶與上料料斗的沖突干擾，并且解決了L形布置上料偏重的問題。

骨料倉采用整體吊裝的方式，在陸上將骨料倉8條支腿焊接在H400型鋼做成的框架上來解決船舶甲板受力不足的問題，焊接完成后將骨料倉整體吊裝至拌和船設(shè)計位置，并將H400型鋼與甲板焊接牢固。

由于骨料倉軸線與料斗倉中心存在80cm偏差，由于皮帶上料無法落入料斗中心，所以利用10mm鋼板加工一個導(dǎo)料槽將骨料倉與料斗之間連接。

（3）拌和主機的安裝與改造

由于拌和主機原廠家設(shè)計高度為5.5m（罐車裝載），考慮到該拌和船采用地泵供應(yīng)以及拌和主機在拌和船上的穩(wěn)定性，將拌和主機標(biāo)高定為3m（降低2.5m）。

（4）布料桿的安裝與改造

考慮本工程上部結(jié)構(gòu)胸墻最寬為10m，選用跨距12m布料桿即可滿足要求，布料桿吊裝上船后，將布料桿支架及伸縮支腿采用型鋼及鋼絲繩與船舶甲板、擋板進行焊接加固形成整體，提高布料桿穩(wěn)定性。

3.工藝實施效果

3.1依托工程實施效果

本工程混凝土澆注采用簡易拌和船工藝共澆筑混凝土6377方，拌和船共使用4個月，澆注效率為15～18m3/ h，解決了在外海孤島壞境下的大體積混凝土澆筑問題，實現(xiàn)了混凝土澆注的施工安全、環(huán)保，優(yōu)質(zhì)、高效、低耗的目標(biāo)。

3.2實踐中的經(jīng)驗與教訓(xùn)

本工程由于混凝土澆筑方量較少，采用的1500t自航駁作為拌和船載體，船艙尺寸較小，單次裝載混凝土原材料最多只滿足澆筑300方混凝土，且抗風(fēng)浪性能較低，在以后施工中如有類似施工應(yīng)選用較大船舶進行改造，減少原材料的過駁次數(shù)。

3.3存在的問題及改進措施

3.3.1存在的問題

（1）簡易拌和船采用的地泵備布料桿的澆注工藝，不能澆注C25及以下混凝土（易堵管），本工程共計32方C25及以下混凝土只能按照C30標(biāo)號攪拌施工。

（2）骨料倉導(dǎo)料槽坡度只有30°，在砂含水量較高的情況下，下料困難，需工人投料，影響施工效率。

3.3.2改進措施

（1）在今后施工中，拌和主機下料口與地泵連接的導(dǎo)料槽應(yīng)加工成活動可拆卸的，在低標(biāo)號混凝土施工時可采用吊罐施工。

（2）骨料倉導(dǎo)料槽坡度應(yīng)在45°以上，才能解決砂下料困難的問題，骨料倉傳送帶在現(xiàn)有基礎(chǔ)上應(yīng)提高30cm。

（3）在今后改造拌和站時，要選用船型較大，抗風(fēng)浪性能較好的船舶，盡量避免在風(fēng)浪較大的天氣施工。

4.效益評估

（1）簡易拌和船進行施工，混凝土現(xiàn)場攪拌，混凝土質(zhì)量可控。

（2）采用地泵接布料桿工藝節(jié)省了混凝土澆筑時的方駁吊機，減少了施工成本。

（3）簡易拌和船將布料桿根據(jù)項目特點進行了改造，解決了布料桿上船施工不穩(wěn)定的問題。

（4）本工程改造的簡易拌和船，解決了混凝土陸拌水運從拌和站、駁載碼頭、海上運輸及澆注各個環(huán)節(jié)不可控的問題，使本項目能夠順利完工，節(jié)省了大量施工成本。

5.結(jié)語

實踐證明簡易拌和船的設(shè)計和改造是非常成功的，對類似工程具有較高的推廣應(yīng)用價值。同時“簡易拌和船與地泵及布料桿的組合”為混凝土供應(yīng)困難的外海施工提供了一整套成功的設(shè)計改造的方法，是傳統(tǒng)水上現(xiàn)澆混凝土技術(shù)的一項重大改進，對提高外?；炷潦┕べ|(zhì)量具有重要意義，同時具有巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]江正榮編著.建筑施工計算手冊（第二版）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

[2]交通部第一航務(wù)工程局編.港口工程施工手冊.北京：人民交通出版社，1994.