孫二猛

摘 要：本文介紹了緬甸仰光外海引航站項目在限制空間的條件下，安裝水下鋼套管的施工工藝。針對現(xiàn)場施工條件局限：鋼套管單根超長、安裝高度限制、空間限制、浪高流急、浮排作業(yè)時間短等特點，對安裝工藝進行了探討與分析。

關(guān)鍵詞：限制空間;水下鋼套管;安裝工藝

中圖分類號：U655 ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1006—7973（2019）12-0097-02

1工程概況

1.1項目簡介

仰光外海引航站項目位于仰光港外海水域的錨泊區(qū)（位于仰光河口外約20海里處，即東經(jīng)96°16.7″，北緯16°12.7″），主要為外國船舶經(jīng)仰光河入港提供引航服務(wù)，同時為緬甸國家港務(wù)局工作人員提供基本生活保障。

1.2鋼套管安裝設(shè)計要求

本項目設(shè)備間平臺基礎(chǔ)為35根直徑1.2m鋼管樁斜樁，樁長為62m～65m;設(shè)備間共需安裝4根長度10.8m的鋼套管，其中消防水泵鋼套管2根直徑為610mm，海水淡化取水泵鋼套管2根直徑為273mm。鋼套管頂與設(shè)備間平臺底板頂齊平，標(biāo)高為+8.0m，設(shè)備間平臺底標(biāo)高為+6.0m。鋼套管壁厚12mm（Ф610鋼套管+法蘭+抱箍重量為3t，Ф272鋼套管+法蘭+抱箍重量為1.4t），鋼抱箍厚度為20mm、高度為500mm，鋼套管與設(shè)備間平臺基礎(chǔ)鋼管樁采用型鋼焊接鏈接，型鋼為20#槽鋼雙拼對扣，型鋼長度為1.2m～2.5m不等，所有輔助鋼制材料均需做防腐處理。鋼套管需按技術(shù)規(guī)格書要求做厚漿型聚氨酯涂料以抗海水腐蝕，涂層厚度不小于80μm。鋼套管安裝平面圖見圖1。

圖1 ?鋼套管安裝平面圖

2本項目鋼套管安裝施工難點分析

2.1安裝空間局限

本項目設(shè)備間凈高為4.5m，底板厚度為2m。前期施工為趕雨季（6月～9月）之前盡量完成上方房建鋼筋砼結(jié)構(gòu)，因船舶占位問題故將消防取水、海水淡化取水立式長軸泵的鋼套管安裝推遲至雨季之后再進行安裝，同時結(jié)構(gòu)施工時在相應(yīng)位置上方梁底預(yù)埋了吊耳。

由于安裝空間的局限性，故考慮在鋼套管制作時按照每根分成3節(jié)進行分段（3.5m、3.8m、3.5m），連接位置加裝法蘭盤，采用不銹鋼螺栓進行連接加固，單節(jié)套管下沉前對接觸的法蘭盤進行滿焊，同時做好防腐處理。

2.2風(fēng)浪條件惡劣

本項目所在位置風(fēng)大浪大，水流湍急，每天有2個高平潮，2個低平潮，浮排僅在低平潮時段1h可在水中作業(yè)，不作業(yè)時需用現(xiàn)場臨時塔吊吊至平臺存放，除去浮排起吊、浮排拉繩就位、工作準(zhǔn)備等時間外，浮排每日有效工作時間約0.5h，利用率極低。

鋼套管安裝時，施工人員、電焊把線、鋼抱箍、型鋼、腳手架、鋁合金走道板等輔助材料，均從設(shè)備間內(nèi)預(yù)留鋼套管孔洞（2m×2m）井口轉(zhuǎn)至下方。由于浪高流急，故分節(jié)安裝鋼套管時需及時做好加固措施，避免因波浪及水流因素導(dǎo)致鋼套管平面位置及垂直度不滿足要求。

3鋼套管安裝施工工藝選擇

3.1分節(jié)下沉鋼筋籠支撐樁工藝可行性分析

擬采用分節(jié)制作鋼筋籠（按照3.5m每節(jié)），Ф610鋼套管位置下放12根主筋為?32，箍筋為?16（間距300mm）的鋼筋籠，單節(jié)鋼筋籠重量為0.3t;Ф273鋼套管位置下放8根主筋為?32，箍筋為?16（間距300mm）的鋼筋籠，單節(jié)鋼筋籠重量為0.19t。鋼筋籠節(jié)與節(jié)之間采用焊接連接，分節(jié)下放時采用設(shè)備間現(xiàn)有梁底預(yù)埋吊耳，掛5t手拉葫蘆起吊，測量放線，在鋼套管正位四周焊接工字鋼框架進行限位。

根據(jù)地質(zhì)資料顯示：-7m～-23.0m為淤泥層，-23m～-38m為淤泥質(zhì)粘土層，-38m～-45m為粘土層，-45m下方為砂層;預(yù)計鋼筋籠靠自重能下放至-27m標(biāo)高，需要鋼筋籠35m，共10節(jié)，故單根Ф610鋼套管的鋼筋籠支撐樁重量為0.3t×10=3t;單根Ф273鋼套管的鋼筋籠支撐樁重量為0.19t×10=1.9t。本項目鋼套管所需支撐樁鋼筋總量為3t×2+1.9t×2=9.8t。

采用鋼筋籠支撐樁可行性分析如下：

（1）入土深度無法保證：當(dāng)鋼套管連接下方支撐樁一起靠自重下沉?xí)r，鋼套管+鋼筋籠支撐樁底部土層包裹力無法抵消水流沖刷力而發(fā)生位移;亦可能發(fā)生鋼套管+鋼筋籠支撐樁安裝時，遇到堅硬土層，靠自重不下沉的情況，此工法成功率無法把握。

（2）鋼筋籠支撐樁無法拔除，長此以往，海水腐蝕會對鋼套管耐久性產(chǎn)生影響。

（3）鋼筋籠支撐樁10節(jié)共35m長，撓度大，對鋼套管定位及垂直度影響，若產(chǎn)生傾斜，則給后續(xù)長軸泵及電機的安裝造成影響。

（4）需要借助浮排進行加固，因浮排使用時間有限，故安裝工期較長。

（5）從成本角度考慮，需浪費近10t鋼材，同時鋼筋籠支撐樁加工亦費工費時。

3.2搭設(shè)井字型“導(dǎo)向架”工藝可行性分析

根據(jù)現(xiàn)場情況分析，采用腳手架鋼管在預(yù)留孔洞位置搭設(shè)井字型導(dǎo)向架（見圖2），孔洞每邊間隔1m設(shè)置1根豎向腳手架鋼管，設(shè)備間底板下方每間隔1m設(shè)置一道橫向鋼管圍成井字型，方便輔助材料及人員上下，便于人工對鋼套管進行加固。

圖2 ? E-E斷面鋼套管導(dǎo)向架示意圖

鋼套管安裝前，先將導(dǎo)向架搭設(shè)加固完成，然后進行鋼管樁鋼抱箍施工。

鋼套管安裝時，采用梁底手拉葫蘆將鋼套管緩慢下沉，直至上端法蘭盤至井口頂部，法蘭盤下方采用焊接工字鋼框架支撐，然后松開手拉葫蘆，起吊第2節(jié)鋼套管，使下部法蘭盤位置與第1節(jié)頂部法蘭對接，采用不銹鋼螺栓連接緊固，再將法蘭接縫處滿焊，做好防腐，葫蘆拉起第1、2節(jié)鋼套管，撤走工字鋼框架，繼續(xù)下沉;第3節(jié)安裝與第2節(jié)安裝相同，當(dāng)?shù)?、3節(jié)下沉之前，需要在相鄰鋼管樁抱箍位置做好臨時支撐結(jié)構(gòu)，采用5m長20#槽鋼焊接連接至相鄰鋼管樁抱箍位置，同時根據(jù)鋼套管位置分別挑出2條16#槽鋼進行限位，并把支撐結(jié)構(gòu)槽鋼相交位置焊接牢固。

當(dāng)3節(jié)鋼套管下沉至標(biāo)高后，采用型鋼焊接連接鋼管樁與鋼套管的抱箍位置，最后做好所有焊接位置的防腐處理，待全部加固完成后，逐步拆除導(dǎo)向架，安裝井口封底模板（吊模工藝）、孔洞內(nèi)鋼筋綁扎，最后澆筑砼。

采用搭設(shè)井字型導(dǎo)向架工藝可行性分析如下：

（1）減少浮排使用，降低項目安全風(fēng)險。施工人員、鋼套管、輔助材料等均由預(yù)留孔洞井口向下運輸，減少或不使用浮排，降低安全風(fēng)險。

（2）確保鋼套管定位準(zhǔn)確，減少風(fēng)浪、水流等因素的影響，安裝工期大大縮短。

（3）避免潮水對施工人員安全的影響。施工人員在設(shè)備間平臺底做加固工作時，當(dāng)潮位上漲時，可立即通過導(dǎo)向架從井口爬出。

（4）降低施工成本，輔助導(dǎo)向架及臨時支撐結(jié)構(gòu)均可在鋼套管加固完成后拆除，不影響后續(xù)的正常使用。

3.3兩種工藝可行性分析結(jié)論

通過對分節(jié)下沉鋼筋籠支撐樁工藝及搭設(shè)井字型輔助導(dǎo)向架工藝的可行性對比分析，無論從安全性還是從經(jīng)濟性比較，導(dǎo)向架工藝均優(yōu)于鋼筋籠支撐樁工藝，最終本項目鋼套管安裝采用輔助導(dǎo)向架工藝并取得圓滿成功。

4結(jié)束語

“導(dǎo)向架”輔助安裝工藝有效解決了空間狹窄、風(fēng)浪條件差、可作業(yè)時間短的難點，在外海極端環(huán)境下，充分利用現(xiàn)有的設(shè)備條件成功完成水下超長鋼套管的安裝施工，在服務(wù)仰光外海引航站項目的同時，也為類似外海項目施工提供了參考。

參考文獻：

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