于渤 李寶闖

摘 要：在印尼維達(dá)貝碼頭有限公司5萬(wàn)噸散貨船專(zhuān)用碼頭工程中，由于該工程受地域條件影響，設(shè)備資源匱乏，梁板等預(yù)制構(gòu)件安裝采用了150t履帶吊安裝方案進(jìn)行施工，通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖芰Ψ治黾凹訌?qiáng)措施確保該方案的安全性，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，合理布置施工順序，解決了各工序之間的相互干擾等問(wèn)題，在提高了施工效率的同時(shí)也降低了施工成本。

關(guān)鍵詞：150t履帶吊;預(yù)制構(gòu)件安裝;受力計(jì)算;施工成本

中圖分類(lèi)號(hào)：U692? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2021）03-0046-04

目前國(guó)內(nèi)高樁碼頭梁板安裝施工常采用起重船安裝方案，但在海外工程中，時(shí)常遇到由于當(dāng)?shù)卦O(shè)備資源匱乏而導(dǎo)致租賃費(fèi)用過(guò)高，或從國(guó)內(nèi)調(diào)遣自有設(shè)備所發(fā)生的調(diào)遣費(fèi)過(guò)高等成本問(wèn)題。常規(guī)履帶吊安裝工藝存在施工效率低的問(wèn)題，不適合工期壓力大的工程中使用。在印尼維達(dá)貝碼頭有限公司5萬(wàn)噸散貨船專(zhuān)用碼頭工程中通過(guò)優(yōu)化150t履帶吊安裝方案，解決了施工成本及效率問(wèn)題。積累了此類(lèi)施工經(jīng)驗(yàn)，可以為類(lèi)似工程提供借鑒。下面結(jié)合該工程情況，對(duì)此工藝的可行性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析。

1 工程背景

1.1工程概況

印尼維達(dá)貝碼頭有限公司5萬(wàn)噸散貨船專(zhuān)用碼頭工程位于印度尼西亞北馬魯古省哈馬黑拉島中部地區(qū)，緯達(dá)貝工業(yè)園區(qū)（東經(jīng)128度、赤道至北緯0.5度之間）內(nèi)，距離印尼首都雅加達(dá)約2500km。該碼頭結(jié)構(gòu)形式為高樁梁板式，碼頭尺寸為216m×28m，碼頭及引橋基礎(chǔ)全部為預(yù)制預(yù)應(yīng)力管樁結(jié)構(gòu)，樁徑為1.0m與1.2m兩種，主體結(jié)構(gòu)包含29個(gè)排架，排架中心距為8m。東側(cè)與已建成的5萬(wàn)噸泊位毗鄰，并設(shè)有1座引橋。碼頭平面圖及典型斷面圖如下所示：

本工程預(yù)制構(gòu)件數(shù)量共475件。其中，預(yù)制軌道梁?jiǎn)渭刈畲?7.9t，板單件重最大30.1t，預(yù)制靠件單件重24.85t。構(gòu)件型號(hào)及其數(shù)量見(jiàn)表1所示。

1.2施工特點(diǎn)、難點(diǎn)

該項(xiàng)目施工所在地域無(wú)起重船，無(wú)法采用海上安裝方案。

預(yù)制構(gòu)件均為非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，構(gòu)件尺寸及重量較國(guó)內(nèi)常規(guī)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件相比較大，同時(shí)相對(duì)應(yīng)的履帶吊設(shè)備需使用150t方可滿(mǎn)足施工，增加了施工難度。

項(xiàng)目工期緊，成本壓力大，實(shí)際從上部結(jié)構(gòu)開(kāi)始施工到主體完工僅用時(shí)3個(gè)月。

2 簡(jiǎn)述施工方案

2.1施工方法

碼頭構(gòu)件安裝采用XGC150型履帶吊上碼頭的方式進(jìn)行施工，根據(jù)履帶吊行駛路線，安裝作業(yè)分為兩個(gè)流水作業(yè)面，由東向西推進(jìn)。

2.1.1第一流水作業(yè)面——形成施工通道

以相鄰已建成的碼頭西側(cè)為起點(diǎn)，首先履帶吊駐位在老碼頭，對(duì)29排架～27排架內(nèi)的GDL1（前排軌道梁）、LXL1（前排連系梁）、GDL2（后排軌道梁）、LXL2（后排連系梁）、HL1～HL3以及預(yù)制板B2～B3等預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行安裝作業(yè)。履帶吊將沿著LXL1為中心線，以B2和B3板作為施工通道上碼頭開(kāi)始作業(yè)，對(duì)27排架至26排架內(nèi)的構(gòu)件進(jìn)行安裝，此時(shí)構(gòu)件運(yùn)輸車(chē)輛由東側(cè)駛?cè)?。第一流水作業(yè)時(shí)，重點(diǎn)針對(duì)橫縱梁及通道區(qū)域進(jìn)行安裝，一是為后續(xù)現(xiàn)澆梁節(jié)點(diǎn)提供作業(yè)面，二是盡快形成施工通道，使運(yùn)輸構(gòu)件可以從西側(cè)進(jìn)入，為后續(xù)現(xiàn)澆板縫提供作業(yè)空間。以此類(lèi)推。具體行駛路線如圖3所示：

2.1.2第二流水作業(yè)面

在完成第一流水作業(yè)面后，履帶吊重新退回至碼頭東側(cè)，并以此為起點(diǎn)，對(duì)B1、B4、B5、B6、B7及靠船構(gòu)件、預(yù)制管溝進(jìn)行安裝，安裝后即可施工現(xiàn)澆接縫。至此，構(gòu)件安裝工作全部完成。

2.2機(jī)械配置

2.2.1安裝設(shè)備的選擇

作為安裝設(shè)備的履帶吊型號(hào)選用XGC150型150t履帶吊，該型號(hào)履帶吊在跨距為16m時(shí)，吊重為41.4t，滿(mǎn)足使用要求。XGC150履帶吊整機(jī)質(zhì)量（主吊鉤、全配重、基本吊臂）154t，主吊鉤質(zhì)量2.175t，80t吊鉤質(zhì)量1.945t，12m吊臂質(zhì)量1.65t，考慮主機(jī)+全配重+基本臂+12m吊臂+80t吊鉤組合，施工時(shí)，整機(jī)質(zhì)量為155.42t（含吊鉤）具體參數(shù)見(jiàn)圖5、圖6：

2.2.2運(yùn)輸車(chē)輛的選擇

項(xiàng)目部根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明中的碼頭設(shè)計(jì)流動(dòng)荷載為依據(jù)，選用2臺(tái)40t平板車(chē)作為構(gòu)件運(yùn)輸設(shè)備，以上述的各條施工通道作為構(gòu)件運(yùn)輸通道，將預(yù)制場(chǎng)內(nèi)的構(gòu)件直接運(yùn)送至履帶吊作業(yè)區(qū)域。

3 方案可行性分析

3.1方案適用條件

（1）適用于無(wú)自有起重船設(shè)備地域內(nèi)的施工項(xiàng)目，節(jié)省外租或調(diào)遣費(fèi)用。

（2）適用于橫梁整體為預(yù)制安裝結(jié)構(gòu)，在視為簡(jiǎn)支梁的情況下受力滿(mǎn)足要求。

（3）適用于有可能形成施工通道的碼頭形式，如本工程中可以借助原碼頭與自身引橋形成通道，或碼頭自身兩端均有引橋的結(jié)構(gòu)形式。

3.2技術(shù)保證措施

（1）通過(guò)履帶吊性能參數(shù)表，確定可安裝的范圍;同時(shí)盡量選用以縱梁為中心的行進(jìn)路線，使兩跨橫梁同時(shí)受力，以此確定安裝行進(jìn)路線。

（2）要合理分析各種工況，并對(duì)梁板構(gòu)件進(jìn)行受力驗(yàn)收，結(jié)合本工程情況，采用midas civil建模進(jìn)行計(jì)算，整理受力計(jì)算情況如表2所示：

（3）上述3、4工況下，預(yù)制板結(jié)構(gòu)不滿(mǎn)足承載力需求，需要通過(guò)鋼平臺(tái)做為加強(qiáng)措施，代替預(yù)制板進(jìn)行受力。鋼平臺(tái)共設(shè)3組，每組2個(gè)，跨度為8m，位于履帶下方，每個(gè)鋼平臺(tái)由8根350×175H型鋼組合焊接而成，兩端使用3cm厚鋼板進(jìn)行墊高，墊高高度高于鋼梁的撓度變形，使其在橫向排架頂部形成簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，支座凈距6.4m。形式如下圖所示。安裝過(guò)程中，履帶吊須在鋼平臺(tái)上行駛作業(yè)，并每次移動(dòng)設(shè)備時(shí)，將最后一組鋼平臺(tái)自行吊至最前方，輪流交替前行。

（4）為保證施工效率，由于橫梁受力滿(mǎn)足要求，所以在安裝完成之后，直接安裝預(yù)制板并安放鋼平臺(tái)，履帶吊即可進(jìn)入下一排架進(jìn)行施工。需要注意的是為了防止梁體發(fā)生傾覆，在橫梁安裝后，利用安裝其他梁的時(shí)間，對(duì)橫梁外伸鋼筋進(jìn)行有效焊接，并且行進(jìn)路線上的梁節(jié)點(diǎn)，要在預(yù)制板下進(jìn)行施工。

3.3工效分析

結(jié)合本工程實(shí)際數(shù)據(jù)分析，構(gòu)件安裝開(kāi)始施工日期為2020年2月28日，結(jié)束時(shí)間為2020年4月2日，共計(jì)34天，累計(jì)完成預(yù)制構(gòu)件安裝481件，平均每日安裝構(gòu)件數(shù)量為14.15件。得出結(jié)論如下：

經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的150t履帶吊安裝方案在無(wú)特殊情況下每日施工效率可到20件預(yù)制構(gòu)件。

碼頭前沿區(qū)域，受緊前工序影響較大，該區(qū)域的安裝效率較低。

過(guò)每個(gè)結(jié)構(gòu)段伸縮縫時(shí)，需要調(diào)整鋼平臺(tái)樣式，更換尺寸滿(mǎn)足該位置排架間距的鋼平臺(tái)，且為確保履帶吊在同一水平面行使，需要在鋼平臺(tái)下支墊與預(yù)制板厚度相同的鋼支座，并與梁體外伸鋼筋做有效焊接加固措施。

延長(zhǎng)日間作業(yè)時(shí)長(zhǎng)，調(diào)整該工序作業(yè)人員上下班時(shí)間，避免夜間施工，確保在視線較好的條件下進(jìn)行安裝作業(yè)，相關(guān)準(zhǔn)備工作可在夜間進(jìn)行，為第二天工作提供作業(yè)空間。

4 方案經(jīng)濟(jì)性分析

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，與傳統(tǒng)海上安裝施工方案進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而對(duì)該方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析。

印尼維達(dá)貝碼頭有限公司5萬(wàn)噸散貨船專(zhuān)用碼頭工程及印度尼西亞大部分地區(qū)，均無(wú)法找到滿(mǎn)足工程使用要求的起重船設(shè)備，如果計(jì)劃采用海上安裝，則需要借助打樁船。

（1）根據(jù)《沿海港口水工建筑工程定額》中可知，若采用起重船進(jìn)行構(gòu)件安裝，本工程中各預(yù)制構(gòu)件按照構(gòu)件重量分類(lèi)所對(duì)應(yīng)的安裝效率為：預(yù)制梁12.0件/艘班;預(yù)制板12.6件/艘班;管溝梁12.0件/艘班;靠件6件/艘班?？紤]現(xiàn)場(chǎng)延長(zhǎng)日間作業(yè)時(shí)間，起重船效率幾乎與本工程150t履帶吊施工實(shí)際效率相差無(wú)幾。然而用打樁船替代起重船后，由于船機(jī)工作原理不同，施工效率必定會(huì)降低。同時(shí)水上安裝施工方案施工效率也會(huì)受海況影響而存在不確定因素。

（2）結(jié)合印尼市場(chǎng)實(shí)際情況及本工程實(shí)際用工時(shí)間，兩種方案在考慮施工效率相同的情況，僅機(jī)械費(fèi)用的計(jì)算結(jié)果如表3所示。

綜上分析，150t履帶吊安裝施工方案較水上安裝施工方案相比，存在較大的經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)。

5 結(jié)語(yǔ)

在特殊的地域中（如印尼或其他東南亞等國(guó)），可采用大型起重設(shè)備陸上安裝的施工方案，不僅可以有效控制施工成本，同時(shí)也可以保證現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)進(jìn)度及施工質(zhì)量。選用該方案時(shí)，要求技術(shù)人員前期做好可行性分析，通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖芰τ?jì)算及縝密的生產(chǎn)組織安排方能達(dá)到預(yù)期的效果。該方案在降低施工成本保證企業(yè)利益最大化的同時(shí)，也提高了經(jīng)營(yíng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1] JTS/T 276-1-2019，沿海港口水工建筑定額[S].

[2] 鄭捷，陳松鶴，林明輝，等.150t履帶式起重機(jī)作業(yè)鋼平臺(tái)設(shè)計(jì)研究[J].施工技術(shù)，2017（S1）：1079-1081.

[3] 成小飛.MIDAS CIVIL在高樁碼頭承載能力計(jì)算分析中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015.