李元禮 陳晶晶

摘 要：本文針對(duì)傳統(tǒng)靠船墩的設(shè)計(jì)與施工中出現(xiàn)的問(wèn)題，結(jié)合工程實(shí)例，從裝配式靠船墩的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工等方面對(duì)結(jié)構(gòu)尺度、構(gòu)件鏈接、工廠化生產(chǎn)及現(xiàn)場(chǎng)吊運(yùn)、安裝等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析、提出對(duì)策，在工程建設(shè)中推廣裝配式靠船墩，提高質(zhì)量及生產(chǎn)效率，進(jìn)而提高靠船墩建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：裝配式;靠船墩;關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U653.99? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2021）03-0139-02

1引言

隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，未來(lái)需要在短時(shí)間內(nèi)獲得更多更高的品質(zhì)工程。面對(duì)這種需求如何把握，對(duì)整個(gè)水運(yùn)工程建設(shè)及發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的工業(yè)化，是迎接挑戰(zhàn)的必要途徑。依據(jù)聯(lián)合國(guó)工業(yè)化定義的理解，船閘工程需要通過(guò)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化、施工機(jī)械化及管理科學(xué)化，提高工程質(zhì)量。工業(yè)化與傳統(tǒng)的根本區(qū)別是生產(chǎn)方式的改變，表現(xiàn)為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化、施工機(jī)械化。

2傳統(tǒng)靠船墩結(jié)構(gòu)的建設(shè)現(xiàn)狀

現(xiàn)有樁柱式靠船墩結(jié)構(gòu)中，素混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)占主導(dǎo)地位。樁柱式靠船墩幾乎全部采用現(xiàn)場(chǎng)澆注施工，沒(méi)有構(gòu)件工廠化生產(chǎn)，由于該結(jié)構(gòu)整體性好、剛度大，在工程中廣泛應(yīng)用。但該結(jié)構(gòu)缺陷也較明顯。

2.1工業(yè)化程度低

現(xiàn)澆構(gòu)件施工中，很多工序無(wú)法由機(jī)械替代，比如模版全部由工人現(xiàn)場(chǎng)支模，需要工時(shí)長(zhǎng)、強(qiáng)度大，導(dǎo)致機(jī)械化操作程度較低。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)構(gòu)件的質(zhì)量影響也比較大，工人操作又容易導(dǎo)致質(zhì)量缺陷。

2.2施工工期長(zhǎng)

現(xiàn)澆構(gòu)件施工，施工工序一般為搭腳手架、支模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土等，大多數(shù)工作由工人現(xiàn)場(chǎng)安裝完成，生產(chǎn)效率低、工期較長(zhǎng)。同時(shí)，由于現(xiàn)場(chǎng)施工，容易受施工場(chǎng)地、自然條件等影響，導(dǎo)致工期更長(zhǎng)、質(zhì)量更低，效益發(fā)揮不充分。

2.3工程成本控制難度大

由于現(xiàn)澆構(gòu)件工序多，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，容易受外界干擾，工程成本控制難度較大。而且，工期較長(zhǎng)，影響成本的因素就越多，進(jìn)一步增加了成本控制難度。

2.4工程質(zhì)量難以得到保證

混凝土結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆體系，施工質(zhì)量要求較高。在混凝土振搗過(guò)程中，易發(fā)生漏振，振搗不密實(shí)等情況，結(jié)構(gòu)剛度小、強(qiáng)度低，如果養(yǎng)護(hù)時(shí)間短便拆除模版，容易導(dǎo)致構(gòu)件開(kāi)裂等問(wèn)題。同時(shí)，所有工序都是現(xiàn)場(chǎng)操作，給質(zhì)量控制增加很多困難。現(xiàn)場(chǎng)施工使用的材料來(lái)源廣，很難監(jiān)控?，F(xiàn)場(chǎng)施工工序多，難以標(biāo)準(zhǔn)化施工，對(duì)多構(gòu)件的質(zhì)量有很大的影響，且每個(gè)工序均有工人現(xiàn)場(chǎng)操作，工人的責(zé)任、技術(shù)水平等都不一致，使工序質(zhì)量很不穩(wěn)定，從而對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生影響。

3裝配式靠船墩工業(yè)化生產(chǎn)

3.1裝配式靠船墩工業(yè)化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)

3.1.1墩身與鋼管樁連接節(jié)點(diǎn)

墩身底節(jié)與樁身采用“坐板凳”形式安裝，即在鋼管樁頂部開(kāi)U形槽，用整根槽型鋼貫穿兩根相鄰鋼管樁頂部U形槽，兩兩相連;并在位于對(duì)角線(xiàn)的兩根鋼管樁間以剪刀型鋼連接，以保證墩身鋼樁整體穩(wěn)定性，并抵抗墩身底節(jié)偏載作用。在墩身底節(jié)預(yù)制塊件對(duì)應(yīng)于鋼管樁位置預(yù)留上的圓臺(tái)洞，圓臺(tái)洞周?chē)O(shè)環(huán)壁構(gòu)造筋。另將墩身底節(jié)的底板螺紋筋預(yù)先彎折順圓臺(tái)洞砼面呈傘形布置。底節(jié)塊件安裝到位后，將其扳平，并以同規(guī)格鋼筋綁條焊形式將對(duì)應(yīng)位置鋼筋連接，使填芯籠主筋與墩身底板頂?shù)酌驿摻罹W(wǎng)交叉，采用C30防收縮砼澆圓臺(tái)洞，確保墩身與樁良好固結(jié)。

3.1.2墩身塊體拼縫嚴(yán)密

在專(zhuān)業(yè)預(yù)制工廠，采用同一套鋼模具，流水化作業(yè)預(yù)制墩身塊件，客觀上保證了預(yù)制件的尺寸準(zhǔn)確，拼合縫采用企口縫或焊接。

3.1.3墩身側(cè)壁主筋連接要牢固

墩身側(cè)壁主筋連接采用套管灌漿搭接法連接，按照有關(guān)規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。

3.1.4拼裝成型的墩身整體性

在預(yù)制結(jié)構(gòu)的四角預(yù)留孔洞，拼裝完成后，通過(guò)鋼管樁或工字鋼連接，并用水泥砂漿或混凝土填筑形成一個(gè)整體。

3.2裝配式靠船墩工業(yè)化生產(chǎn)

根據(jù)工業(yè)化裝配式生產(chǎn)的需要，必須針對(duì)裝配式靠船墩構(gòu)件之間的連接及施工現(xiàn)場(chǎng)的吊運(yùn)、安裝，選擇合適的參數(shù)范圍，提出靠船墩構(gòu)件的尺寸范圍，并根據(jù)構(gòu)件的尺寸、重量選擇吊運(yùn)設(shè)備和安裝工藝。

3.2.1總體設(shè)計(jì)

基于裝配式樁柱式靠船墩的工業(yè)化生產(chǎn)，主要研究針對(duì)不同噸位系靠船型的樁柱式靠船墩的結(jié)構(gòu)尺度、構(gòu)件大小及鏈接、施工現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件吊運(yùn)、安裝，確定合理的控制參數(shù)，根據(jù)不同的構(gòu)件尺寸配備不同吊運(yùn)設(shè)備和施工安裝工藝。

3.2.2靠船墩構(gòu)件尺寸設(shè)計(jì)

根據(jù)系靠船型規(guī)格及水位變化情況，確定裝配式靠船墩的大小，然后根據(jù)構(gòu)件受力及吊裝施工的要求，確定樁柱式靠船墩合理的構(gòu)件尺寸。

3.2.3構(gòu)件連接設(shè)計(jì)

為確保裝配式樁柱式靠船墩安裝后結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定，在滿(mǎn)足受力的要求下，各構(gòu)件之間的連接采用鋼管樁或工字鋼加現(xiàn)澆混凝土。

3.2.4構(gòu)件工廠化生產(chǎn)

為確保構(gòu)件的工廠化生產(chǎn)，適合批量生產(chǎn)及方便現(xiàn)場(chǎng)安裝的構(gòu)件尺寸和結(jié)構(gòu)形式，在現(xiàn)有生產(chǎn)線(xiàn)的基礎(chǔ)上加以改造，便可批量生產(chǎn)樁柱式靠船墩預(yù)制構(gòu)件，根據(jù)構(gòu)件特點(diǎn)，選擇適合的生產(chǎn)工藝、混凝土配合比及吊點(diǎn)布局等，以保證構(gòu)件在運(yùn)輸和吊運(yùn)安全。

3.2.5靠船墩施工技術(shù)

樁柱式靠船墩施工應(yīng)合理安排施工方案，降低支架投資及施工難度。主要施工技術(shù)從起吊設(shè)備的選擇、施工工藝的研究、施工階段的監(jiān)測(cè)等方面出發(fā)。

4裝配式靠船墩工程應(yīng)用實(shí)例

4.1工程概況

以九圩港一線(xiàn)船閘工程下游13座靠船墩為例，靠船墩結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計(jì)為下部鋼管樁基礎(chǔ)+上部鋼筋混凝土墩身。

4.2 靠船墩設(shè)計(jì)

樁柱式靠船墩由下部鋼管樁基礎(chǔ)和上部箱形承臺(tái)組成?？看枕敻叱台?.9，箱形承臺(tái)底高程為▽0.7。靠船墩頂平面尺寸均為2.8×7.5（m），靠船面、背面箱壁厚度均為1.0m，基礎(chǔ)采用4根φ1.0m的鋼管樁，樁長(zhǎng)為23m，承臺(tái)底平面尺寸為7.25×7.5（m）。上部箱形承臺(tái)在高程▽2.0、▽3.5、▽5.0處設(shè)置齒型縫，把上部承臺(tái)分成四塊預(yù)制。

4.3裝配式靠船墩的安裝

打樁船精確定位打入鋼管樁，用雙拼25槽鋼將四根鋼管樁相互連接，在鋼管樁中填入樁芯鋼筋籠，鋼筋露出長(zhǎng)度滿(mǎn)足錨固要求;將箱型承臺(tái)底板坐在鋼管樁上，錨筋與承臺(tái)底鋼筋相連接，用砼填充。依次將剩余三塊疊在承臺(tái)底板上，接觸面上刷西卡膠防止接觸縫進(jìn)水，各塊件的榫頭和榫眼一一對(duì)應(yīng)安裝。將預(yù)應(yīng)力鋼筋穿入預(yù)留的套管中，施加預(yù)應(yīng)力，使接觸面縫隙滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。通過(guò)在最頂部預(yù)制塊上預(yù)留的孔向承臺(tái)空箱筑滿(mǎn)混凝土。

5結(jié)論

通過(guò)產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)構(gòu)配件，不僅可以保證構(gòu)配件的質(zhì)量，減少現(xiàn)場(chǎng)施工中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，還可以大大提高生產(chǎn)效率，減少施工時(shí)間及施工對(duì)現(xiàn)有航道通航的影響，進(jìn)而提高裝配式靠船墩的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)綜合效益。

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