論鋼抱箍施工工藝在港口水下工程的應用

摘 要 由于三峽蓄水后，碼頭的施工水位條件發(fā)生的改變，低水位施工的有效時間變短，以往傳統(tǒng)的施工工藝將不再適用于庫區(qū)高水位的施工條件，鋼抱箍的施工工藝應運而生。

關(guān)鍵詞 碼頭工程；碼頭建設；鋼抱箍

因三峽工程蓄水的原因，傳統(tǒng)的施工工藝不能滿足現(xiàn)狀的實際情況。每年的枯水期大大縮短，造成水下工程量和施工強度都十分大，為解決水下施工難度，鋼抱箍的施工工藝超重大體積混凝土架空結(jié)構(gòu)的施工難題，該工藝，可節(jié)約大量的材料，降低工程成本[1]。

1 前期準備

對現(xiàn)有施工工藝進行調(diào)研、研究、對比，咨詢相關(guān)專家進行方案分析，召開專家會議，確定鋼抱箍的施工工藝的可行性，并進行記錄分析。查閱相關(guān)鋼抱箍的技術(shù)參數(shù)，購置相關(guān)的技術(shù)書籍、文獻、規(guī)范。做好技術(shù)準備工作。

成立技術(shù)攻關(guān)小組，確定組織機構(gòu)，對研究任務進行分解，任務、責任落實到人。根據(jù)現(xiàn)有資料，召開專題會議，設計出鋼抱箍的結(jié)構(gòu)尺寸，重點解決以上幾項技術(shù)難題，委托專門機構(gòu)進行理論驗算，從理論上保證該工藝可實施性。加工鋼抱箍進行現(xiàn)場模擬荷載試驗，驗證理論計算的效果，并形成書面報告。

通過實驗資料及報告數(shù)據(jù)，對問題集中分析整理，進一步改進設計，解決存在的問題。在改進的基礎(chǔ)上，再次進行實驗復核，若仍存在新的問題，重復以上工作，再進行改進，重復實驗，直至滿足施工要求為止。實踐成功后，經(jīng)各方驗收廣泛推廣使用，并形成書面指導作業(yè)書

2 工藝對比

2.1 鋼護筒上焊接牛腿的施工工藝

本方案的主要要點是將所有施工荷載全部施加在牛腿上，在牛腿上放置承重梁，在承重梁上形成平臺進行現(xiàn)澆混凝土縱橫撐施工。該施工工藝的優(yōu)點：解決的水上施工的承重構(gòu)件的問題，并充分利用了鋼護筒與鋼牛腿的焊接，該施工工藝在以往施工中也較普遍應用。缺點：由于所有焊接均在現(xiàn)場條件下進行，焊接過程中條件較差，焊縫存在較多的立焊、倒焊部位，焊接技術(shù)要求較高，焊接質(zhì)量很難控制[2]，并且本工程中鋼牛腿承受的重量較大，焊接工作量很大，在工期緊張的情況下，很難有效的控制焊接質(zhì)量。存在較大的安全隱患。費用投入方面，鋼牛腿的結(jié)構(gòu)尺寸較大，需要大量的鋼材，而且使用的鋼材在蓄水后無法回收，等下一個低水位的時期，割除鋼牛腿的工時投入也較大。

根據(jù)以上分析：該施工工藝可行，但是在施工中主要解決焊接質(zhì)量的控制，同時為滿足荷載的需要，必須設計較大鋼牛腿，焊接工作量較大，工期進度較難保證。

2.2 鋼抱箍的施工工藝

鋼抱箍的結(jié)構(gòu)形式及工作原理是：將鋼板彎曲成半圓弧狀，兩個半圓弧之間采用的高強螺栓連接，依靠螺栓的擰緊程度控制圓弧鋼板與樁柱產(chǎn)生摩擦力，在圓弧鋼板的外側(cè)焊接牛腿，放置承重型鋼[3]。該工藝的主要原理基本與鋼牛腿相同，只是在施工中用鋼抱箍替代鋼牛腿，與牛腿的施工工藝相對比來看，優(yōu)點有：①鋼抱箍的加工可以在專業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)加工廠里進行[4]，焊接的外界條件較好，對焊接質(zhì)量容易控制；②鋼抱箍可以提前加工準備，不必等到樁基施工完成后再進行，可以有效控制工期的制約，避免與其他工序在時間安排上發(fā)生沖突；③鋼抱箍方便安裝和拆除，所有材料均可回收反復使用，節(jié)約成本[5]。缺點：以往鋼抱箍的使用，在橋梁排架施工中較普遍應用，橋梁的排架均為單方向受力，而水工框架結(jié)構(gòu)均為縱橫雙方向受力，對鋼抱箍的受力性能及原理是個較大的挑戰(zhàn)[6]。另外從受力方面考慮，鋼抱箍以往的使用均考慮與混凝土的摩擦力，鋼與混凝土之間的摩擦力加大；水工結(jié)構(gòu)樁基上設計為鋼護筒，鋼與鋼的摩擦系數(shù)較小，在實際施工中基本沒有應用。

3 技術(shù)關(guān)鍵

根據(jù)以上分析，鋼抱箍的施工工藝的優(yōu)點比較突出，無論在質(zhì)量、安全還是工期保證方面以及施工成本上都優(yōu)越于鋼牛腿的施工工藝，通過多方調(diào)研及咨詢相關(guān)專家后，擬采用鋼抱箍的施工工藝。

采用該施工工藝主要技術(shù)關(guān)鍵是解決以下幾個技術(shù)：通過計算設計適合水工框架結(jié)構(gòu)的鋼抱箍，鋼抱箍的結(jié)構(gòu)尺寸，必須滿足恒載和施工荷載的要求，同時在承受荷載的時候滿足自身的剛度要求，解決縱橫雙向受力的技術(shù)問題。通過荷載試驗驗證鋼抱箍的受力情況，確保施工應用中安全和質(zhì)量。制定合理的施工方案，施工中按照設計指標嚴格進行控制，尤其是螺栓的擰緊程度，必須進行驗證校核。

成功運用在鋼結(jié)構(gòu)上安裝鋼抱箍的施工工藝，解決鋼與鋼之間摩擦力不足的技術(shù)難題。推廣在相同或類似大體積現(xiàn)澆混凝土施工中，采用鋼抱箍的施工工藝，在安全、質(zhì)量、進度上體現(xiàn)其優(yōu)勢，同時在經(jīng)濟效益上均優(yōu)于其他施工工藝。

參考文獻

[1] 瞿金瑋，葉炳麟，魯劉磊.鋼抱箍支架現(xiàn)澆帽梁施工技術(shù)[J].黑龍江交通科技.2012，35（12）：95-96.2012，12.

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[6] 蔣玉富，吳中鑫.鋼抱箍在圓形獨柱墩支座更換中的應用研究[J].交通科技.2017（1）：70-72.2017，1.

作者簡介

李波（1983-），男，漢族，籍貫：重慶綦江；大學本科，工程師，主要研究方向：工程項目管理。