重件碼頭設(shè)計(jì)中對(duì)橋梁技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通運(yùn)輸服務(wù)行業(yè)也隨之得到了不斷的增長。對(duì)于一些大型設(shè)備來說，由于其重量和體積都比較大，而且其投資也相對(duì)比較大，對(duì)于其運(yùn)輸過程中的要求比較高，所以在運(yùn)輸?shù)倪^程中要優(yōu)先的考慮到設(shè)備的運(yùn)輸安全問題。重大件的水路運(yùn)輸和其它的運(yùn)輸方式相比，不僅對(duì)重大件的質(zhì)量和體積性質(zhì)比較小，而且相對(duì)比較安全，有較好的經(jīng)濟(jì)效益，在對(duì)重大件的水路運(yùn)輸中對(duì)于碼頭設(shè)計(jì)中的橋梁建設(shè)成為了人們關(guān)注的熱點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：重大件碼頭 橋梁技術(shù) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U656 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）07（b）-0054-02

在對(duì)重大件碼頭的設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)碼頭的設(shè)計(jì)特點(diǎn)考慮使用部分橋梁技術(shù)，將橋梁技術(shù)轉(zhuǎn)移到重大件碼頭的設(shè)計(jì)中。不僅可以解決懸臂梁因?yàn)槌袚?dān)大量荷載而導(dǎo)致出現(xiàn)撓度和強(qiáng)度的問題，通過采用一些大跨度梁等設(shè)計(jì)的理念和方法，可以降低施工的難度，減少梁體自重的問題，在對(duì)橋梁的橋墩設(shè)計(jì)中，也可以考慮大跨度橋梁的設(shè)計(jì)方法，采用大直徑鉆孔灌注的技術(shù)。通過橋梁技術(shù)和重大件碼頭設(shè)計(jì)的結(jié)合，可以使碼頭發(fā)揮出其原有的功能。

1 碼頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

重大件常用的運(yùn)輸方式有鐵路運(yùn)輸、公路運(yùn)輸、水路運(yùn)輸三種方式，對(duì)于鐵路運(yùn)輸來說，由于受到橋梁、隧道等方面的限制，減小了其使用的范圍；公路運(yùn)輸由于受到公路的寬度、橋梁的承載能力的限制和縱坡、彎道半徑等限制，使重大件的運(yùn)輸受到了某些限制，主要用在短途方面。目前我國的重大件的運(yùn)輸主要采用的是水路運(yùn)輸?shù)姆绞?，?duì)于一般的重大件來說可以使用1000～3000DWT的船舶就可以滿足運(yùn)輸?shù)囊骩1]。對(duì)于水路運(yùn)輸來說，碼頭就是其運(yùn)輸目的地的中轉(zhuǎn)站，碼頭的設(shè)計(jì)對(duì)于解決重大件由船運(yùn)到安裝現(xiàn)場(chǎng)具有重要的意義，對(duì)于重大件的運(yùn)輸來說具有非同一般的意義。重大件碼頭的結(jié)構(gòu)主要有三種形式，岸壁式碼頭，墩柱式碼頭和斜坡式碼頭。

岸壁式碼頭和普通碼頭一樣，只要能夠承受大型平板車的輪壓，在平面上能夠滿足大型平板車的轉(zhuǎn)彎半徑，就能夠使用的要求，這種結(jié)構(gòu)的碼頭不僅能夠隨意不同地區(qū)不同水位差的變化，而且還能滿足各種尺度的重大件的起吊。墩柱式碼頭和岸壁式碼頭相比多了支承桁車的墩柱外，其它部分都相同。墩柱式碼頭也同樣可以滿足各種水位的需求，由于桁車造價(jià)的限制，只能夠吊動(dòng)10 m左右的重大件。斜坡式碼頭是為了滿足重大件的運(yùn)輸需求，其坡度一般設(shè)置為1∶10或者1∶12，對(duì)于斜坡的寬度的確定需要依據(jù)卸船的方向。

在碼頭的設(shè)計(jì)中主要采用以下幾種裝卸工藝：吊裝工藝、滾裝工藝等，對(duì)于吊裝工藝來說，主要是采用具有足夠長度的吊臂的大型浮吊，采用整機(jī)起吊的方式，這種方ZbwT1G7waeVz70200TbpoQ==法的優(yōu)點(diǎn)是受氣候的影響比較小，而且占用碼頭的時(shí)間比較少，缺點(diǎn)就是需要租用大型的浮吊，要為駁船提高足夠的水域空間；滾裝工藝要求采用專用的滾裝船，可以通過自身的調(diào)節(jié)作用，適應(yīng)荷載的變化，保持船體的平衡，主要是通過在船的甲板上面或者碼頭上面鋪設(shè)臨時(shí)的滑板或者軌道，運(yùn)用液壓推進(jìn)或者絞車牽引的方式實(shí)現(xiàn)整機(jī)裝卸，這種方法的缺點(diǎn)是受氣候的影響比較大，而且裝卸的時(shí)間長，增大了裝卸的風(fēng)險(xiǎn)性[2]。

在重大件碼頭的設(shè)計(jì)中要盡量合理的利用好碼頭的自然條件，做好重大件碼頭的改造工程設(shè)計(jì)，盡量利用港口已經(jīng)存在的設(shè)施，減少工程的造價(jià)。和旁邊的泊位運(yùn)輸?shù)茸龊脜f(xié)調(diào)，避免在使用階段互相干擾[3]。滿足港口船舶作業(yè)和裝卸的要求，進(jìn)行合理的布局，要兼顧各個(gè)方面的利用率，還應(yīng)當(dāng)使港口內(nèi)具備比較好的駐泊條件。

2 橋梁技術(shù)在碼頭設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)前，必須先對(duì)工程的具體情況進(jìn)行實(shí)地勘查，了解和掌握工程施工的整體環(huán)境，結(jié)合工程及施工地的實(shí)際情況，從實(shí)際出發(fā)對(duì)工程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而不能憑空想象，在設(shè)計(jì)時(shí)，眾多的細(xì)節(jié)之處還應(yīng)當(dāng)備注闡明；設(shè)計(jì)還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守國家及行業(yè)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)注及設(shè)計(jì)規(guī)范，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮到經(jīng)濟(jì)性，盡可能地在保證設(shè)計(jì)符合實(shí)際和相關(guān)規(guī)范的前提下，因地制宜地使用新技術(shù)、新材料，以降低成本，節(jié)省建設(shè)資金。在橋梁施工方案初步設(shè)計(jì)完成之后，還應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)計(jì)方案中橋梁的質(zhì)量和美觀性進(jìn)行具體的分析，以保證道路橋梁的加固性、耐久性和美觀性[4]。在橋梁設(shè)計(jì)施工中，首先應(yīng)對(duì)施工材料進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，確保施工材料符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量合格，以從基礎(chǔ)上確保橋梁質(zhì)量。在對(duì)設(shè)計(jì)施工方案進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程的具體要求，結(jié)合施工地的具體情況，對(duì)地基穩(wěn)固性進(jìn)行分析，要特別注意一些地基容易發(fā)生不均勻沉降的區(qū)域，在對(duì)此種地基進(jìn)行處理時(shí)要有明確的處理措施。

橋梁設(shè)計(jì)的路線設(shè)計(jì)通常是遵循線形、美觀的原則，主橋的建設(shè)方式應(yīng)當(dāng)綜合考慮施工地段的地形特點(diǎn)、橋梁結(jié)構(gòu)等因素，一般會(huì)通過采取一定的措施使用直線相接的方式。橋梁結(jié)構(gòu)的整體性、延展性，計(jì)算圖式和受力路線，混凝土的配比，鋼筋的直徑、質(zhì)量，構(gòu)件截面等都對(duì)橋梁的耐久性有著影響，因此，在橋梁設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)著重加強(qiáng)對(duì)這些方面的控制，確保橋梁結(jié)構(gòu)合理、施工操作規(guī)范、材料質(zhì)量合格，保證橋梁結(jié)構(gòu)的整體協(xié)調(diào)統(tǒng)一，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)針對(duì)鋼筋腐蝕問題，采取一定的防腐蝕措施，如采用涂層鋼筋、做好化學(xué)防腐措施等[5]。對(duì)已腐蝕的鋼筋進(jìn)行銹跡清除和技術(shù)修復(fù)，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)鋼筋腐蝕問題進(jìn)行有效的控制，以實(shí)現(xiàn)道路橋梁的長久安全。應(yīng)當(dāng)特別注意碼頭中橋梁的橋墩設(shè)計(jì)，由于主橋墩承受了橋梁中的大部分荷載，再加上水流力、船舶的擠壓力等，對(duì)于主橋墩的設(shè)計(jì)來說要準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)好其承受的荷載[6]。對(duì)于靠系橋墩來說，主要承受了船舶在靠系的應(yīng)力，可以考慮多層系倒纜的方法。

在橋梁工程施工中橋墩混凝土澆筑的成敗主要在于混凝土的振搗質(zhì)量，因此在澆筑中，必須做到不漏振、不過振，做到保證混凝土密實(shí)均勻。其施工的主要內(nèi)容有在墩頂澆筑起步梁端，即0#塊施工；在0#塊上拼裝懸掛籃并依此進(jìn)行分段懸澆梁段；邊跨及中跨合攏。其施工的具體工藝流程為：灌注0#段→拼裝掛籃→灌注1號(hào)段或2號(hào)段→掛籃前移→就位調(diào)整→調(diào)整掛籃模板標(biāo)高→鋼筋安裝及綁扎→安裝梁段波紋管→預(yù)應(yīng)力筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋安裝→兩端封錨→調(diào)整鋼筋計(jì)波紋管位置→澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)護(hù)、拆膜及接縫處理→預(yù)應(yīng)力筋下料、穿束→張拉預(yù)應(yīng)力筋→封錨、壓漿→掛籃前移[7]。

水工混凝土在港口中一般采用密度為2400 kg/m3的水泥混凝土，水工混凝土經(jīng)常用在水下、水上等區(qū)域。混凝土的用途不同，對(duì)其技術(shù)的要求也格不相同，例如對(duì)于經(jīng)常接觸水時(shí)，混凝土一般要比較好的抗?jié)B性能，在寒冷地區(qū)，所用混凝土一般具有很強(qiáng)的抗凍性能，接觸具有侵蝕性的水時(shí)，混凝土要有一定的耐侵蝕性，水流沖刷嚴(yán)重的部位，混凝土一般具有耐磨、抗沖刷的性能等。高速水流在運(yùn)動(dòng)中摩擦建筑物時(shí)，會(huì)對(duì)其表面造成磨損以及沖擊等的危害，磨損程度的不斷加劇，過流的表面就會(huì)產(chǎn)生大小不同的磨損痕跡。由于磨損痕跡的形成，則會(huì)造成不同程度的水流擾動(dòng)，造成空蝕現(xiàn)象。漂移物質(zhì)沖擊相對(duì)來說脆弱的混凝土?xí)r，容易形成比較高的反彈應(yīng)力，當(dāng)反彈應(yīng)力高于混凝土的內(nèi)聚力時(shí)，混凝土就會(huì)發(fā)生損壞現(xiàn)象，因此在進(jìn)行施工過程要注意選擇合適的抗沖耐磨材料，如鐵礦石骨料砂漿與混凝土、高強(qiáng)混凝土等施工材料，防止出現(xiàn)磨損現(xiàn)象。分段現(xiàn)澆施工在混凝土灌注時(shí)一般是使用泵送，混凝土坍落的速度通常是控制在14～18 cm之間，在實(shí)際施工中，一般會(huì)根據(jù)施工環(huán)境、溫度變化、澆筑的速度來進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整[10]。在施工的過程中，全斷面的灌注應(yīng)盡量一次灌注，如許二次灌注、三次灌注，則須按照相關(guān)的設(shè)計(jì)要求及操作規(guī)范進(jìn)行。在混凝土灌注之前，應(yīng)采取在管道內(nèi)插入硬塑管的措施來避免波形管被壓癟；而為了方便處理豎向預(yù)應(yīng)力管道的堵管問題，可以采用以鋼管來代替波紋管作為豎向預(yù)應(yīng)力管道。另外，為了避免新、舊混凝土之間產(chǎn)生裂縫，在混凝土灌注時(shí)，一般是采用從掛籃前段開始灌注的方法。

橋梁中的裂縫現(xiàn)象是橋梁常見的問題，其不僅會(huì)影響到橋梁的美觀性，還會(huì)影響到橋梁功能的發(fā)揮，對(duì)橋梁安全性有潛在巨大威脅。目前，國內(nèi)橋梁建設(shè)中使用的建筑材料主要是混凝土，而混凝土出現(xiàn)裂縫一般主要是由于混凝土的自重和施工技術(shù)不規(guī)范造成的，因此，在橋梁設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)著重加強(qiáng)對(duì)這一方面的控制，在設(shè)計(jì)施工過程中，要綜合考慮到施工地的溫度、氣候、水文等多方面的影響因素，確?；炷僚浔?、混凝土使用量等設(shè)計(jì)合理，確?；炷临|(zhì)量符合要求；加強(qiáng)對(duì)施工過程的監(jiān)管力度，以保證施工按照嚴(yán)格的規(guī)范進(jìn)行。對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)裂縫的橋面，需要查明導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的真正原因，再根據(jù)具體的情況采取一定的措施對(duì)裂縫進(jìn)行處理。另外，在施工的過程中，如遇到特殊天氣，需要采取一定的調(diào)溫措施，以保證施工規(guī)范進(jìn)行，改善混凝土裂縫狀況，確保橋梁質(zhì)量。

加強(qiáng)對(duì)橋梁的施工過程管理。需根據(jù)實(shí)際情況制定相應(yīng)的施工方案，施工方案要包含施工階段的具體情況以及可能會(huì)出現(xiàn)的問題，包括為了避免出現(xiàn)施工問題的方案和解決這些問題的有效辦法。其次，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)工程施工的關(guān)鍵工序和路線進(jìn)行探討和研究。對(duì)于具有一定期限和進(jìn)度工程，要加大施工力度和速度。同時(shí)，驗(yàn)收監(jiān)理部門也要加強(qiáng)平時(shí)工作中的驗(yàn)收工作，完善工程質(zhì)量的驗(yàn)收也是其中非常重要的內(nèi)容。在橋梁工程的施工中，需要大量的人力作業(yè)以及大型機(jī)械的配合，只有充分發(fā)揮各種機(jī)械的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)工作中適當(dāng)?shù)陌才?，以及進(jìn)行統(tǒng)一組織、統(tǒng)一調(diào)度，才能有效的利用好工程的時(shí)間，減少工程誤工或者延期的可能性。在施工前應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的檢查工作，在平時(shí)要對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全面的保養(yǎng)，應(yīng)當(dāng)有工種齊全的維修人員進(jìn)行相關(guān)操作，以免誤工，同時(shí)也保證施工人員以及機(jī)械實(shí)施在操作中的安全性。建立機(jī)長負(fù)責(zé)制體系，保證機(jī)械設(shè)備的維護(hù)和維修，使其在工作時(shí)正常的發(fā)揮作用。橋梁設(shè)計(jì)的主要目的是設(shè)計(jì)出一種合理、經(jīng)濟(jì)、可行的施工方案，以保證施工能夠順利安全進(jìn)行，因此在設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況，綜合考慮可能對(duì)施工造成影響的多種因素，盡可能是選用新技術(shù)、新材料、新工藝，使設(shè)計(jì)方案更為合理科學(xué)經(jīng)濟(jì)，而施工也應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計(jì)方案的要求嚴(yán)格進(jìn)行，從而保證橋梁的堅(jiān)固性、耐久性，保證橋梁工程的整體質(zhì)量，進(jìn)而促進(jìn)道路橋梁建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。施工法以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在橋梁的建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用，但在施工的過程中，由于體系轉(zhuǎn)換多，對(duì)施工技術(shù)的要求較高，因此，在各階段、工序的具體施工中，要注意相關(guān)的事項(xiàng)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求及相關(guān)的操作規(guī)范進(jìn)行施工，在確保上一階段工程達(dá)到質(zhì)量要求之后，再進(jìn)行下一階段的施工，以保證施工的質(zhì)量和安全。

3 結(jié)語

在重大件碼頭的設(shè)計(jì)中要盡量發(fā)展?jié)L裝運(yùn)輸?shù)姆绞?，減少運(yùn)輸過程中的裝卸環(huán)節(jié)，可以有效的提高運(yùn)輸?shù)男?。?duì)于重大件碼頭來說，由于其使用的次數(shù)相對(duì)比較少，為了發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)效益，減少閑置浪費(fèi)，最大限度的發(fā)揮其潛能，可以在碼頭中增加一些裝卸碼頭，增加重大件碼頭的利用率。把橋梁技術(shù)應(yīng)用在重大件碼頭的設(shè)計(jì)中，對(duì)于碼頭的設(shè)計(jì)來說，是一次偉大的創(chuàng)新，在橋梁的設(shè)計(jì)過程中要充分的和碼頭的實(shí)際自然條件相結(jié)合，減少重大件在碼頭運(yùn)輸中受到的阻礙?？傊?，把橋梁技術(shù)應(yīng)用在重大件碼頭的設(shè)計(jì)中是一個(gè)比較系統(tǒng)的過程，要綜合考慮多方面的因素，例如船舶進(jìn)出的安全、船舶在靠離碼頭中的效率和安全等，需要統(tǒng)籌兼顧。

參考文獻(xiàn)

[1]齊心，楊海濤.關(guān)于道路橋梁設(shè)計(jì)隱患問題的幾點(diǎn)研究[J].價(jià)值工程，2012（6）：25-26.

[2]杜林，齊同欽，曾健，等.橋梁技術(shù)在重件碼頭設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].水運(yùn)工程，2011（8）：31-32.

[3]雷鵬.棧橋式重件碼頭設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].水運(yùn)工程，2012（3）：45-46.

[4]黃軍.我國道路橋梁施工中關(guān)鍵問題探討[J].大觀周刊，2011（6）：37-38.

[5]張緒進(jìn)，竇亞軍.向家壩水電站重大件碼頭方案研究[J].水運(yùn)工程，2009（4）：41-42.

[6]曾成杰，陸培東，王艷紅，等.洋口港LNG碼頭棧橋沿程樁基局部沖刷分析[J].水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào)，2012（5）：64-65.

[7]黃向平，楊偉佳.上海吳淞口國際郵輪碼頭工程引橋設(shè)計(jì)[J].城市道橋與防洪，2013（3）：52-53.

[8]俞紅.湄洲救助基地碼頭工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J].中國水運(yùn)：下半月，2013（4）：44-45.

[9]劉明維，翁珍燕，楊洋，等.架空直立式碼頭水平撞擊力分配系數(shù)的影響因素敏感性分析[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013（3）：66-67.

[10]沈迪州.陡坡巖面上立柱梁板式碼頭結(jié)構(gòu)方案探討[J].水運(yùn)工程，2011（8）：51-52.