海南海區(qū)燈樁建設(shè)淺談

◎ 彭鐘 林芳 童揚(yáng)武 海口航標(biāo)處

海南海區(qū)燈樁建設(shè)淺談

◎ 彭鐘 林芳 童揚(yáng)武 海口航標(biāo)處

隨著交通運(yùn)輸部“三個(gè)服務(wù)”理念不斷的深入推進(jìn)，海南海區(qū)公用航標(biāo)的服務(wù)對(duì)象發(fā)生了改變，我處針對(duì)這些改變開展了一系列海南沿海航標(biāo)的配布調(diào)整工作。本文總結(jié)了海南海區(qū)燈樁建設(shè)的特點(diǎn)，進(jìn)行了燈樁建設(shè)樁身材料的概述，簡(jiǎn)要的對(duì)燈樁地基及基礎(chǔ)進(jìn)行了分類，并對(duì)相應(yīng)的施工要點(diǎn)加以介紹。

海南 燈樁 建設(shè) 材料 地基

近年來，隨著交通運(yùn)輸部“三個(gè)服務(wù)”理念不斷的深入推進(jìn)，以及交通運(yùn)輸部海事局進(jìn)一步完善沿海航標(biāo)設(shè)置的新要求，海南海區(qū)公用航標(biāo)的服務(wù)對(duì)象也從曾經(jīng)的主要服務(wù)大型港口、過往大型商船、漁船，轉(zhuǎn)為全面服務(wù)轄區(qū)內(nèi)所有商港、漁港、大小商船、漁船等的新局面。我處緊跟“三個(gè)服務(wù)”的要求，進(jìn)行了一系列海南沿海航標(biāo)的配布調(diào)整工作。先后實(shí)施了《海南沿海航標(biāo)配布調(diào)整項(xiàng)目》，《海南沿海航標(biāo)補(bǔ)點(diǎn)建設(shè)》以及南士島燈樁等一系列沿海燈塔樁建設(shè)。

1.海南海區(qū)燈樁建設(shè)工程的特點(diǎn)

首先是工程建設(shè)地點(diǎn)偏遠(yuǎn)。航標(biāo)的特點(diǎn)決定了燈樁需要建設(shè)在航道關(guān)鍵部位的附近，而這些地點(diǎn)一般都是遠(yuǎn)離城市的海岸邊或者是孤島、礁石上，這也相應(yīng)的造成了施工材料、人工、機(jī)械等施工成本的上升。

其次是工程施工條件比較惡劣。海南島位于中國最南端，地處熱帶北緣，屬熱帶季風(fēng)氣候。每年的5-11月為海南臺(tái)風(fēng)季節(jié)，大量的降水伴隨著強(qiáng)風(fēng)對(duì)工程的施工安全、施工工期等都會(huì)造成巨大的影響。并且上述的燈樁建設(shè)地點(diǎn)偏遠(yuǎn)的特點(diǎn)又造成了施工材料、設(shè)備等運(yùn)輸和搬運(yùn)的困難，還有許多偏遠(yuǎn)地區(qū)需要進(jìn)行發(fā)電機(jī)發(fā)電和購買施工用水等，都決定了燈樁施工遠(yuǎn)比一般城市內(nèi)工程施工難度更大，條件更加艱苦。

第三是工程建設(shè)投資造價(jià)較低。海南近年來建設(shè)的燈樁大多用于對(duì)沿海漁港、風(fēng)景旅游區(qū)以及一些支線航道進(jìn)行導(dǎo)助航服務(wù)。在這些位置進(jìn)行大體量，大規(guī)模的燈塔樁建設(shè)在經(jīng)濟(jì)上和功能上不符合海南海區(qū)航海保障的實(shí)際情況。因此這些燈樁的規(guī)模相對(duì)較小，投資造價(jià)也相對(duì)比較低。

2.海南海區(qū)燈樁樁身材料簡(jiǎn)介

2.1混凝土樁身

混凝土自19世紀(jì)末期開始應(yīng)用于建筑工程以來，已經(jīng)有100多年的歷史。混凝土以其良好的和易性、耐久性、經(jīng)濟(jì)性以及較小的變形和較高的強(qiáng)度，仍為大型燈塔、大型燈樁主體材料的優(yōu)先選擇之一，配合混凝土基礎(chǔ)基本可以達(dá)到50年的建筑壽命。但是混凝土自重比較大，向偏遠(yuǎn)地區(qū)甚至是沿海孤島、礁石的運(yùn)輸成本偏高，在一定程度上限制了混凝土在簡(jiǎn)易燈樁建設(shè)上的應(yīng)用。

2.2鋼結(jié)構(gòu)樁身

海南海區(qū)燈樁建設(shè)中，鋼結(jié)構(gòu)樁身常見的有角鋼架樁身和無縫鋼管樁身。鋼結(jié)構(gòu)樁身通常在工廠加工完成后進(jìn)行熱鍍鋅處理，并在安裝時(shí)優(yōu)先使用螺栓連接，減少焊接連接，以減少對(duì)鋼結(jié)構(gòu)樁體熱鍍鋅層的破壞。安裝完成后涂刷醇酸或酚醛系列油漆，用來增加樁身的抗腐蝕性。

角鋼架樁身因?yàn)槠渥陨淼溺U空結(jié)構(gòu)，阻力較小，受到的風(fēng)壓和海浪拍擊的力度也相應(yīng)減小。但是角鋼的L型形狀在燈樁維護(hù)保養(yǎng)時(shí)不易全面除銹和涂刷油漆，導(dǎo)致角鋼架相對(duì)容易銹蝕，不利于長(zhǎng)時(shí)間使用。

無縫鋼管樁身的筒狀結(jié)構(gòu)表面平滑，燈樁容易保養(yǎng)。但是由于受到風(fēng)壓和海浪拍擊會(huì)產(chǎn)生細(xì)微的撓度，日積月累在每段鋼管連接處的鍍鋅層會(huì)產(chǎn)生磨損，而防銹油漆會(huì)生成環(huán)形裂縫，進(jìn)而使鋼管燈樁本身受到腐蝕，影響燈樁使用的耐久性。

總體來說兩種鋼結(jié)構(gòu)燈樁各有利弊，在燈樁建設(shè)時(shí)視燈樁建設(shè)地點(diǎn)的地基情況和周邊環(huán)境不同而選擇相應(yīng)的燈樁樁身進(jìn)行建設(shè)。

2.3新型材料樁身

海南海區(qū)近年來常用的新型材料樁身有玻璃鋼樁身、超高分子量聚乙烯樁身和鋁合金樁身。玻璃鋼樁身已被證明樁身含有有害物質(zhì)，不適宜繼續(xù)使用在燈樁建設(shè)中。超高分子量聚乙烯燈樁和鋁合金燈樁已在實(shí)驗(yàn)室的抗老化實(shí)驗(yàn)中證明可以達(dá)到50年的耐久度，但是由于這兩種材料的燈樁近年來才被使用在燈樁建設(shè)中，能否經(jīng)受住海南海區(qū)高溫、高濕和臺(tái)風(fēng)頻繁襲擊等極端惡劣環(huán)境，還需要進(jìn)一步觀察考證。

3.海南海區(qū)燈樁地基基礎(chǔ)分類及施工簡(jiǎn)介

3.1燈樁地基的分類及施工

（1）按照地基類型可分為：巖石地基、珊瑚礁地基、砂地基三種。巖石地基在巖石地基上進(jìn)行簡(jiǎn)易燈樁建設(shè)一般要求根據(jù)基礎(chǔ)的形狀和巖石風(fēng)化程度，將巖石開鑿300mm到500mm深，巖石底面和四周進(jìn)行植筋，以達(dá)到燈樁基礎(chǔ)與巖石地基牢固結(jié)合的目的。植筋鋼筋一般選用熱軋帶肋鋼筋，錨固長(zhǎng)度應(yīng)符合鋼筋錨固長(zhǎng)度的要求，并且在植筋過程中要保證巖石基面的干燥，不能有水流入基礎(chǔ)范圍內(nèi)。抗拔試驗(yàn)合格后搭接基礎(chǔ)鋼筋，并澆筑基礎(chǔ)混凝土。

珊瑚礁地基珊瑚礁是由造礁珊瑚群體死后遺骸經(jīng)過破壞、搬運(yùn)、堆積以及結(jié)膠等作用而形成的特殊巖土體，在海南海區(qū)分布比較廣泛，有相當(dāng)一部分的簡(jiǎn)易燈樁建設(shè)在珊瑚礁地基上面。珊瑚礁一般孔隙比比較大，強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于巖石，因此珊瑚礁地基不適宜進(jìn)行植筋。并且受到投資造價(jià)的限制，不可能調(diào)用大型打樁船進(jìn)行樁基礎(chǔ)建設(shè)，而是用重力式的鋼筋混凝土基礎(chǔ)搭配鋼結(jié)構(gòu)樁身或者新型材料樁身進(jìn)行建設(shè)。珊瑚礁地基上的重力式基礎(chǔ)一般要求根據(jù)基礎(chǔ)的形狀將珊瑚礁開挖500mm-800mm深，然后綁扎鋼筋并澆筑基礎(chǔ)混凝土。

砂地基有開挖工作面的砂地基施工較簡(jiǎn)單，只需支擋土板進(jìn)行開挖后進(jìn)行混凝土澆筑便可完成。水下砂基礎(chǔ)因投資造價(jià)限制，無法調(diào)用大型專業(yè)砂樁船，此時(shí)可選用厚壁316無縫鋼管用人工或簡(jiǎn)易機(jī)械采用類似打樁的方式將無縫鋼管打入砂地基。一般要求無縫鋼管入砂達(dá)到4米以上，無縫鋼管間焊接支撐桿，組成類似鋼桁架架構(gòu)，上部焊接鋼板平臺(tái)，即可滿足一般簡(jiǎn)易燈樁的受力要求。這種燈樁樁身一般使用較小直徑的鋼結(jié)構(gòu)樁身及簡(jiǎn)易的一體化燈器。

（2）按照地基周邊的水文環(huán)境可分為：水下地基、半淹沒地基和水上地基三種。水下地基是指終年不會(huì)露出水面的地基。一般來說不建議在水下地基上進(jìn)行燈樁建設(shè)。對(duì)于珊瑚礁地基和巖石地基，在低潮水深小于500mm的情況下，可以采用建造簡(jiǎn)易鋼板圍堰，并進(jìn)行水下澆筑混凝土的方法來進(jìn)行燈樁基礎(chǔ)建設(shè)。水下澆筑注混凝土是利用混凝土的自重，將混凝土通過插到基礎(chǔ)底部的豎立的管子進(jìn)行澆筑的方法。澆筑時(shí)，混凝土從管子底端緩慢流出，從底部向四周擴(kuò)大分布，將水?dāng)D出模板外，并不致被周圍的水流所擾動(dòng)，從而保證質(zhì)量。水下澆筑混凝土要求必須具有良好的和易性，混凝土中可摻入緩凝、塑化等外加劑。另外，水下砂地基可采用上述打鋼管樁的形式建設(shè)簡(jiǎn)易燈樁基礎(chǔ)。

半淹沒地基半淹沒地基是指隨著潮汐的變化，在低潮時(shí)露出水面，而在高潮是被水淹沒的地基。此類地基在燈樁建設(shè)施工時(shí)有效作業(yè)時(shí)間短，且施工地點(diǎn)遠(yuǎn)離岸線，對(duì)工程的施工安全的要求也更高，因而也有很大的施工難度。海南海區(qū)在此類地基上建設(shè)燈樁時(shí)，在施工中一般采用制作大型泡沫船作為施工平臺(tái)。將攪拌機(jī)、龍門架、發(fā)電機(jī)等施工機(jī)械設(shè)置在泡沫船上，并將施工材料在漲潮時(shí)通過泡沫船運(yùn)輸?shù)绞┕さ攸c(diǎn)，在落潮時(shí)將泡沫船擱淺在地基上進(jìn)行施工。在施工前需要制定詳細(xì)的施工方案，合理組織趕潮施工。

水上地基是指在最高潮位時(shí)也不會(huì)被淹沒的地基。此類地基施工比較簡(jiǎn)單，按照一般的建筑規(guī)范進(jìn)行施工即可。

3.2燈樁基礎(chǔ)的分類

燈樁基礎(chǔ)一般分為：混凝土基礎(chǔ)、鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

混凝土基礎(chǔ)一般選用圓形臺(tái)階或者方形臺(tái)階的形式。圓形臺(tái)階形式的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)相對(duì)更加穩(wěn)定，但是需要支設(shè)圓形模板，施工難度較大。方形臺(tái)階形式的基礎(chǔ)施工相對(duì)簡(jiǎn)單，但是在受力等方面相對(duì)較弱。因此建設(shè)在水下地基或者半淹沒地基上的燈樁一般采用圓形臺(tái)階基礎(chǔ)，建設(shè)在水上地基上的燈樁通常使用方形臺(tái)階基礎(chǔ)。

鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)在海南海區(qū)僅在水下砂地基中出現(xiàn)，也就是上述的打樁無縫鋼管基礎(chǔ)。

4.燈樁建設(shè)附屬設(shè)施

燈樁的附屬設(shè)施一般包括簡(jiǎn)易靠泊點(diǎn)、連接靠泊點(diǎn)與燈樁的混凝土臺(tái)階、道路等。這些附屬設(shè)施雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但都是燈樁建設(shè)中不可或缺的一部分。