浮码头工程控制要点探讨

收稿日期:2020-04-25
作者简介:庄乾宝(1983-),男,本科,工程师,主要从事港口与航道工程项目管理工作。
浮码头工程控制要点探讨
庄乾宝
(山东港通工程管理咨询有限公司,山东    烟台    264000)
摘要:随着我国船舶技术提升、经济发展及人们消费观念的转变,国内游艇娱乐的数量及规模呈递增趋势。游艇码头(浮桥)作为其停泊设施也将有广阔的发展前景,较其他水运工程项目,游艇码头工程从
设计到施工,工艺更为新颖。本文重点对浮桥码头预制、安装的质量控制要点进行探讨。关键词:浮码头;浮箱;预制;安装;控制要点
中图分类号:U656.1                    文献标志码:B                  文章编号:1673-0402(2021)02-0083-03
浮码头工程施工工艺相对新颖,尤其在北方地区浮码头工程数量较少,施工经验相对缺乏。此外,浮箱设计工艺一般掌握在几家专业的浮码头施工企业,多数设计单位不具备独自设计的技术。
1  浮码头工程基本情况
1.1    相关概念
(1)浮桥:供游艇系泊停靠、人员上下船使用的一种浮体结构。浮桥由浮箱、浮桥框架、铺面等组成,可分为支浮桥和主浮桥,支浮桥通过主浮桥固定和贯通。
(2)活动引桥:连接陆域护岸(或固定栈桥)与浮式结构物之间,供行人通行的结构物。
(3)主浮桥:与活动引桥相连的浮式结构物,供游艇停靠或支桥相连,由多段模块拼装而成。
(4)支浮桥:与主浮桥连接,供游艇或
游船系泊及船员上下船只的浮式结构物。
(5)浮桥单元:按浮桥框架划分的单元体,由浮桥框架和浮箱、铺面等组成。
(6)浮桥或浮箱干舷:指浮桥或浮箱顶面与静水面之间的距离。
(7)抱桩器:环抱定位桩的一种限位装置,抱桩器与定位桩之间有滑块或导辊。
(8)水电箱:为靠泊游艇提供水、电和通信等服务接口的装置。
(9)锚碇结构:固定浮桥单元的设施。1.2  浮码头形式介绍
浮桥式码头是常用的结构形式,根据锚固方式不同,分为抱桩式和拉簧式。抱桩式码头,浮箱固定主要通过抱桩器与钢管桩连接,保持浮桥的稳定。拉簧式主要通过浮箱与拉簧、锚块等构件的连接,保证浮箱的稳定。二者是最为常见的浮码头形式,一般根据地质状况、水文条件、回淤情况等综合考虑选择。
2021年第2期  总第298期
2  浮码头工程施工流程
图1
浮码头工程的总流程图。
图1  浮码头工程施工总流程
3  质量控制要点
2.1    浮箱预制
2.1.1    原材质量控制
混凝土浮箱作为浮码头工程主体构件,需严格控制原材质量。尤其在现场预制中,重点做好混凝土、钢筋、聚苯乙烯泡沫的质量,正式施工前需施工单位提报混凝土配合比报告,提交聚苯乙烯泡沫质量证明文件,并按规定取样复测。
2.1.2    泡沫加工、钢筋绑扎质量验收
聚苯乙烯泡沫在浮箱中,既是浮箱浮力的主要材料,也是浮箱隔墙的模板,必须保证其加工尺寸。钢筋作为薄壁混凝土结构主要受力材料,需严格检查主筋数量及绑扎质量。严格控制钢筋保护层厚度。
2.1.3    混凝土施工质量控制
浮箱混凝土壁厚较薄,为保证浮箱质量,需严格控制混凝土施工质量。保证混凝土分层振捣到位,严禁出现表观质量问题。需重点做好混凝土养护工作,避免因养护不及时导致出现裂缝。
2.1.4    浮箱构件尺寸控制
浮箱尺寸允许偏差必须精准,是保证浮箱稳定的主要前提,为此,浮箱预制过程中,需严格控制构件的尺寸,减少构件偏差,保障浮箱使用状态下的稳定性。
2.2    锚块预制
锚块结构作为浮箱锚固的主要构件,重点控制构件的尺寸偏差,保证其重量满足设计要求,避免重量出现负偏差。其次预制过程中,重点做好混凝土振捣,减少烂根、石子裸露等的发生。
2.3    锚块、拉簧安装
(1)安装前原泥面复测
原泥面标高偏差是影响锚块安装精度的重要因素。正式安装前,必须对原泥面进行复测,保证原泥面标高偏差在允许范围内。保证无浅点的同时,疏浚不得出现泥面过低的情况,否则将影响拉簧的使用状态。
(2) 安装定位控制
锚块安装定位是锚块安装的主控项目,需通过陆上、水上GPS设备相结合的方式,保证锚块安装精度。安装完成的锚块,需及时进行数据核对。
2.4    浮箱安装
(1)浮箱吊装
吊装前,需对混凝土强度进行检测,保证混凝土龄期达到21d或者混凝土强度达到设计强度的75%,避免因强度不达标导致吊装过程中浮箱折断。其次在吊装过程中,要采取必要的防护措施,吊带与浮箱接触位置采用泡沫、海绵等软材质间隔,避免对构件的损坏。
(1)浮箱安装
浮箱安装主要控制安装精度,其中拉簧安装的重点,通过调解锚链长度,保证浮箱安装的平整度、相邻浮箱高差以及拉簧的状态,保证各组拉簧状态基本一致。并通过对高潮、低潮情况下浮箱状态的监控,及时调整浮箱安装情况,保证浮箱的稳定。
2.5    引桥安装
引桥安装重点在于接岸部分连接,接岸结构必须具备较好的强度、稳定性,能够保证引桥使用过程中后方护岸的稳定,必要时采用重新浇筑引桥底座的形式对护岸结构进行改造。
2.6    给水、消防给水管道安装
所有进场材料必须经过验收。其次安装过程做好接头位置的检查,避免接头处出现渗漏。安装完成后,及时进行管道气密性、试压检测,全面检查管线的安装质量。
管道试验结束后,及时进行管道防腐、保温施工,钢管焊接位置必须涂刷防腐漆,必须包覆保温材料。
2.7    电缆安装
所用电缆为船用电缆,具备较好防水性能。安装中干线电缆除在配电箱、水电箱存在接头外,其他位置不得存在接头。其次,电缆安装需配加保护套管,形成防护。
2.8    附属设施安装
附属设施安装为常规内容,重点控制进场材料验收以及安装定位偏差。
2.9    面板安装
(1)原材质量控制
硅胶海绵条
检查进场材料的质量,龙骨、面板尺寸、强度必须符合设计要求。塑木地板作为影响整体效果的主要因素,需重点检查,避免因差影响整体效果。
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2021年第2期  总第298期
(2)安装质量控制
龙骨安装必须提前放线,保障龙骨间距,避免龙骨间距过大导致塑木地板端头无法放置在龙骨上造成地板塌陷。其次做好面板安装平整度控制,避免出现明显错台。
3  重点、难点分析及防治
3.1    浮箱表面开裂
3.1.1    问题描述
浮箱自重较重,且壁厚较薄,吊运及倒运中面层容易开裂。
3.1.2    原因分析
预制质量控制不到位,养护不标准,导致表面出现裂纹。其次可能混凝土强度未达标,加之浮箱自重较大,吊装过程中混凝土受拉情况明显,导致浮箱表面开裂。
3.1.3    防治措施
(1)混凝土中加入聚乙烯醇纤维,使混凝土抗拉、抗弯、抗冲击强度及延伸率和韧性得以提高,提高混凝土抗裂能力。
(2)控制混凝土入模自落高度2m以内,防止混凝土出现离析现象。混凝土应分层连续浇筑,厚度控制在50cm左右。浇筑时,振捣棒要快插慢拔,以混凝土表面浆出齐、不冒泡、石料不下沉为宜,严禁过振、漏振和欠振,振捣时间不宜少于20s。将振捣棒插入下一层5~10cm,增强混凝土密实度与抗裂性能。
(3)混凝土初凝后立即开始养护,防止混凝土表面强度降低或出现收缩性裂纹,采用土工布包裹浮箱喷淋养护方法,保证连续养护14d。
3.2    预埋件位置位移
3.2.1 问题描述
浮箱预制过程中,预埋件位置位移,导致构件安装出现偏差或部分构件无法安装。
3.2.2    原因分析
作为浮箱内模的聚苯乙烯泡沫填充块表观密度远小于混凝土,若不采取措施,浇筑过程中易出现上浮的情况,导致预埋件位置发生位移。
3.2.3    防治措施
针对预留连接孔定位问题,预制过程中,使用根据连接孔尺寸而专门制作的钢盒,由螺栓将其固定在侧模预留孔洞上。
3.3    浮箱入下水后平整度差,干舷高度不统一
3.3.1    问题描述
浮箱下水后,出现浮箱各处干舷高度不统一,四角标高不同,平整度较差。
3.3.2    原因分析
实际施工中,因构件预制质量并非理想状态,同一个浮箱因混凝土厚度偏差、钢筋接头偏差等,导致构件重心存在一定偏心,每个浮箱下水后的吃水、平整度不尽相同。
3.3.3    应对措施
(1)严格控制浮箱预制质量:施工过程中,采用专业厂家加工的EPS泡沫作为内模,提高内模整体性。其次严格按照设计要求验收浮箱尺寸,保证浮箱尺寸在设计范围内。
(2)做好浮箱调平处理
调平时,先分别测量浮箱四个角的吃水,求出排水体积,进而求得浮箱浮力。与设计浮力相比,得出需补充的浮力,反算出产生浮力所需的泡沫体积及位置。在保证浮箱干舷高度情况下,从上部龙骨间隙处增加砂浆配重,或钻孔把局部EPS取出用同标号混凝土替换,或在底部加设调平泡沫块,泡沫外涂刷硅橡胶涂层,通过钢筋固定于底部。通过上述方案调整浮箱状态,保证浮箱安装平整度、干舷高度的统一。
3.4    面板出现塌陷、一端翘曲的情况
3.4.1    问题描述
塑木地板安装完成后,使用过程中发生面板塌陷或一端翘曲的情况。
3.4.2    原因分析
本项问题发生,主要是因面板安装过程中,未能严格控制龙骨、面板安装精度,导致面板一端在端头龙骨处出现脱落,从而在使用过程中发生面板塌陷、翘曲情况。
3.4.3    应对措施
(1)严格控制端头龙骨安装定位,端头龙骨安装前,根据龙骨布置,采用划线方式标记,保证定位、安装精度。
(2)保证面板下料长度,严格控制下料精度,避免因面板长度不足出现端头无法完全放置在龙骨上。
(3)可采用对端头部位龙骨单独设计,对上承面尺寸加大,从而加大端头龙骨与面板接触面积,保证搭接长度,从而减少脱落情况发生。
3.5    使用过程中支浮桥折断
3.5.1    问题描述
台风发生时,风力、波浪超过一定范围后,部分支浮桥可能出现折断或连接件位置混凝土损坏。
3.5.2    原因分析
波浪频率与浮桥震动频率基本一致。发生谐振情况,支浮桥端头未固定,导致震动幅度超出设计条件,加之连接件强度高于混凝土强度,致使支浮桥连接件位置混凝土损坏,出现浮桥折断现象。
3.5.3    防治措施
此问题属小概率事件,暂没有较好处理方案。一般是在支浮桥损坏后进行更换。其次可适当降低连接件强度,当发生较大谐振时,保证连接段先行断裂,避免造成浮桥的损坏,从而降低经济损失。
参考文献:
[1]  《游艇码头设计规范》(JTS165-7-2014)[s].
[2]  《游艇码头浮桥结构制作安装与检验标准》(DB-
44T1592-2015)[s].
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