空心方塊出運(yùn)方式探討

1、空心方塊出運(yùn)方法探討 廣東省航盛建設(shè)集團(tuán)有限公司 李灼爍 摘 要：空心方塊出運(yùn)是重力式碼頭施工中的關(guān)鍵工序，通過對(duì)某工程空心方塊出運(yùn) 形式的對(duì)比，提出一種使用設(shè)備少、效率高、操作簡單、且費(fèi)用低廉的施工方法，對(duì)于其 他中小型構(gòu)件出運(yùn)施工，具有一定的借鑒作用。 關(guān)鍵詞：方塊出運(yùn)方法 1前言 重力式碼頭施工關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)就是碼頭墻身安裝部分。重力式碼頭的墻身一般采用 方塊、沉箱、扶壁等大型構(gòu)件，其施工工藝往往涉及到大型的施工設(shè)備， 特別是起重作業(yè), 對(duì)機(jī)械、操作等方面的要求比較高。如何對(duì)該部分工藝進(jìn)行簡化，對(duì)降低工程施工安全隱 患、提高施工效率、節(jié)省工程成本具有重要意義。 2概況 在某沿海港口工程中

2、采用了空心方塊作為重力式碼頭墻體構(gòu)件。構(gòu)件的主要指標(biāo)為: 重量：140 t/個(gè)；尺寸：長X寬X高=5.3 m-K 4.95 mt 7.0 m。根據(jù)現(xiàn)場施工條件，同時(shí) 受現(xiàn)場場地限制，本工程的空心方塊需要分兩批進(jìn)行出運(yùn)， 將方塊從預(yù)制場拉到水域前沿, 供起重船吊運(yùn)。 3出運(yùn)方法選擇 根據(jù)目前已有的施工技術(shù)，可以采用滑移法、氣墊法（膠囊出運(yùn)） 、滾動(dòng)法、頂推法 等方法進(jìn)行出運(yùn)。各種出運(yùn)方法的對(duì)比見表 1 0 表1. 出運(yùn)方法 滑移法 氣墊法 滾動(dòng)法 頂推法 出運(yùn)機(jī)械 設(shè)備 大鋼梁、鋼墊板、 卷揚(yáng)機(jī)、千斤頂 膠囊、卷揚(yáng)機(jī)、 千斤頂 滾筒、卷揚(yáng)機(jī)、 千斤頂 縱（橫）移小車、步 行式千斤頂、頂推車、 千

3、斤頂 場地要求 預(yù)留千斤頂坑、預(yù) 埋軌道、 預(yù)留頂升膠囊 位、千斤頂坑 場地整平有足夠 的承載力就行 預(yù)留車道坑、預(yù)埋軌 道 拖運(yùn)速度 快 慢 快 慢 適用范圍 大、中、小型構(gòu)件 大、特大、中型 構(gòu)件 大、中、小型構(gòu) 件 特大、大、中型構(gòu)件 根據(jù)表1的比較,在綜合考慮工期和成本等因素后，決定采用滾動(dòng)法進(jìn)行出運(yùn)。具體操 作方法為：先頂升方塊，再把滾筒放在需要移動(dòng)的方塊下面，松開千斤頂，使方塊直接坐 落在滾筒上面，然后用小牽引力拉動(dòng)方塊，即可完成方塊的水平運(yùn)輸。 4分析和核算 在進(jìn)行操作前，需要對(duì)鋼管受力情況、牽引力等進(jìn)行分析和核算，確保施工安全和方 案的順利實(shí)施。 （1）滑移設(shè)備 拖移說明 方塊

4、水平出運(yùn)采用鋼滾筒。鋼滾筒采用45#材質(zhì)的無縫鋼管制作。滾筒直徑為D=90mm 壁厚S =10 mm長度按照橫穿方塊底胎模再增加一點(diǎn)富余長度，根據(jù)現(xiàn)場施工環(huán)境要求 確定為6 m滾筒沿垂直方塊出運(yùn)的方向（平行前后趾）擺放?？偣卜譃槿M：接應(yīng)鋼管、 承載鋼管、退出鋼管，詳見圖1。在方塊頂升后，將承載鋼管鋪進(jìn)方塊底部，然后放下方塊, 使其坐落在承載鋼管上，然后在方塊前面鋪設(shè)一套接應(yīng)鋼管，然后開始起拖，使方塊向前 移動(dòng)到前面的接應(yīng)鋼管上。隨著方塊前移，后面的鋼管退出，這時(shí)將退出鋼管移至前面, 作為接應(yīng)鋼管，循環(huán)使用，直至將方塊拖移至起重船的吊點(diǎn)位置。 圖 1 方塊出運(yùn)示意圖 鋼管承載力計(jì)算 根據(jù)機(jī)械設(shè)

5、計(jì)原理和GB150-98外壓容器承載壓力按照以下公式計(jì)算。 臨界壓力表述與許用設(shè)計(jì)外壓的確定: 接卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩 5 - X4滑輪組 1 ?2牛尸拖引鋼絲繩- 接應(yīng)鋼管 b b - - 承載鋼管/ 接5 j卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩 5 士 X4滑輪組 包角鐵（四個(gè)角各一片） E I I r|r| 911911 311311 Z P P =蟲 m P為許用設(shè)計(jì)外壓（正常工作過程中可能產(chǎn)生的最大內(nèi)外壓差），取 0.1 MPa； Per為臨界壓力(MPa ； m為穩(wěn)定系數(shù)，我國鋼制壓力容器標(biāo)準(zhǔn)取 m=3 “設(shè)計(jì)規(guī)定”穩(wěn)定性 系數(shù)m= 3，此時(shí)要求圓筒的不圓度 e 0.5% Dg，且e 25 mm。 根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情

6、況分析，本工程中，對(duì)鋼管的使用要求屬于非彈性失穩(wěn)，其臨界壓力 與材料的強(qiáng)度性有關(guān)，按照以下公式計(jì)算臨界壓力: 式中Et為材料彈性系數(shù)，取Et =206天103 (N/mrr);卩為泊松比，對(duì)于鋼材取卩=0.3 ; t為鋼管壁厚，本工程取t=10mm； DO為鋼管中性面直徑，本工程取 D0=85mm。 方塊與鋼管之間的接觸面積按照 e 0.5% Dg,且e 25 mm中的小值。則單根滾筒 與方塊的接觸面積為： Aj = 0.45% 4950 = 2227.5(mm2) 單根鋼管可承受的壓力： N =巳-Aj =1612(KN)=161.2(噸) 現(xiàn)場需拖運(yùn)的方塊實(shí)際重量為：140 t/件，按照起

7、重規(guī)范要求，必須有4倍安全系數(shù), 則安排4根鋼管就能夠滿足承載要求。根據(jù)拖運(yùn)過程的實(shí)際情況，為確保接應(yīng)順利，且盡 量避免偏位，方塊底的承載鋼管安排 7根，間距取850 mm同時(shí)為了周轉(zhuǎn)方便，安排7根 接應(yīng)鋼管，共使用14根鋼管，鋼管長度取6.0 m。 (2) 頂升及牽引系統(tǒng) 頂升系統(tǒng) 頂升系統(tǒng)采用液壓千斤頂系統(tǒng)。在方塊的底模預(yù)留的4個(gè)頂升槽中安放4個(gè)100噸頂 升力的千斤頂，為保證頂升系統(tǒng)工作同步，采用“一拖四”高壓油泵進(jìn)行統(tǒng)一控制。高壓 油泵采用BZ70-1型高壓油泵1臺(tái)，千斤頂采用QR100-20液壓千斤頂4套。 牽引系統(tǒng) 根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)，參考以下公式計(jì)算牽引力: 式中：f為水平牽引動(dòng)力（K

8、N ； K為工程實(shí)際狀況系數(shù)，查表，取 K=1.35; G為結(jié) 構(gòu)總重（KN ； n為滾軸個(gè)數(shù)；R為滾軸半徑（mm； I為滾軸支撐有效長度（mr）。 計(jì)算牽引力：f =1.35x J1400=56.63(KN) 計(jì)算出材料的臨界壓力：Pcr=2；20609叭 r0l724(MPa) &5丿 V 7x45咒4950 啟動(dòng)牽引力需約6 t。結(jié)合實(shí)際情況，牽引系統(tǒng)采用 JM5型慢速卷揚(yáng)機(jī)1臺(tái)、4倍率 滑輪組。鋼絲繩查表，選用 6X 3728鋼絲繩，破斷拉力總和為44.7 t，滿足規(guī)范要求。 牽引速度控制在 2.0 m/min 3 m/min 。 按照以上的計(jì)算要求和工程施工技術(shù)規(guī)范的要求， 在施工現(xiàn)

9、場按照上述要求進(jìn)行了操 作，取得了良好的施工效果，在保證工程質(zhì)量、施工進(jìn)度方面取得了顯著的成效。特別在 節(jié)約工程費(fèi)用方面取得了良好的效果。值得在以后的工程項(xiàng)目中繼續(xù)推廣。 5結(jié)束語 （1）在實(shí)際施工過程中，經(jīng)過實(shí)踐證明，采用滾筒式出運(yùn)方法是可行的。施工過程避免 了大型施工機(jī)械設(shè)備的調(diào)遷，使用的設(shè)備機(jī)具可以在周邊市場采購，而且能夠使用在工程 的其他工序中，對(duì)節(jié)約工程成本有比較大的作用。 （2）采用本施工方法施工效率比較高，施工操作簡單，對(duì)操作人員的技術(shù)要求不高，好 學(xué)易懂，比較適合于重心不高的中、小型構(gòu)件（300 t以下）出運(yùn)、轉(zhuǎn)堆等施工項(xiàng)目。 （3）本工程采用的計(jì)算方法因沒有參考施工經(jīng)驗(yàn)，在計(jì)算過程中采用的系數(shù)偏安全，在 實(shí)際施工中還可以進(jìn)一步優(yōu)化，選用稍小的安全系數(shù)。 （4）在施工過程中發(fā)現(xiàn)地基的承載力問題值得重視， 應(yīng)該在施工前對(duì)工程地基的承載力 進(jìn)行一定的核算，避免施工過程中因重復(fù)使用導(dǎo)致地面開裂、沉陷等問題的出現(xiàn)。在進(jìn)行 前期準(zhǔn)備工作時(shí)，一定要確保地面平整，減少因地面不平導(dǎo)致的滾筒不平，擠壓方塊底部 邊緣，影響混凝土外觀質(zhì)量。 在施工中最好在方塊底部和滾筒間增加一塊鋼板（一般用 5 mm厚A3鋼板），避免 滾筒與方塊底部混凝土直接接觸， 保護(hù)混凝土，避免崩角、邊腳混凝土脫落等問題的出現(xiàn)。 參考文獻(xiàn): 1