重件碼頭設計中對橋梁技術的應用

摘 要：隨著我國經濟的快速發(fā)展，交通運輸服務行業(yè)也隨之得到了不斷的增長。對于一些大型設備來說，由于其重量和體積都比較大，而且其投資也相對比較大，對于其運輸過程中的要求比較高，所以在運輸的過程中要優(yōu)先的考慮到設備的運輸安全問題。重大件的水路運輸和其它的運輸方式相比，不僅對重大件的質量和體積性質比較小，而且相對比較安全，有較好的經濟效益，在對重大件的水路運輸中對于碼頭設計中的橋梁建設成為了人們關注的熱點。

關鍵詞：重大件碼頭 橋梁技術 應用

中圖分類號：U656 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（b）-0054-02

在對重大件碼頭的設計中，可以根據碼頭的設計特點考慮使用部分橋梁技術，將橋梁技術轉移到重大件碼頭的設計中。不僅可以解決懸臂梁因為承擔大量荷載而導致出現(xiàn)撓度和強度的問題，通過采用一些大跨度梁等設計的理念和方法，可以降低施工的難度，減少梁體自重的問題，在對橋梁的橋墩設計中，也可以考慮大跨度橋梁的設計方法，采用大直徑鉆孔灌注的技術。通過橋梁技術和重大件碼頭設計的結合，可以使碼頭發(fā)揮出其原有的功能。

1 碼頭結構簡介

重大件常用的運輸方式有鐵路運輸、公路運輸、水路運輸三種方式，對于鐵路運輸來說，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輸主要采用的是水路運輸的方式，對于一般的重大件來說可以使用1000～3000DWT的船舶就可以滿足運輸的要求[1]。對于水路運輸來說，碼頭就是其運輸目的地的中轉站，碼頭的設計對于解決重大件由船運到安裝現(xiàn)場具有重要的意義，對于重大件的運輸來說具有非同一般的意義。重大件碼頭的結構主要有三種形式，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彎半徑，就能夠使用的要求，這種結構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，由于桁車造價的限制，只能夠吊動10 m左右的重大件。斜坡式碼頭是為了滿足重大件的運輸需求，其坡度一般設置為1∶10或者1∶12，對于斜坡的寬度的確定需要依據卸船的方向。

在碼頭的設計中主要采用以下幾種裝卸工藝：吊裝工藝、滾裝工藝等，對于吊裝工藝來說，主要是采用具有足夠長度的吊臂的大型浮吊，采用整機起吊的方式，這種方ZbwT1G7waeVz70200TbpoQ==法的優(yōu)點是受氣候的影響比較小，而且占用碼頭的時間比較少，缺點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，可以通過自身的調節(jié)作用，適應荷載的變化，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臨時的滑板或者軌道，運用液壓推進或者絞車牽引的方式實現(xiàn)整機裝卸，這種方法的缺點是受氣候的影響比較大，而且裝卸的時間長，增大了裝卸的風險性[2]。

在重大件碼頭的設計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計，盡量利用港口已經存在的設施，減少工程的造價。和旁邊的泊位運輸等做好協(xié)調，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，進行合理的布局，要兼顧各個方面的利用率，還應當使港口內具備比較好的駐泊條件。

2 橋梁技術在碼頭設計中的應用

在進行橋梁設計前，必須先對工程的具體情況進行實地勘查，了解和掌握工程施工的整體環(huán)境，結合工程及施工地的實際情況，從實際出發(fā)對工程中的各個環(huán)節(jié)進行設計，而不能憑空想象，在設計時，眾多的細節(jié)之處還應當備注闡明；設計還應當嚴格遵守國家及行業(yè)的相關技術標注及設計規(guī)范，同時還應當考慮到經濟性，盡可能地在保證設計符合實際和相關規(guī)范的前提下，因地制宜地使用新技術、新材料，以降低成本，節(jié)省建設資金。在橋梁施工方案初步設計完成之后，還應當對設計方案中橋梁的質量和美觀性進行具體的分析，以保證道路橋梁的加固性、耐久性和美觀性[4]。在橋梁設計施工中，首先應對施工材料進行嚴格的把關，確保施工材料符合相關的標準，質量合格，以從基礎上確保橋梁質量。在對設計施工方案進行分析時，應當根據工程的具體要求，結合施工地的具體情況，對地基穩(wěn)固性進行分析，要特別注意一些地基容易發(fā)生不均勻沉降的區(qū)域，在對此種地基進行處理時要有明確的處理措施。

橋梁設計的路線設計通常是遵循線形、美觀的原則，主橋的建設方式應當綜合考慮施工地段的地形特點、橋梁結構等因素，一般會通過采取一定的措施使用直線相接的方式。橋梁結構的整體性、延展性，計算圖式和受力路線，混凝土的配比，鋼筋的直徑、質量，構件截面等都對橋梁的耐久性有著影響，因此，在橋梁設計的過程中應當著重加強對這些方面的控制，確保橋梁結構合理、施工操作規(guī)范、材料質量合格，保證橋梁結構的整體協(xié)調統(tǒng)一，同時還應當針對鋼筋腐蝕問題，采取一定的防腐蝕措施，如采用涂層鋼筋、做好化學防腐措施等[5]。對已腐蝕的鋼筋進行銹跡清除和技術修復，結合實際情況，對鋼筋腐蝕問題進行有效的控制，以實現(xiàn)道路橋梁的長久安全。應當特別注意碼頭中橋梁的橋墩設計，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，對于主橋墩的設計來說要準確的設計好其承受的荷載[6]。對于靠系橋墩來說，主要承受了船舶在靠系的應力，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均勻。其施工的主要內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號段或2號段→掛籃前移→就位調整→調整掛籃模板標高→鋼筋安裝及綁扎→安裝梁段波紋管→預應力筋和預應力鋼筋安裝→兩端封錨→調整鋼筋計波紋管位置→澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)護、拆膜及接縫處理→預應力筋下料、穿束→張拉預應力筋→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，水工混凝土經常用在水下、水上等區(qū)域。混凝土的用途不同，對其技術的要求也格不相同，例如對于經常接觸水時，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的抗凍性能，接觸具有侵蝕性的水時，混凝土要有一定的耐侵蝕性，水流沖刷嚴重的部位，混凝土一般具有耐磨、抗沖刷的性能等。高速水流在運動中摩擦建筑物時，會對其表面造成磨損以及沖擊等的危害，磨損程度的不斷加劇，過流的表面就會產生大小不同的磨損痕跡。由于磨損痕跡的形成，則會造成不同程度的水流擾動，造成空蝕現(xiàn)象。漂移物質沖擊相對來說脆弱的混凝土時，容易形成比較高的反彈應力，當反彈應力高于混凝土的內聚力時，混凝土就會發(fā)生損壞現(xiàn)象，因此在進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，在實際施工中，一般會根據施工環(huán)境、溫度變化、澆筑的速度來進行適當的調整[10]。在施工的過程中，全斷面的灌注應盡量一次灌注，如許二次灌注、三次灌注，則須按照相關的設計要求及操作規(guī)范進行。在混凝土灌注之前，應采取在管道內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應力管道的堵管問題，可以采用以鋼管來代替波紋管作為豎向預應力管道。另外，為了避免新、舊混凝土之間產生裂縫，在混凝土灌注時，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，其不僅會影響到橋梁的美觀性，還會影響到橋梁功能的發(fā)揮，對橋梁安全性有潛在巨大威脅。目前，國內橋梁建設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不規(guī)范造成的，因此，在橋梁設計中，應當著重加強對這一方面的控制，在設計施工過程中，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，確保混凝土配比、混凝土使用量等設計合理，確?；炷临|量符合要求；加強對施工過程的監(jiān)管力度，以保證施工按照嚴格的規(guī)范進行。對已經出現(xiàn)裂縫的橋面，需要查明導致裂縫出現(xiàn)的真正原因，再根據具體的情況采取一定的措施對裂縫進行處理。另外，在施工的過程中，如遇到特殊天氣，需要采取一定的調溫措施，以保證施工規(guī)范進行，改善混凝土裂縫狀況，確保橋梁質量。

加強對橋梁的施工過程管理。需根據實際情況制定相應的施工方案，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，還應當加強對工程施工的關鍵工序和路線進行探討和研究。對于具有一定期限和進度工程，要加大施工力度和速度。同時，驗收監(jiān)理部門也要加強平時工作中的驗收工作，完善工程質量的驗收也是其中非常重要的內容。在橋梁工程的施工中，需要大量的人力作業(yè)以及大型機械的配合，只有充分發(fā)揮各種機械的優(yōu)點，現(xiàn)場工作中適當的安排，以及進行統(tǒng)一組織、統(tǒng)一調度，才能有效的利用好工程的時間，減少工程誤工或者延期的可能性。在施工前應當加強對機械設備的檢查工作，在平時要對機械設備進行全面的保養(yǎng)，應當有工種齊全的維修人員進行相關操作，以免誤工，同時也保證施工人員以及機械實施在操作中的安全性。建立機長負責制體系，保證機械設備的維護和維修，使其在工作時正常的發(fā)揮作用。橋梁設計的主要目的是設計出一種合理、經濟、可行的施工方案，以保證施工能夠順利安全進行，因此在設計的過程中，應當結合實際情況，綜合考慮可能對施工造成影響的多種因素，盡可能是選用新技術、新材料、新工藝，使設計方案更為合理科學經濟，而施工也應當按照設計方案的要求嚴格進行，從而保證橋梁的堅固性、耐久性，保證橋梁工程的整體質量，進而促進道路橋梁建設的進一步發(fā)展。施工法以其獨特的優(yōu)點在橋梁的建設中得到了廣泛的應用，但在施工的過程中，由于體系轉換多，對施工技術的要求較高，因此，在各階段、工序的具體施工中，要注意相關的事項，嚴格按照設計要求及相關的操作規(guī)范進行施工，在確保上一階段工程達到質量要求之后，再進行下一階段的施工，以保證施工的質量和安全。

3 結語

在重大件碼頭的設計中要盡量發(fā)展?jié)L裝運輸的方式，減少運輸過程中的裝卸環(huán)節(jié)，可以有效的提高運輸的效率。對于重大件碼頭來說，由于其使用的次數相對比較少，為了發(fā)揮其經濟效益，減少閑置浪費，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。把橋梁技術應用在重大件碼頭的設計中，對于碼頭的設計來說，是一次偉大的創(chuàng)新，在橋梁的設計過程中要充分的和碼頭的實際自然條件相結合，減少重大件在碼頭運輸中受到的阻礙?？傊?，把橋梁技術應用在重大件碼頭的設計中是一個比較系統(tǒng)的過程，要綜合考慮多方面的因素，例如船舶進出的安全、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

[1]齊心，楊海濤.關于道路橋梁設計隱患問題的幾點研究[J].價值工程，2012（6）：25-26.

[2]杜林，齊同欽，曾健，等.橋梁技術在重件碼頭設計中的應用[J].水運工程，2011（8）：31-32.

[3]雷鵬.棧橋式重件碼頭設計要點[J].水運工程，2012（3）：45-46.

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

[5]張緒進，竇亞軍.向家壩水電站重大件碼頭方案研究[J].水運工程，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].水利水運工程學報，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計[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構設計分析[J].中國水運：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的影響因素敏感性分析[J].重慶交通大學學報：自然科學版，2013（3）：66-67.

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