重件码头设计中对桥梁技术的应用

摘 要：随着我国经济的快速发展，交通运输服务行业也随之得到了不断的增长。对于一些大型设备来说，由于其重量和体积都比较大，而且其投资也相对比较大，对于其运输过程中的要求比较高，所以在运输的过程中要优先的考虑到设备的运输安全问题。重大件的水路运输和其它的运输方式相比，不仅对重大件的质量和体积性质比较小，而且相对比较安全，有较好的经济效益，在对重大件的水路运输中对于码头设计中的桥梁建设成为了人们关注的热点。

关键词：重大件码头 桥梁技术 应用

中图分类号：U656 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（b）-0054-02

在对重大件码头的设计中，可以根据码头的设计特点考虑使用部分桥梁技术，将桥梁技术转移到重大件码头的设计中。不仅可以解决悬臂梁因为承担大量荷载而导致出现挠度和强度的问题，通过采用一些大跨度梁等设计的理念和方法，可以降低施工的难度，减少梁体自重的问题，在对桥梁的桥墩设计中，也可以考虑大跨度桥梁的设计方法，采用大直径钻孔灌注的技术。通过桥梁技术和重大件码头设计的结合，可以使码头发挥出其原有的功能。

1 码头结构简介

重大件常用的运输方式有铁路运输、公路运输、水路运输三种方式，对于铁路运输来说，由于受到桥梁、隧道等方面的限制，减小了其使用的范围；公路运输由于受到公路的宽度、桥梁的承载能力的限制和纵坡、弯道半径等限制，使重大件的运输受到了某些限制，主要用在短途方面。目前我国的重大件的运输主要采用的是水路运输的方式，对于一般的重大件来说可以使用1000～3000DWT的船舶就可以满足运输的要求[1]。对于水路运输来说，码头就是其运输目的地的中转站，码头的设计对于解决重大件由船运到安装现场具有重要的意义，对于重大件的运输来说具有非同一般的意义。重大件码头的结构主要有三种形式，岸壁式码头，墩柱式码头和斜坡式码头。

岸壁式码头和普通码头一样，只要能够承受大型平板车的轮压，在平面上能够满足大型平板车的转弯半径，就能够使用的要求，这种结构的码头不仅能够随意不同地区不同水位差的变化，而且还能满足各种尺度的重大件的起吊。墩柱式码头和岸壁式码头相比多了支承桁车的墩柱外，其它部分都相同。墩柱式码头也同样可以满足各种水位的需求，由于桁车造价的限制，只能够吊动10 m左右的重大件。斜坡式码头是为了满足重大件的运输需求，其坡度一般设置为1∶10或者1∶12，对于斜坡的宽度的确定需要依据卸船的方向。

在码头的设计中主要采用以下几种装卸工艺：吊装工艺、滚装工艺等，对于吊装工艺来说，主要是采用具有足够长度的吊臂的大型浮吊，采用整机起吊的方式，这种方法的优点是受气候的影响比较小，而且占用码头的时间比较少，缺点就是需要租用大型的浮吊，要为驳船提高足够的水域空间；滚装工艺要求采用专用的滚装船，可以通过自身的调节作用，适应荷载的变化，保持船体的平衡，主要是通过在船的甲板上面或者码头上面铺设临时的滑板或者轨道，运用液压推进或者绞车牵引的方式实现整机装卸，这种方法的缺点是受气候的影响比较大，而且装卸的时间长，增大了装卸的风险性[2]。

在重大件码头的设计中要尽量合理的利用好码头的自然条件，做好重大件码头的改造工程设计，尽量利用港口已经存在的设施，减少工程的造价。和旁边的泊位运输等做好协调，避免在使用阶段互相干扰[3]。满足港口船舶作业和装卸的要求，进行合理的布局，要兼顾各个方面的利用率，还应当使港口内具备比较好的驻泊条件。

2 桥梁技术在码头设计中的应用

在进行桥梁设计前，必须先对工程的具体情况进行实地勘查，了解和掌握工程施工的整体环境，结合工程及施工地的实际情况，从实际出发对工程中的各个环节进行设计，而不能凭空想象，在设计时，众多的细节之处还应当备注阐明；设计还应当严格遵守国家及行业的相关技术标注及设计规范，同时还应当考虑到经济性，尽可能地在保证设计符合实际和相关规范的前提下，因地制宜地使用新技术、新材料，以降低成本，节省建设资金。在桥梁施工方案初步设计完成之后，还应当对设计方案中桥梁的质量和美观性进行具体的分析，以保证道路桥梁的加固性、耐久性和美观性[4]。在桥梁设计施工中，首先应对施工材料进行严格的把关，确保施工材料符合相关的标准，质量合格，以从基础上确保桥梁质量。在对设计施工方案进行分析时，应当根据工程的具体要求，结合施工地的具体情况，对地基稳固性进行分析，要特别注意一些地基容易发生不均匀沉降的区域，在对此种地基进行处理时要有明确的处理措施。

桥梁设计的路线设计通常是遵循线形、美观的原则，主桥的建设方式应当综合考虑施工地段的地形特点、桥梁结构等因素，一般会通过采取一定的措施使用直线相接的方式。桥梁结构的整体性、延展性，计算图式和受力路线，混凝土的配比，钢筋的直径、质量，构件截面等都对桥梁的耐久性有着影响，因此，在桥梁设计的过程中应当着重加强对这些方面的控制，确保桥梁结构合理、施工操作规范、材料质量合格，保证桥梁结构的整体协调统一，同时还应当针对钢筋腐蚀问题，采取一定的防腐蚀措施，如采用涂层钢筋、做好化学防腐措施等[5]。对已腐蚀的钢筋进行锈迹清除和技术修复，结合实际情况，对钢筋腐蚀问题进行有效的控制，以实现道路桥梁的长久安全。应当特别注意码头中桥梁的桥墩设计，由于主桥墩承受了桥梁中的大部分荷载，再加上水流力、船舶的挤压力等，对于主桥墩的设计来说要准确的设计好其承受的荷载[6]。对于靠系桥墩来说，主要承受了船舶在靠系的应力，可以考虑多层系倒缆的方法。

在桥梁工程施工中桥墩混凝土浇筑的成败主要在于混凝土的振捣质量，因此在浇筑中，必须做到不漏振、不过振，做到保证混凝土密实均匀。其施工的主要内容有在墩顶浇筑起步梁端，即0#块施工；在0#块上拼装悬挂篮并依此进行分段悬浇梁段；边跨及中跨合拢。其施工的具体工艺流程为：灌注0#段拼装挂篮灌注1号段或2号段挂篮前移就位调整调整挂篮模板标高钢筋安装及绑扎安装梁段波纹管预应力筋和预应力钢筋安装两端封锚调整钢筋计波纹管位置浇筑混凝土混凝土养护、拆膜及接缝处理预应力筋下料、穿束张拉预应力筋封锚、压浆挂篮前移[7]。

水工混凝土在港口中一般采用密度为2400 kg/m3的水泥混凝土，水工混凝土经常用在水下、水上等区域。混凝土的用途不同，对其技术的要求也格不相同，例如对于经常接触水时，混凝土一般要比较好的抗渗性能，在寒冷地区，所用混凝土一般具有很强的抗冻性能，接触具有侵蚀性的水时，混凝土要有一定的耐侵蚀性，水流冲刷严重的部位，混凝土一般具有耐磨、抗冲刷的性能等。高速水流在运动中摩擦建筑物时，会对其表面造成磨损以及冲击等的危害，磨损程度的不断加剧，过流的表面就会产生大小不同的磨损痕迹。由于磨损痕迹的形成，则会造成不同程度的水流扰动，造成空蚀现象。漂移物质冲击相对来说脆弱的混凝土时，容易形成比较高的反弹应力，当反弹应力高于混凝土的内聚力时，混凝土就会发生损坏现象，因此在进行施工过程要注意选择合适的抗冲耐磨材料，如铁矿石骨料砂浆与混凝土、高强混凝土等施工材料，防止出现磨损现象。分段现浇施工在混凝土灌注时一般是使用泵送，混凝土坍落的速度通常是控制在14～18 cm之间，在实际施工中，一般会根据施工环境、温度变化、浇筑的速度来进行适当的调整[10]。在施工的过程中，全断面的灌注应尽量一次灌注，如许二次灌注、三次灌注，则须按照相关的设计要求及操作规范进行。在混凝土灌注之前，应采取在管道内插入硬塑管的措施来避免波形管被压瘪；而为了方便处理竖向预应力管道的堵管问题，可以采用以钢管来代替波纹管作为竖向预应力管道。另外，为了避免新、旧混凝土之间产生裂缝，在混凝土灌注时，一般是采用从挂篮前段开始灌注的方法。

桥梁中的裂缝现象是桥梁常见的问题，其不仅会影响到桥梁的美观性，还会影响到桥梁功能的发挥，对桥梁安全性有潜在巨大威胁。目前，国内桥梁建设中使用的建筑材料主要是混凝土，而混凝土出现裂缝一般主要是由于混凝土的自重和施工技术不规范造成的，因此，在桥梁设计中，应当着重加强对这一方面的控制，在设计施工过程中，要综合考虑到施工地的温度、气候、水文等多方面的影响因素，确保混凝土配比、混凝土使用量等设计合理，确保混凝土质量符合要求；加强对施工过程的监管力度，以保证施工按照严格的规范进行。对已经出现裂缝的桥面，需要查明导致裂缝出现的真正原因，再根据具体的情况采取一定的措施对裂缝进行处理。另外，在施工的过程中，如遇到特殊天气，需要采取一定的调温措施，以保证施工规范进行，改善混凝土裂缝状况，确保桥梁质量。

加强对桥梁的施工过程管理。需根据实际情况制定相应的施工方案，施工方案要包含施工阶段的具体情况以及可能会出现的问题，包括为了避免出现施工问题的方案和解决这些问题的有效办法。其次，还应当加强对工程施工的关键工序和路线进行探讨和研究。对于具有一定期限和进度工程，要加大施工力度和速度。同时，验收监理部门也要加强平时工作中的验收工作，完善工程质量的验收也是其中非常重要的内容。在桥梁工程的施工中，需要大量的人力作业以及大型机械的配合，只有充分发挥各种机械的优点，现场工作中适当的安排，以及进行统一组织、统一调度，才能有效的利用好工程的时间，减少工程误工或者延期的可能性。在施工前应当加强对机械设备的检查工作，在平时要对机械设备进行全面的保养，应当有工种齐全的维修人员进行相关操作，以免误工，同时也保证施工人员以及机械实施在操作中的安全性。建立机长负责制体系，保证机械设备的维护和维修，使其在工作时正常的发挥作用。桥梁设计的主要目的是设计出一种合理、经济、可行的施工方案，以保证施工能够顺利安全进行，因此在设计的过程中，应当结合实际情况，综合考虑可能对施工造成影响的多种因素，尽可能是选用新技术、新材料、新工艺，使设计方案更为合理科学经济，而施工也应当按照设计方案的要求严格进行，从而保证桥梁的坚固性、耐久性，保证桥梁工程的整体质量，进而促进道路桥梁建设的进一步发展。施工法以其独特的优点在桥梁的建设中得到了广泛的应用，但在施工的过程中，由于体系转换多，对施工技术的要求较高，因此，在各阶段、工序的具体施工中，要注意相关的事项，严格按照设计要求及相关的操作规范进行施工，在确保上一阶段工程达到质量要求之后，再进行下一阶段的施工，以保证施工的质量和安全。

3 结语

在重大件码头的设计中要尽量发展滚装运输的方式，减少运输过程中的装卸环节，可以有效的提高运输的效率。对于重大件码头来说，由于其使用的次数相对比较少，为了发挥其经济效益，减少闲置浪费，最大限度的发挥其潜能，可以在码头中增加一些装卸码头，增加重大件码头的利用率。把桥梁技术应用在重大件码头的设计中，对于码头的设计来说，是一次伟大的创新，在桥梁的设计过程中要充分的和码头的实际自然条件相结合，减少重大件在码头运输中受到的阻碍。总之，把桥梁技术应用在重大件码头的设计中是一个比较系统的过程，要综合考虑多方面的因素，例如船舶进出的安全、船舶在靠离码头中的效率和安全等，需要统筹兼顾。

参考文献

[1] 齐心，杨海涛.关于道路桥梁设计隐患问题的几点研究[J].价值工程，2012（6）：25-26.

[2] 杜林，齐同钦，曾健，等.桥梁技术在重件码头设计中的应用[J].水运工程，2011（8）：31-32.

[3] 雷鹏.栈桥式重件码头设计要点[J].水运工程，2012（3）：45-46.

[4] 黄军.我国道路桥梁施工中关键问题探讨[J].大观周刊，2011（6）：37-38.

[5] 张绪进，窦亚军.向家坝水电站重大件码头方案研究[J].水运工程，2009（4）：41-42.

[6] 曾成杰，陆培东，王艳红，等.洋口港LNG码头栈桥沿程桩基局部冲刷分析[J].水利水运工程学报，2012（5）：64-65.

[7] 黄向平，杨伟佳.上海吴淞口国际邮轮码头工程引桥设计[J].城市道桥与防洪，2013（3）：52-53.

[8] 俞红.湄洲救助基地码头工程结构设计分析[J].中国水运：下半月，2013（4）：44-45.

[9] 刘明维，翁珍燕，杨洋，等.架空直立式码头水平撞击力分配系数的影响因素敏感性分析[J].重庆交通大学学报：自然科学版，2013（3）：66-67.

[10] 沈迪州.陡坡岩面上立柱梁板式码头结构方案探讨[J].水运工程，2011（8）：51-52.