海上大型静载荷试验平台搭设方法及注意事项

刘　钊，邹一波，黎双邵

（中交天津港湾工程研究院有限公司，天津300222）

海上大型静载荷试验平台搭设方法及注意事项

刘钊，邹一波，黎双邵

（中交天津港湾工程研究院有限公司，天津300222）

搭好试验平台是保障海上大型静载荷试验成功的重要环节。根据工程的现场情况采用合适的搭设方法，有助于更安全、快捷的搭设试验平台。文章总结了各类平台的搭设方法，便于在实际工程中选取，为海上静载荷试验的安全、顺利进行提供参考。

静载荷；试验平台；搭设方法

0　引言

随着造船技术的发展，船舶吨位越来越高，码头泊位承载能力要求也越来越高。新码头的建设、新桩型的采用都需要进行单桩静载荷试验，在海上进行静载荷试验需要搭设试桩平台[1-3]。

相关规范对试桩平台的搭设提出了要求，并没有搭设方法的叙述，其它书籍资料中也未见关于海上试桩平台搭设方法的总结。但试桩平台的搭设关系到静载试验的安全、顺利进行，是海上静载荷试验保障的重要环节。本文以工程实践为基础，系统地总结了海上大型静载荷试验平台的搭设方法，能够为不同工程条件下试桩平台的选取及搭设提供参考。

大型海上静载荷试验平台搭设主要包括平台支撑搭设、支撑梁的搭设、平台的顶面搭设、平台的附属设施搭设四部分。平台不得与试验桩或基准桩相连，其高程应考虑水位和风浪等的影响，平台至少高于当月最高潮位50 cm。应设置护栏、人行爬梯、安全标识和信号灯等[4]。

1　平台支撑方式

试桩平台利用锚桩为支撑固定在锚桩上，试验桩和观测桩处于自由状态。锚桩支撑试桩平台的方式有5种：夹桩木式、扁担挑式、弯钩吊式、铁抱箍式、牛腿式支撑方式。按桩型来选，前4种基本适用各种材质桩型，焊牛腿只适用于钢管桩。按结实和牢靠程度分：焊牛腿最结实，铁抱箍次之，扁担挑和弯钩吊再次之，夹桩木最次之。焊牛腿支撑方式海上作业时间最长，扁担挑次之，使用弯钩吊再次之，铁抱箍和夹桩木再次之。

1.1夹桩木支撑

夹桩木支撑方式是利用夹桩木来承受平台本身重量及平台上的荷载，采用夹桩木支撑方式的优点是便于现场操作。在陆地加工好木方，与桩接触的面加工成一定的弧度，穿好螺杆螺栓，拿到现场对好位置拧紧螺栓即可。夹桩木支撑方式现场实际效果见图1。由于木方较轻，便于现场工人操作。夹桩木支撑方式的缺点是没有充分发挥材料的性能。因为木头耐压不耐剪，木头在夹桩木支撑方式中却是受剪。夹桩木支撑方式能承受的力也较小，牢靠性要较其它支撑方式差一些。采用夹桩木支撑方式也需要注意安全问题，曾经有工地采用夹桩木支撑方式，一场台风过后夹桩木几乎都掉入海中。夹桩木支撑方式适用于各类桩型。

图1　夹桩木支撑方式Fig.1 Timber supports clamped to a pile

1.2扁担挑支撑

扁担挑支撑方式是在锚桩的2个对面开槽，将槽钢双拼焊成的“扁担”放入槽中，“扁担”两头用长螺栓吊上双拼槽钢焊接的纵梁。扁担挑支撑方式现场实际效果见图2。

图2　扁担挑支撑方式Fig.2 Carrying-pole support

采用扁担挑方式应注意螺帽在海上风浪作用下可能晃出螺杆，曾经有工地发生过螺帽晃掉的情况，保险的方式是将螺杆的下端与螺帽焊死。扁担挑支撑方式适合于钢管桩。

1.3弯钩吊支撑

弯钩吊支撑方式是扁担挑支撑方式的一种小的变形。弯钩吊支撑方式不用在锚桩上开槽，用长螺栓吊上槽钢焊接的纵梁，螺杆上部弯起来钩在锚桩上。弯钩吊支撑方式现场实际效果见图3。采用弯钩吊支撑方式和扁担挑方式一样应注意螺帽在海上风浪作用下可能晃出螺杆，保险的方式是将螺杆的下端与螺帽焊死。弯钩吊支撑方式还应注意处理好上面的弯钩，使钩子能牢牢钩住而不被晃掉。弯钩吊支撑方式适合管桩搭设平台，无论是钢管桩还是混凝土管桩。

图3　弯钩吊支撑方式Fig.3 Hook hanging support

1.4钢抱箍支撑

钢抱箍支撑方式是在陆上加工好钢抱箍，将钢抱箍运至现场对好位置标高，插入螺杆，拧紧螺栓就可以了。钢抱箍支撑方式现场实际效果见图4。钢抱箍能充分发挥钢材的受力性能，承载能力比夹桩木支撑方式大多了。钢抱箍支撑方式适合管桩搭设平台，无论是钢管桩还是混凝土管桩。

图4　钢抱箍支撑方式Fig.4 Steelhoop clam ping

1.5牛腿支撑

牛腿支撑方式是在锚桩上焊牛腿。现场操作上牛腿支撑方式相较其它支撑方式操作复杂，它需要在现场焊牛腿，因此需要现场具备发电机和电焊机。这是一种最牢靠最结实的平台支撑方式。如果试桩平台静载试验完成后，还需长时间使用平台就应该考虑采用牛腿支撑平台方式。牛腿支撑方式现场实际效果见图5。焊牛腿应注意以下事项：风浪较小时，将发电机和电焊机放在方驳上，通过夹桩木支撑供施工人员操作；风浪较大或试桩区域无较大方驳时，可在桩顶上放置钢板供发电机和电焊机放置，从桩顶下放吊篮，施工人员在吊篮中操作，保障操作人员的安全。牛腿支撑方式适合于各类钢桩。

图5　焊牛腿支撑方式Fig.5 W elded corbelsupport

2　平台支撑框架

平台支撑框架是锚桩上的支撑搭好后，搭设受力的钢梁。搭设受力的钢梁主要考虑平台本身重量和平台荷载，应该核算强度和刚度。海上试桩平台荷载实际并不大，主要为安装试验设备时的安装人员重量和试验平台上的试验设备重量。纵梁跨距大，应该选刚度大的工字钢或槽钢，一般选40的槽钢双拼（或选用40a工字钢做纵梁），上面再铺1层工字钢做横梁。平台框架采用工字钢和槽钢双拼均可，但也要根据平台支撑方式考虑采用哪种型钢，如采用扁担挑和弯钩吊支撑方式则采用双拼槽钢做平台支撑框架，其它平台支撑方式则采用工字钢和双拼槽钢均可。

3　平台面层

平台面层可选用木板面层和铁板面层。如选用木板面层则在平台支撑框架上铺50 mm×50 mm方木，间距400 mm；方木上面铺50mm厚的木板。如选用铁板面层则在平台支撑框架上直接铺上薄铁板，考虑平台上荷载选用铁板厚度，一般试验选2 mm厚铁板即可。如果试桩平台做嵌岩平台，需核算钢板强度和刚度。木板面层和铁板面层根据工地实际情况选用，木板面层便于现场调整，但木板面层固定较复杂，需用铁丝绑扎固定方木，然后木板用铁钉固定在方木上。采用铁板面层只需和平台框架焊接即可。

4　平台附属设施

试桩平台的主要承重功能完成后，还需要搭设必要的附属设施。平台应设置必要的护栏、人行爬梯、安全标识、信号灯和救生设备等安全设施，并配备通信和交通等设备。考虑后续静载荷试验的顺利进行搭设防雨和遮阳装置。平台附属设施主要是为安装和试验人员安全及方便静载荷试验考虑，必须逐项落实。

5　结语

本文基于对几种搭设方式的分析总结对比，得到如下结论：

1）除本文列举的各类平台搭设方法外，可根据施工现场情况有选择性地组合使用各类材料及方法，应根据试桩区域特点和桩型、桩的材质、试验平台在静载荷试验完成后的后续用途，根据工程具体情况综合考虑选用合适的平台支撑方式、平台框架、平台面层和附属设施。

2）试桩平台的安全关系到后续工作的安全，应根据平台重量和荷载，校核所用材料的强度和刚度，并考虑在海上风浪环境长时间作用下可能带来的影响。

[1]杨琳，徐芳.灌河大桥主桥上部结构施工安全管控[J].中国港湾建设，2016，36（2）：73-76. YANG Lin,XU Fang.Securitymanagement and controlof the upperstructure construction ofGuanhe Bridge[J].China Harbour Engineering,2016,36(2):73-76.

[2]杨红民，吕海林，蔡军，等.从天津港某工程静载试桩结果浅析后压浆的处理效果[J].中国港湾建设，2008（3）：18-20. YANGHong-min,LÜHai-lin,CAIJun,etal.Analysis of effectof postpressure grouting on thebasisof results of static load testing of piles in Tianjin Port[J].China Harbour Engineering,2008(3):18-20.

[3]JTJ255—2002，港口工程基桩静载荷试验规程[S]. JTJ255—2002,Specification for testing of pile under static load in harborengineering[S].

[4]JTS 167-4—2012，港口工程桩基规范[S]. JTS 167-4—2012,Code for pile foundation of harbor engineering [S].

Methods for erection of large offshore platform for static load tests and precautions

LIU Zhao,ZOUYi-bo,LIShuang-shao
（CCCCTianjin PortEngineering Institute Co.,Ltd.,Tianjin 300222,China）

A properly erected testing platform is the critical link to the success of large-scale offshore static loading tests. Proper erection methods adopted according to the site conditionswill be conducive to the erection of a test platform in a safe and quick way.This paper summarizesmethods for erection of various test platforms,whichmay be conveniently selected and used for the safe and smooth execution of offshore static loading tests and used as reference for safe and successful offshore static load tests.

static load;test p latform;erectionmethod

U655.4

B

2095-7874（2016）06-0065-03

10.7640/zggw js201606016

2016-02-29

刘钊（1988—），男，河北承德市人，硕士研究生，理论与应用力学专业。E-mail：283698403@qq.com