论钢抱箍施工工艺在港口水下工程的应用

摘 要 由于三峡蓄水后，码头的施工水位条件发生的改变，低水位施工的有效时间变短，以往传统的施工工艺将不再适用于库区高水位的施工条件，钢抱箍的施工工艺应运而生。

关键词 码头工程；码头建设；钢抱箍

因三峡工程蓄水的原因，传统的施工工艺不能满足现状的实际情况。每年的枯水期大大缩短，造成水下工程量和施工强度都十分大，为解决水下施工难度，钢抱箍的施工工艺超重大体积混凝土架空结构的施工难题，该工艺，可节约大量的材料，降低工程成本[1]。

1 前期準备

对现有施工工艺进行调研、研究、对比，咨询相关专家进行方案分析，召开专家会议，确定钢抱箍的施工工艺的可行性，并进行记录分析。查阅相关钢抱箍的技术参数，购置相关的技术书籍、文献、规范。做好技术准备工作。

成立技术攻关小组，确定组织机构，对研究任务进行分解，任务、责任落实到人。根据现有资料，召开专题会议，设计出钢抱箍的结构尺寸，重点解决以上几项技术难题，委托专门机构进行理论验算，从理论上保证该工艺可实施性。加工钢抱箍进行现场模拟荷载试验，验证理论计算的效果，并形成书面报告。

通过实验资料及报告数据，对问题集中分析整理，进一步改进设计，解决存在的问题。在改进的基础上，再次进行实验复核，若仍存在新的问题，重复以上工作，再进行改进，重复实验，直至满足施工要求为止。实践成功后，经各方验收广泛推广使用，并形成书面指导作业书

2 工艺对比

2.1 钢护筒上焊接牛腿的施工工艺

本方案的主要要点是将所有施工荷载全部施加在牛腿上，在牛腿上放置承重梁，在承重梁上形成平台进行现浇混凝土纵横撑施工。该施工工艺的优点：解决的水上施工的承重构件的问题，并充分利用了钢护筒与钢牛腿的焊接，该施工工艺在以往施工中也较普遍应用。缺点：由于所有焊接均在现场条件下进行，焊接过程中条件较差，焊缝存在较多的立焊、倒焊部位，焊接技术要求较高，焊接质量很难控制[2]，并且本工程中钢牛腿承受的重量较大，焊接工作量很大，在工期紧张的情况下，很难有效的控制焊接质量。存在较大的安全隐患。费用投入方面，钢牛腿的结构尺寸较大，需要大量的钢材，而且使用的钢材在蓄水后无法回收，等下一个低水位的时期，割除钢牛腿的工时投入也较大。

根据以上分析：该施工工艺可行，但是在施工中主要解决焊接质量的控制，同时为满足荷载的需要，必须设计较大钢牛腿，焊接工作量较大，工期进度较难保证。

2.2 钢抱箍的施工工艺

钢抱箍的结构形式及工作原理是：将钢板弯曲成半圆弧状，两个半圆弧之间采用的高强螺栓连接，依靠螺栓的拧紧程度控制圆弧钢板与桩柱产生摩擦力，在圆弧钢板的外侧焊接牛腿，放置承重型钢[3]。该工艺的主要原理基本与钢牛腿相同，只是在施工中用钢抱箍替代钢牛腿，与牛腿的施工工艺相对比来看，优点有：①钢抱箍的加工可以在专业的钢结构加工厂里进行[4]，焊接的外界条件较好，对焊接质量容易控制；②钢抱箍可以提前加工准备，不必等到桩基施工完成后再进行，可以有效控制工期的制约，避免与其他工序在时间安排上发生冲突；③钢抱箍方便安装和拆除，所有材料均可回收反复使用，节约成本[5]。缺点：以往钢抱箍的使用，在桥梁排架施工中较普遍应用，桥梁的排架均为单方向受力，而水工框架结构均为纵横双方向受力，对钢抱箍的受力性能及原理是个较大的挑战[6]。另外从受力方面考虑，钢抱箍以往的使用均考虑与混凝土的摩擦力，钢与混凝土之间的摩擦力加大；水工结构桩基上设计为钢护筒，钢与钢的摩擦系数较小，在实际施工中基本没有应用。

3 技术关键

根据以上分析，钢抱箍的施工工艺的优点比较突出，无论在质量、安全还是工期保证方面以及施工成本上都优越于钢牛腿的施工工艺，通过多方调研及咨询相关专家后，拟采用钢抱箍的施工工艺。

采用该施工工艺主要技术关键是解决以下几个技术：通过计算设计适合水工框架结构的钢抱箍，钢抱箍的结构尺寸，必须满足恒载和施工荷载的要求，同时在承受荷载的时候满足自身的刚度要求，解决纵横双向受力的技术问题。通过荷载试验验证钢抱箍的受力情况，确保施工应用中安全和质量。制定合理的施工方案，施工中按照设计指标严格进行控制，尤其是螺栓的拧紧程度，必须进行验证校核。

成功运用在钢结构上安装钢抱箍的施工工艺，解决钢与钢之间摩擦力不足的技术难题。推广在相同或类似大体积现浇混凝土施工中，采用钢抱箍的施工工艺，在安全、质量、进度上体现其优势，同时在经济效益上均优于其他施工工艺。

参考文献

[1] 瞿金玮，叶炳麟，鲁刘磊.钢抱箍支架现浇帽梁施工技术[J].黑龙江交通科技.2012，35（12）：95-96.2012，12.

[2] 温定煜，邢东升.大跨度槽身施工的抱箍钢牛腿斜撑综合支撑技术[J].水利水电技术.2001，32（2）：20-22.2001，1.

[3] 陈理真，于黎.大水位差码头大直径重载钢抱箍关键技术研究[J].中国水运（下半月）.2013，13（8）：291-293.2013，8.

[4] 范远林，姚峰.钢抱箍法施工高桩承台可行性研究与应用[J].市政技术.2017，35（6）：51-53.2017，6.

[5] 张传刚，承宇，张坤.基于钢抱箍法的桥梁支座更换设计[J].现代交通技术.2013，10（6）：41-43.2013，6.

[6] 蒋玉富，吴中鑫.钢抱箍在圆形独柱墩支座更换中的应用研究[J].交通科技.2017（1）：70-72.2017，1.

作者简介

李波（1983-），男，汉族，籍贯：重庆綦江；大学本科，工程师，主要研究方向：工程项目管理。