空心方块出运方法探讨精选.doc

空心方块出运方法探讨 □广东省航盛建设集团有限公司 李灼烁 摘 要：空心方块出运是重力式码头施工中的关键工序，通过对某工程空心方块出运形式的对比，提出一种使用设备少、效率高、操作简单、且费用低廉的施工方法，对于其他中小型构件出运施工，具有一定的借鉴作用。 关键词：方块 出运 方法 1 前言 重力式码头施工关键的一个环节就是码头墙身安装部分。重力式码头的墙身一般采用方块、沉箱、扶壁等大型构件，其施工工艺往往涉及到大型的施工设备，特别是起重作业，对机械、操作等方面的要求比较高。如何对该部分工艺进行简化，对降低工程施工安全隐患、提高施工效率、节省工程成本具有重要意义。 2 概况 在某沿海港口工程中采用了空心方块作为重力式码头墙体构件。构件的主要指标为：重量：140 t/个；尺寸：长×宽×高=5.3 m×4.95 m×7.0 m。根据现场施工条件，同时受现场场地限制，本工程的空心方块需要分两批进行出运，将方块从预制场拉到水域前沿，供起重船吊运。 3 出运方法选择 根据目前已有的施工技术，可以采用滑移法、气垫法（胶囊出运）、滚动法、顶推法等方法进行出运。各种出运方法的对比见表1。 表1. 出运方法 滑移法 气垫法 滚动法 顶推法 出运机械设备 大钢梁、钢垫板、卷扬机、千斤顶 胶囊、卷扬机、千斤顶 滚筒、卷扬机、千斤顶 纵（横）移小车、步行式千斤顶、顶推车、千斤顶 场地要求 预留千斤顶坑、预埋轨道、 预留顶升胶囊位、千斤顶坑 场地整平有足够的承载力就行 预留车道坑、预埋轨道 拖运速度 快 慢 快 慢 适用范围 大、中、小型构件 大、特大、中型构件 大、中、小型构件 特大、大、中型构件 根据表1的比较,在综合考虑工期和成本等因素后,决定采用滚动法进行出运。具体操作方法为:先顶升方块，再把滚筒放在需要移动的方块下面，松开千斤顶，使方块直接坐落在滚筒上面，然后用小牵引力拉动方块，即可完成方块的水平运输。 4 分析和核算 在进行操作前,需要对钢管受力情况、牵引力等进行分析和核算，确保施工安全和方案的顺利实施。 (1)滑移设备 ①拖移说明 方块水平出运采用钢滚筒。钢滚筒采用45#材质的无缝钢管制作。滚筒直径为D=90 mm，壁厚δ=10 mm。长度按照横穿方块底胎模再增加一点富余长度，根据现场施工环境要求,确定为6 m。滚筒沿垂直方块出运的方向（平行前后趾）摆放。总共分为三组：接应钢管、承载钢管、退出钢管,详见图1。在方块顶升后，将承载钢管铺进方块底部，然后放下方块，使其坐落在承载钢管上，然后在方块前面铺设一套接应钢管，然后开始起拖，使方块向前移动到前面的接应钢管上。随着方块前移，后面的钢管退出，这时将退出钢管移至前面，作为接应钢管，循环使用，直至将方块拖移至起重船的吊点位置。 图1 方块出运示意图 ②钢管承载力计算 根据机械设计原理和GB150-98，外压容器承载压力按照以下公式计算。 临界压力表述与许用设计外压的确定： [P]为许用设计外压（正常工作过程中可能产生的最大内外压差），取0.1 MPa；Pcr为临界压力（MPa）；m为稳定系数，我国钢制压力容器标准取m=3，“设计规定”稳定性系数m＝3，此时要求圆筒的不圆度e ? 0.5% Dg，且e ? 25 mm。 根据现场实际情况分析，本工程中，对钢管的使用要求属于非弹性失稳，其临界压力与材料的强度性有关，按照以下公式计算临界压力： 式中Et为材料弹性系数，取（N/mm2）；μ为泊松比，对于钢材取；t为钢管壁厚，本工程取；D0为钢管中性面直径，本工程取。 计算出材料的临界压力： 方块与钢管之间的接触面积按照e ? 0.5% Dg，且e ? 25 mm中的小值。则单根滚筒与方块的接触面积为： 单根钢管可承受的压力： 现场需拖运的方块实际重量为：140 t/件，按照起重规范要求，必须有4倍安全系数，则安排4根钢管就能够满足承载要求。根据拖运过程的实际情况，为确保接应顺利，且尽量避免偏位，方块底的承载钢管安排7根，间距取850 mm。同时为了周转方便，安排7根接应钢管，共使用14根钢管，钢管长度取6.0 m。 (2)顶升及牵引系统 ①顶升系统 顶升系统采用液压千斤顶系统。在方块的底模预留的4个顶升槽中安放4个100吨顶升力的千斤顶，为保证顶升系统工作同步，采用“一拖四”高压油泵进行统一控制。高压油泵采用BZ70-1型高压油泵1台，千斤顶采用QR100-20液压千斤顶4套。 ②牵引系统 根据有关文献，参考以下公式计算牵引力： 式中：f为水平牵引动力（KN）；K为工程实际状况系数，查表，取K=1.35；G为结构总重（KN）；n为滚轴个数；R为滚轴半径（mm）；l为滚轴支撑有效长度（mm）。 计算牵引力： 启动牵引力需约6 t。结合实际情况