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关于干船坞设计一些问题讨论 　　摘要对干船坞工程中的部分设计与施工进行探讨。 　　关键词干船坞;设计;施工技术 　　中图分类号U673文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)042-0051-01 　　 　　0引言 　　船坞,不论是干船坞还是浮船坞,均是修造船的场所,只是前者是在陆上,后者是在水上的不同。 　　干船坞工程是土木工程中水工工程的一个分支。它与其他水工工程相比,虽有很多相同的内容,但由于功能的差异,也有其固有的特殊内容。例如与码头工程相比,除有靠船护舷、系船柱、门机等以外,还有牵引车、作业车、登船塔;压缩空气、氧气、乙炔、二氧化碳、蒸汽、淡水、海水等动力给排水系统、灌排水系统,特别是还有坞门、坞室和泵房。因此,要设计一结构简单、实用、经济又方便施工的干船坞工程,确非容易,但通过多年来工程技术人员的辛勤劳动,已建成了不少设计和施工均优的干船坞工程。当然,干船坞工程也??其他事物一样,随着实践到认识的不断深化,总有新认识,现就初浅不成熟的认识,对以下问题作一讨论。 　　干船坞工程,也与其他水工工程一样,由于所处水文、地质条件的不同,其结构形式也繁多,故以下讨论的问题只局限于建在岩基上的、减压排水结构式的干船坞,其中:坞口结构为整体重力式;坞室结构为分离式;坞门为浮箱式和卧倒式;排水为泵配真空虹吸式;灌水为真空虹吸式和坞门设进水管式。在分离式坞室结构中,坞墙结构为全、半扶壁重力式和衬砌式;坞底板结构为设中、边板式。 　　1围堰 　　干船坞,位于水域中,或多半长深入水域中,为省去耗资巨大的临时围堰工程,除设计为浮箱式而水上施工外,大多均为采用干施工而建临时围堰式。 　　围堰,除挡水外,还要抗浪、流和防渗作用。根据所处的水文和地质条件,其结构形式可分为钢板桩式、沉箱重力式和填土式,但如果施工完后,拆下的沉箱能用于其他工程,则采用沉箱重力式的较为经济。为降低围堰的渗水量,减少施工期内抽排水量,沉箱重力式的,其抛石基床要沿堰轴线的一定宽度范围内作升浆处理;填土式的,要沿堰轴线设旋喷心墙。 　　围堰,不论为何种结构形式,当坞门在坞室内建造时,应在堰内于低潮位处,设横穿堰的进水管,管的内、外端设带止水的闸门,为能灌水起浮、安装坞门而省除设跨越堰的临时灌水虹吸管和配真空泵;对小吨位、不设下坞通道的船坞,堰与坞口之间要有足够的宽度,以便施工期设进、出坞室的临时车道。 　　此外,填土式围堰,应在施工完后、拆堰前,对内坡按短期而可较小的边坡稳定系数进行验算,以便在拆堰时,先于堰内在陆上削挖部分内坡,这样,挖出的部分填料可重复利用,更可减少水上挖弃方量,收到降低造价、缩短工期和减少污染的效果。 　　2坞口 　　干船坞,坞口和坞门是拆围堰后的挡水结构,也是船进出的口门。 　　2.1坞墩 　　坞口的坞墩,除支撑坞门外,还承受由坞门传来的巨大水压力,须有足够的抗倾、抗滑的稳定性,其结构形式,根据所处的地质条件,可为实体式、扶壁式和空箱式,当地基为岩基时,常采用整体重力实体式的。相对地说,实体式的虽比空箱式的稳定性好,施工方便,但属于大体积混凝土。大体积混凝土的防裂问题,无论是在理论或实践上均未解决,只得说“无混凝土不裂”。防裂计算也同其他结构计算一样,也要有基本的计算简图和相应的计算公式。现在一些文献所述的温度裂缝内容,既未绘出计算简图,也未列出合理的计算公式。温度变化的变形与受力变形是绝然不同的二种变形型态,前者是各向同号、同变形系数;后者是受力向与非受力向不同号、不同变形系数。致于温度应力计算简图,即便是圆球体都绘不出来,何况是块体,就更难绘出来。为了利用实体式的优点,又回避防裂这一难题,于坞墩内设一浆砌块石实体,周边为1.0m壁厚的钢筋砼,成为改进性实体式,将内部水泥水化热的绝热温升降至相当小的程度,而省去设循环冷却水管。这样做,比在坞墩内设很多浆砌块体柱,即经济、简便,还可避免因温度不同相互约束于坞墩内部产生很多温度裂缝。 　　2.2门框 　　坞口的门框是直接支承坞门的,框的结构形式有预埋U形不锈钢板的和砌花岗石的。在砌花岗石的中,坞口预埋锚筋与花岗石插植锚筋有设计为搭接焊的和绑扎的。 　　框是由两垂直边和水平槛组成的立体形结构,施工要做到在一垂直平面内,而且与坞门接触面很平整,使其与坞门的止水带能紧密贴靠而不渗漏水,是有一定难度的。为便于控制,在产花岗石的地区,应不采用预埋U形不锈钢板的,而优先用砌花岗石的,并且锚筋不搭接焊,采用绑扎。锚筋如采用搭接焊,由于焊接应力的存在,使用靠尺控制已砌好的花岗石,还要设顶拉杆,以防移动而影响平整度,何况锚筋已有足够的锚固长度,能相互锚着而无须焊接。此外,除每对锚筋扎固外,每层、条锚筋应按要求设分布筋,以固定锚筋间距和细化二次浇注混凝土的干缩裂缝。