劉　釗，鄒一波，黎雙邵

（中交天津港灣工程研究院有限公司，天津300222）

海上大型靜載荷試驗平臺搭設(shè)方法及注意事項

劉釗，鄒一波，黎雙邵

（中交天津港灣工程研究院有限公司，天津300222）

搭好試驗平臺是保障海上大型靜載荷試驗成功的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)工程的現(xiàn)場情況采用合適的搭設(shè)方法，有助于更安全、快捷的搭設(shè)試驗平臺。文章總結(jié)了各類平臺的搭設(shè)方法，便于在實際工程中選取，為海上靜載荷試驗的安全、順利進行提供參考。

靜載荷；試驗平臺；搭設(shè)方法

0　引言

隨著造船技術(shù)的發(fā)展，船舶噸位越來越高，碼頭泊位承載能力要求也越來越高。新碼頭的建設(shè)、新樁型的采用都需要進行單樁靜載荷試驗，在海上進行靜載荷試驗需要搭設(shè)試樁平臺[1-3]。

相關(guān)規(guī)范對試樁平臺的搭設(shè)提出了要求，并沒有搭設(shè)方法的敘述，其它書籍資料中也未見關(guān)于海上試樁平臺搭設(shè)方法的總結(jié)。但試樁平臺的搭設(shè)關(guān)系到靜載試驗的安全、順利進行，是海上靜載荷試驗保障的重要環(huán)節(jié)。本文以工程實踐為基礎(chǔ)，系統(tǒng)地總結(jié)了海上大型靜載荷試驗平臺的搭設(shè)方法，能夠為不同工程條件下試樁平臺的選取及搭設(shè)提供參考。

大型海上靜載荷試驗平臺搭設(shè)主要包括平臺支撐搭設(shè)、支撐梁的搭設(shè)、平臺的頂面搭設(shè)、平臺的附屬設(shè)施搭設(shè)四部分。平臺不得與試驗樁或基準樁相連，其高程應(yīng)考慮水位和風浪等的影響，平臺至少高于當月最高潮位50 cm。應(yīng)設(shè)置護欄、人行爬梯、安全標識和信號燈等[4]。

1　平臺支撐方式

試樁平臺利用錨樁為支撐固定在錨樁上，試驗樁和觀測樁處于自由狀態(tài)。錨樁支撐試樁平臺的方式有5種：夾樁木式、扁擔挑式、彎鉤吊式、鐵抱箍式、牛腿式支撐方式。按樁型來選，前4種基本適用各種材質(zhì)樁型，焊牛腿只適用于鋼管樁。按結(jié)實和牢靠程度分：焊牛腿最結(jié)實，鐵抱箍次之，扁擔挑和彎鉤吊再次之，夾樁木最次之。焊牛腿支撐方式海上作業(yè)時間最長，扁擔挑次之，使用彎鉤吊再次之，鐵抱箍和夾樁木再次之。

1.1夾樁木支撐

夾樁木支撐方式是利用夾樁木來承受平臺本身重量及平臺上的荷載，采用夾樁木支撐方式的優(yōu)點是便于現(xiàn)場操作。在陸地加工好木方，與樁接觸的面加工成一定的弧度，穿好螺桿螺栓，拿到現(xiàn)場對好位置擰緊螺栓即可。夾樁木支撐方式現(xiàn)場實際效果見圖1。由于木方較輕，便于現(xiàn)場工人操作。夾樁木支撐方式的缺點是沒有充分發(fā)揮材料的性能。因為木頭耐壓不耐剪，木頭在夾樁木支撐方式中卻是受剪。夾樁木支撐方式能承受的力也較小，牢靠性要較其它支撐方式差一些。采用夾樁木支撐方式也需要注意安全問題，曾經(jīng)有工地采用夾樁木支撐方式，一場臺風過后夾樁木幾乎都掉入海中。夾樁木支撐方式適用于各類樁型。

圖1　夾樁木支撐方式Fig.1 Timber supports clamped to a pile

1.2扁擔挑支撐

扁擔挑支撐方式是在錨樁的2個對面開槽，將槽鋼雙拼焊成的“扁擔”放入槽中，“扁擔”兩頭用長螺栓吊上雙拼槽鋼焊接的縱梁。扁擔挑支撐方式現(xiàn)場實際效果見圖2。

圖2　扁擔挑支撐方式Fig.2 Carrying-pole support

采用扁擔挑方式應(yīng)注意螺帽在海上風浪作用下可能晃出螺桿，曾經(jīng)有工地發(fā)生過螺帽晃掉的情況，保險的方式是將螺桿的下端與螺帽焊死。扁擔挑支撐方式適合于鋼管樁。

1.3彎鉤吊支撐

彎鉤吊支撐方式是扁擔挑支撐方式的一種小的變形。彎鉤吊支撐方式不用在錨樁上開槽，用長螺栓吊上槽鋼焊接的縱梁，螺桿上部彎起來鉤在錨樁上。彎鉤吊支撐方式現(xiàn)場實際效果見圖3。采用彎鉤吊支撐方式和扁擔挑方式一樣應(yīng)注意螺帽在海上風浪作用下可能晃出螺桿，保險的方式是將螺桿的下端與螺帽焊死。彎鉤吊支撐方式還應(yīng)注意處理好上面的彎鉤，使鉤子能牢牢鉤住而不被晃掉。彎鉤吊支撐方式適合管樁搭設(shè)平臺，無論是鋼管樁還是混凝土管樁。

圖3　彎鉤吊支撐方式Fig.3 Hook hanging support

1.4鋼抱箍支撐

鋼抱箍支撐方式是在陸上加工好鋼抱箍，將鋼抱箍運至現(xiàn)場對好位置標高，插入螺桿，擰緊螺栓就可以了。鋼抱箍支撐方式現(xiàn)場實際效果見圖4。鋼抱箍能充分發(fā)揮鋼材的受力性能，承載能力比夾樁木支撐方式大多了。鋼抱箍支撐方式適合管樁搭設(shè)平臺，無論是鋼管樁還是混凝土管樁。

圖4　鋼抱箍支撐方式Fig.4 Steelhoop clam ping

1.5牛腿支撐

牛腿支撐方式是在錨樁上焊牛腿。現(xiàn)場操作上牛腿支撐方式相較其它支撐方式操作復雜，它需要在現(xiàn)場焊牛腿，因此需要現(xiàn)場具備發(fā)電機和電焊機。這是一種最牢靠最結(jié)實的平臺支撐方式。如果試樁平臺靜載試驗完成后，還需長時間使用平臺就應(yīng)該考慮采用牛腿支撐平臺方式。牛腿支撐方式現(xiàn)場實際效果見圖5。焊牛腿應(yīng)注意以下事項：風浪較小時，將發(fā)電機和電焊機放在方駁上，通過夾樁木支撐供施工人員操作；風浪較大或試樁區(qū)域無較大方駁時，可在樁頂上放置鋼板供發(fā)電機和電焊機放置，從樁頂下放吊籃，施工人員在吊籃中操作，保障操作人員的安全。牛腿支撐方式適合于各類鋼樁。

圖5　焊牛腿支撐方式Fig.5 W elded corbelsupport

2　平臺支撐框架

平臺支撐框架是錨樁上的支撐搭好后，搭設(shè)受力的鋼梁。搭設(shè)受力的鋼梁主要考慮平臺本身重量和平臺荷載，應(yīng)該核算強度和剛度。海上試樁平臺荷載實際并不大，主要為安裝試驗設(shè)備時的安裝人員重量和試驗平臺上的試驗設(shè)備重量?？v梁跨距大，應(yīng)該選剛度大的工字鋼或槽鋼，一般選40的槽鋼雙拼（或選用40a工字鋼做縱梁），上面再鋪1層工字鋼做橫梁。平臺框架采用工字鋼和槽鋼雙拼均可，但也要根據(jù)平臺支撐方式考慮采用哪種型鋼，如采用扁擔挑和彎鉤吊支撐方式則采用雙拼槽鋼做平臺支撐框架，其它平臺支撐方式則采用工字鋼和雙拼槽鋼均可。

3　平臺面層

平臺面層可選用木板面層和鐵板面層。如選用木板面層則在平臺支撐框架上鋪50 mm×50 mm方木，間距400 mm；方木上面鋪50mm厚的木板。如選用鐵板面層則在平臺支撐框架上直接鋪上薄鐵板，考慮平臺上荷載選用鐵板厚度，一般試驗選2 mm厚鐵板即可。如果試樁平臺做嵌巖平臺，需核算鋼板強度和剛度。木板面層和鐵板面層根據(jù)工地實際情況選用，木板面層便于現(xiàn)場調(diào)整，但木板面層固定較復雜，需用鐵絲綁扎固定方木，然后木板用鐵釘固定在方木上。采用鐵板面層只需和平臺框架焊接即可。

4　平臺附屬設(shè)施

試樁平臺的主要承重功能完成后，還需要搭設(shè)必要的附屬設(shè)施。平臺應(yīng)設(shè)置必要的護欄、人行爬梯、安全標識、信號燈和救生設(shè)備等安全設(shè)施，并配備通信和交通等設(shè)備?？紤]后續(xù)靜載荷試驗的順利進行搭設(shè)防雨和遮陽裝置。平臺附屬設(shè)施主要是為安裝和試驗人員安全及方便靜載荷試驗考慮，必須逐項落實。

5　結(jié)語

本文基于對幾種搭設(shè)方式的分析總結(jié)對比，得到如下結(jié)論：

1）除本文列舉的各類平臺搭設(shè)方法外，可根據(jù)施工現(xiàn)場情況有選擇性地組合使用各類材料及方法，應(yīng)根據(jù)試樁區(qū)域特點和樁型、樁的材質(zhì)、試驗平臺在靜載荷試驗完成后的后續(xù)用途，根據(jù)工程具體情況綜合考慮選用合適的平臺支撐方式、平臺框架、平臺面層和附屬設(shè)施。

2）試樁平臺的安全關(guān)系到后續(xù)工作的安全，應(yīng)根據(jù)平臺重量和荷載，校核所用材料的強度和剛度，并考慮在海上風浪環(huán)境長時間作用下可能帶來的影響。

[1]楊琳，徐芳.灌河大橋主橋上部結(jié)構(gòu)施工安全管控[J].中國港灣建設(shè)，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]楊紅民，呂海林，蔡軍，等.從天津港某工程靜載試樁結(jié)果淺析后壓漿的處理效果[J].中國港灣建設(shè)，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，港口工程基樁靜載荷試驗規(guī)程[S]. JTJ255—2002,Specification for testing of pile under static load in harborengineering[S].

[4]JTS 167-4—2012，港口工程樁基規(guī)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

劉釗（1988—），男，河北承德市人，碩士研究生，理論與應(yīng)用力學專業(yè)。E-mail：283698403@qq.com