原创《港口码头沉箱预制大片模板吊装技术与安全控制》
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摘 要：文章结合工程实例,针对码头沉箱预制大片模板吊装中相关计算过程进行了分析,通过计算得知,其施工节点设置满足施工要求,在此基础上,提出了沉箱预制大片模板吊装工艺要点及安全控制措施,为码头沉箱预制吊装提供借鉴.
关键词：沉箱预制 大片模板 模板计算 吊装工艺
1.工程概况
本工程位于阳江市东平开发区阳江港内,是阳江港的延续工程第13#、14#泊位.与煤码头连片式布置,码头两个泊位长521m,采用重力式沉箱结构.码头沉箱共33件,沉箱尺寸为：长*宽*高等于17.9m*15m*17.1m,沉箱分5层预制.
沉箱预制场地在拟建码头后方（由业主提供）,距离码头施工现场较近.沉箱预制场布置尺寸为：260m*60m（包括施工通道）.
外模板采用大型整片钢结构定型模板,内模为抽芯式内模,内外模均分5层安装,随砼浇注分层安装.第一层模板外模高度1.82m,内模高度1.15m,内外模各加工1套；第2层至5层为标准层,内外模各加工2套,有效高度为3.82m.
模板采用б等于5mm钢板封面,8#槽钢做肋及桁架,外桁架宽850mm,内桁架宽700mm.内模采用10#槽钢架设支撑,用松紧螺杆云顶内模片,方便拆模及调位.
2.大片模板吊装相关计算
2.1模板支腿打开角度的具体计算过程
标准段（前、后片）：考虑8级风作用下,模版的承受能力及支腿的开角.8级风的风速为17.2m/s—20.7m/s,取20.7m/s；
风荷载对模板产生的水平力为：
F等于1/2Rh*S*Cd*V2；
Rh——空气密度,为1.225kg/m3；
S——模板面积；
Cd——拖动系数,取1.2；
V——风速；
F等于1/2*1.225*3.82*17.9*1.2*20.7*20.7等于21534.98N
考虑最不利情况,风荷载垂直作用在模板面上,计算简图如图1.对支腿的一点M取矩,模版的自重G等于120000N;
F/2*4.86/2等于G/4*tanа*3а等于16.21°
所以支腿开角应≥2а等于32.42°.
2.2吊点设计计算
一块模板长度方向吊点对称设置2对共4个,宽度方向模板设置2个吊点.吊点材料为Q235、14#角钢,钢丝绳选用4根6×37φ28mm钢丝绳.
2.2.1吊点核算
②示意图如图2.
2.2.2焊缝计算
①焊缝厚度
焊缝厚度需满足≤h≤1 . 2 t m i n ,t m a x为两焊件中较厚焊件厚度1 4 m m ,t m i n为两焊件中较薄焊件厚度5 m m ,即满足4.6mm≤h≤6mm
又t＜6 时,h f m a x≤t 等于 5m m ,故4.6mm≤h≤5mm
故计算焊缝厚度取4.6mm.
②钢材采用等肢角钢∠140×14型
号,采用两面侧焊方式,示意图如图3.
角钢焊缝的内力分配系数
k 1等于0.7,k 2等于0.3
N 0. 3等于19 9.16k N ≥0.3N 等于 0.3×284.52等于85.24kN,满足受力条件.
③结果：一条角钢焊缝能承受最小28.45t的重量,最大模板重量约为12t,两个和四个角钢组合吊点远远满足要求.
2.2.3钢丝绳核算
钢丝绳的核算：ΣFg等于α×Fg×4×sina/k等于0.82×4055000×4×sin60°/6等于1919691N＞120000N
式中：α —换算系数,取0.82；Fg—钢丝绳的钢丝破断拉力总和；a—起吊时,钢丝绳的角度；
k—安全系数.
计算结果：符合要求
3.沉箱预制大片模板吊装工艺
3.1安装底层模板
底层模板支立流程：场内清理→制作底胎膜→夹板铺底→钢筋绑扎→马凳安放→外模支立→内模支立.
内模支立前预先在拼装场组接、安装闸板固定成型并涂脱模剂,从一侧开始依次吊装就位于支撑凳上,每安装一个内模后再进行下一个内模安装.
当全部内模和外模安装完后,测量人员配合拉十字中心线调整平面位置,当总体平面尺寸调整满足要求后,再由测量人员配合调整内模标高和垂直度,最后固定上下拉条成型.
模板拆除应先拆内模,后拆外模,外模按先安的后拆、后安的先拆的顺序进行.
3.2安装标准层模板
标准层模板支立流程为：
拆除内模→安放内钢筋绑扎平台→拆除外模→安放外钢筋绑扎平台→安装墙体钢筋网片→绑扎横隔墙钢筋→安装内模→外模支立.
沉箱外墙钢筋是站在下层已浇筑混凝土的墙体（或底层）外模平台上进行施工.内墙绑扎前,先安放好内外工作平台及上人楼梯.
内外模安装前板面要进行清灰涂脱模剂.支立时,当塔吊吊模板就位后,操作者站在下平台上将外拉条与圆台螺母全部上紧,使模板下口与墙体压紧.当上口拉条将内、外模拉紧固定好后,吊机方可摘钩.
4.施工中安全控制
4.1模板吊装安全技术措施
（1）模板的支拆挂钩必须使用设计的吊点,在作业前必须先检查吊点的安全情况,发现问题及时派专人进行修复.起吊重物时不得长时间停留在空中,重物上下不得站人.以免吊装过程中由于吊点开焊等因素造成人员的碰伤、砸伤、坠落等事故.
（2）模板支立前必须确保混凝土的强度（10mpa以上）达到要求,强度达不到要求不允许进行模板支立,避免砼强度不够导致大头螺母拔出造成模板崩塌事故.
（3）大片模板的两侧必须安放牵引绳,起吊后,由作业人员控制模板方向,避免模板旋转过度或发生碰撞.在模板就位后,经操作人员将模板固定后,方可上人摘钩.
（4）外模拆除,严禁提前拆除螺母.待挂钩后,拆除圆台螺母、底口螺栓、包角螺栓,人员撤离后再割断拉片螺栓.
（5）拆除的模板,要整齐稳固地放置在固定场所,外模应将支腿打好,以防倾倒伤人.
（6）大片模板起吊后,若不能及时安装,需将模板重新放到地面平稳,设好支腿,不得将模板长时间停留在空中.
（7）拆除大片模板时,应先将钢丝绳挂好,待钢丝绳受力均匀后,依次拆除圆台螺母、底口螺栓、包角螺栓,人员撤离后在隔断拉片螺栓.
4.2 龙门吊安全控制要点
（1）开车前必须检查所有机械部分、电气部分是否处良好状态（包括限位器、钢丝绳、吊钩、制动器）,同时进行润滑保养.
（2）龙门吊每次起动前必须行铃提示地面人员,并空载试车,检查卷扬限制器是否灵活,应指定专人负责挂钩指挥作业.
（3）吊运重物时,严禁从人员上方越过,应听从地面人员指挥,移动物件提升高度至少应在0.5米以上.
（4）吊运重物时不许在空中长时间停留,司机和指挥人员不得离开工作岗位.
（5）吊车运行时,严禁任何人停留在机架上或进行检修作业.
（6）检修作业时应先断电,拔掉保险,在配电箱上悬挂安全警示标识,并派专人进行监护.
（7）工作完毕,将龙门吊开到指定地点,将控制手柄放到零位,并切断电源.
5.结论
目前,在船舶运输中码头起到非常关键的作用,重力式码头在现今的条件下得到了广泛的使用.而重力式沉箱结作为一种重要的码头结构,其使用价值和研究价值较高.重力式码头沉箱具有操作灵活、施工速度快、耐久性较高、稳定性好等优点,为了确保码头沉箱预制大片模板吊装质量及安全,在沉箱箱预制大片模板施工的过程中,应做好大片模板吊装相关计算,并加强施工中每道工序的过程及安全控制.本文通过对重力式码头沉箱预制大片模板吊装技术及安全控制进行分析,为重力式码头的建设提供依据.
港口论文参考资料：
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