陳沖海，劉春洋，段昌勇

SPMT在混凝土預(yù)制構(gòu)件出運(yùn)中的應(yīng)用

陳沖海，劉春洋，段昌勇

（中交一航局第五工程有限公司，河北秦皇島066002）

欽州港金谷港區(qū)鷹嶺作業(yè)區(qū)2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)泊位工程的圓筒、蓋板等大體積預(yù)制構(gòu)件的出運(yùn)采用SPMT搬運(yùn)工藝。與傳統(tǒng)氣囊出運(yùn)相比，在節(jié)約施工工期、降低工程成本及施工安全保障方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，為工程的順利實(shí)施提供了有效保障，可為其他大體積混凝土構(gòu)件的出運(yùn)提供借鑒。

SPMT；方案選擇；工藝方法；施工要求；應(yīng)用效果；效益分析

1 工程概況

本工程圓筒、蓋板出運(yùn)分為陸運(yùn)與海運(yùn)兩個(gè)階段，陸運(yùn)將混凝土構(gòu)件由預(yù)制場(chǎng)地出運(yùn)至碼頭前沿，然后采用起重船起吊至甲板駁上；海運(yùn)由甲板駁拖運(yùn)至安裝地點(diǎn)，起重船進(jìn)行起吊安放。

該工程共計(jì)預(yù)制圓筒36座，蓋板36塊。圓筒外徑分別為15 m和12 m，高16.2 m，壁厚0.32 m，無(wú)底板及艙格，單個(gè)圓筒重量分別為723 t和628 t。蓋板為空心蓋板，空心部位為六邊形，蓋板厚度為1.0 m，重量分別為540 t和360 t。

2 方案選擇

該工程圓筒、蓋板陸運(yùn)原方案采用傳統(tǒng)氣囊出運(yùn)[1-3]，氣囊出運(yùn)圓筒、蓋板前需對(duì)預(yù)制場(chǎng)地進(jìn)行改造，預(yù)制場(chǎng)地需預(yù)留多個(gè)1 m伊2 m伊0.8 m千斤頂存放溝及配套的溝蓋板。預(yù)制順序?yàn)橄阮A(yù)制蓋板，蓋板預(yù)制完成后在蓋板上方進(jìn)行圓筒預(yù)制，氣囊出運(yùn)時(shí)，圓筒、蓋板同時(shí)運(yùn)輸。氣囊進(jìn)行混凝土預(yù)制構(gòu)件出運(yùn)工期較長(zhǎng)，預(yù)制場(chǎng)地改造工程量較大，且圓筒與蓋板結(jié)合處的蓋板預(yù)留鋼筋需要后期打孔植筋，另外蓋板+圓筒=1 260 t，對(duì)出運(yùn)碼頭的穩(wěn)定性要求較高，存在較大安全風(fēng)險(xiǎn)。

綜合以上分析，為保證施工進(jìn)度，節(jié)約施工成本，采用SPMT（Self-propelled modular transporter自行式模塊運(yùn)輸車，也稱自行式液壓平板車）進(jìn)行圓筒、蓋板出運(yùn)。SPMT對(duì)預(yù)制場(chǎng)地要求較低，保證平整度及承載力84 kPa即可，無(wú)需對(duì)現(xiàn)有預(yù)制場(chǎng)地進(jìn)行改造，且圓筒、蓋板可分區(qū)域同時(shí)進(jìn)行預(yù)制施工[4-6]。SPMT出運(yùn)工藝具有裝卸簡(jiǎn)便、運(yùn)輸速度快等優(yōu)點(diǎn)，尤其在節(jié)約施工工期，降低工程成本及施工安全保障方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，傳統(tǒng)氣囊工藝每1～2 d可完成1個(gè)構(gòu)件的出運(yùn)工作，而SPMT每天可以完成2～3個(gè)構(gòu)件的出運(yùn)工作，提高了施工效率，節(jié)約了起重船及方駁的租期。

3 施工工藝

3.1 SPMT介紹

SPMT主要應(yīng)用于重、大、高、異型結(jié)構(gòu)物的運(yùn)輸，其優(yōu)點(diǎn)主要是使用靈活、裝卸方便（圖1）。

圖1 SPMT出運(yùn)圓筒Fig.1Transportation cylinder of SPMT

SPMT模塊車進(jìn)場(chǎng)后進(jìn)行拼裝，SPMT門架吊運(yùn)設(shè)備主要組成為：36軸線SPMT車組、門架、縱橫梁、長(zhǎng)度可調(diào)吊具。本工程SPMT模塊車最大吊運(yùn)重量為1 000 t，主要技術(shù)參數(shù)詳見表1。

表1 SPMT主要技術(shù)參數(shù)Table 1Major technical parameters of SPMT

3.2 SPMT組裝

1）SPMT組裝設(shè)備選取

根據(jù)施工工機(jī)具重量尺寸及門架設(shè)備組裝需求，本工程SPMT組裝主要采用70 t汽車吊及130 t汽車吊。吊裝門架縱橫梁時(shí)高度達(dá)到了22.538 m，最重件橫梁重約40 t，130 t汽車吊可用于橫梁卸車、門架縱橫梁吊裝。70 t汽車吊用于其它工機(jī)具卸車、設(shè)備組裝。

2）SPMT組裝流程

SPMT組裝流程為：門架底座安裝寅門架立柱安裝寅門架縱、橫梁吊裝寅吊具安裝。

3）SPMT組裝方法

先將2臺(tái)（1PPU+18伊2）SPMT車組分別卸車至現(xiàn)場(chǎng)組裝區(qū)域，通過連接SPMT的油管、插銷，拼裝完成2臺(tái)軸線模塊車。然后進(jìn)行SPMT門架安裝，在SPMT門架底座位置設(shè)置防滑膠皮，并調(diào)整SPMT車板高度及兩列SPMT車組橫向中心間距，使用汽車吊依次進(jìn)行門架底座、立柱的安裝。安裝過程中，使用扳手將立柱與底座、立柱與立柱的連接螺栓緊固。每個(gè)SPMT立柱吊裝時(shí)需預(yù)緊立柱連接螺栓，布置好纜風(fēng)繩后方可解除吊鉤。

SPMT微動(dòng)調(diào)整車組橫向中心間距，并使用130 t汽車吊進(jìn)行門架縱橫梁的安裝。最后連接液壓油缸油管，對(duì)拼裝完成的SPMT進(jìn)行調(diào)試，確保性能良好投入使用。

3.3 施工場(chǎng)地要求

1）SPMT組裝場(chǎng)地需求：需提供面積為25 m伊31 m的場(chǎng)地進(jìn)行組裝，要求場(chǎng)地平整即可。

2）運(yùn)輸通道要求：SPMT縱向行駛路寬不小于25 m，橫向行駛路寬不小于31 m，高空障礙不低于30 m，路面縱橫向坡度小于1%，路面耐壓不小于8.4 t/m2。

3）SPMT車組輪寬為2.5 m，混凝土構(gòu)件預(yù)制時(shí)需提前預(yù)留SPMT行駛通道，每側(cè)通道寬度不得小于3.0 m。

3.4 SPMT運(yùn)輸作業(yè)

1）施工工藝流程

運(yùn)輸作業(yè)流程為：預(yù)制場(chǎng)場(chǎng)地布置寅施工準(zhǔn)備寅圓筒、蓋板裝載寅圓筒、蓋板運(yùn)輸寅圓筒、蓋板卸車存放。

2）預(yù)制場(chǎng)場(chǎng)地布置

為保證SPMT正常施工作業(yè)，圓筒、蓋板預(yù)制階段需提前規(guī)劃行車路線，以便提前預(yù)留行車通道。該工程SPMT長(zhǎng)度為29.4 m，輪間凈距為18 m，每側(cè)輪寬為3 m，SPMT吊裝構(gòu)件時(shí)不可偏心吊運(yùn)。首先進(jìn)行預(yù)制場(chǎng)地SPMT行駛路線規(guī)劃，保證預(yù)制的圓筒及蓋板中心線與SPMT中心線重合，并保證SPMT兩側(cè)行駛道路寬度均不小于4 m。在SPMT設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前對(duì)行駛通道平整度進(jìn)行檢查，確保滿足SPMT的行駛要求。準(zhǔn)15 m直徑圓筒出運(yùn)時(shí)，SPMT先平行碼頭前沿方向行駛，SPMT就位后進(jìn)行圓筒裝載，裝載完成后垂直碼頭前沿方向行駛至指定區(qū)域。準(zhǔn)12 m直徑圓筒出運(yùn)時(shí)，SPMT就位及裝載完成后均平行碼頭前沿方向行駛（圖2）。故準(zhǔn)15 m直徑圓筒預(yù)制時(shí)相鄰兩圓筒外趾間凈距逸5 m，以保證SPMT能從圓筒間駛?cè)?，?zhǔn)12 m直徑圓筒預(yù)制時(shí)兩圓筒間距只需保證模板安裝及正常施工要求即可，相鄰兩圓筒外趾間凈距逸1.2 m，SPMT無(wú)需從圓筒間駛?cè)搿?/p>

圖2 預(yù)制圓筒及SPMT出運(yùn)通道布置圖Fig.2Layout of cylinder precast yard and SPMT access

3）施工準(zhǔn)備

SPMT組裝期間再次勘察預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)存放場(chǎng)地及運(yùn)輸?shù)缆返?，確保存放場(chǎng)地、運(yùn)輸?shù)缆窛M足施工需求。將門架吊運(yùn)系統(tǒng)鋼絲繩采用滑輪組拉緊，高度需高過圓筒頂，以滿足圓筒及蓋板吊運(yùn)要求。門架吊運(yùn)系統(tǒng)拼裝完成后進(jìn)行沿運(yùn)輸路線空載試驗(yàn)，確保運(yùn)輸路線轉(zhuǎn)彎半徑足夠。確保所使用的工器具齊全，并經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可投入使用。

4）圓筒、蓋板裝載

SPMT操作人員控制車板駛?cè)脒\(yùn)輸?shù)膬蓚?cè)通道，控制SPMT保證門架系統(tǒng)縱橫向中心對(duì)準(zhǔn)構(gòu)件縱、橫向中心，誤差值約10 mm。然后調(diào)整SPMT車板高度，并確保SPMT貨臺(tái)水平。門架系統(tǒng)對(duì)位完成后，確保專用吊具中心對(duì)準(zhǔn)吊點(diǎn)中心，位置偏差約5 mm，調(diào)整鋼索高度使鋼絲繩高度處于吊耳高度，便于插銷。將每個(gè)點(diǎn)插銷插入鋼絲繩，對(duì)每個(gè)銷子進(jìn)行鎖緊，并通過伸縮液壓油缸將鋼絲繩進(jìn)行預(yù)緊。檢查所有吊點(diǎn)吊具布置完成情況，確認(rèn)一切無(wú)誤后，指揮人員發(fā)出動(dòng)作指令，提升開始。SPMT采用4點(diǎn)支撐，操作人員通過遙控器控制整體提升。SPMT車板受力按照壓力表上每增加3 MPa為一階段頂升，每一階段提升時(shí)必須有專人監(jiān)護(hù)并檢查圓筒及蓋板4個(gè)吊具、SPMT、縱橫梁及門架系統(tǒng)的受力情況。待圓筒或蓋板頂升離開底部支墊約50 mm，檢查SPMT各個(gè)支承壓力表讀數(shù)，各個(gè)壓力表之間的壓力差值不得大于8%，單個(gè)壓力表最大讀數(shù)不得超出23 MPa，使用遙控器上單點(diǎn)頂升、下降功能微動(dòng)調(diào)整各個(gè)壓力表讀數(shù)，使得所有壓力表讀數(shù)達(dá)到要求。提升完畢后，靜止10 min，檢查受力構(gòu)件情況，檢查門架系統(tǒng)及SPMT車板無(wú)異常，各項(xiàng)顯示數(shù)據(jù)是否異常。

5）圓筒及蓋板運(yùn)輸

提升裝車完畢，確認(rèn)門架系統(tǒng)及圓筒或蓋板一切正常。指揮人員發(fā)出啟運(yùn)指令，移運(yùn)開始，運(yùn)輸過程的速度參照表2進(jìn)行相關(guān)控制。

表2 SPMT移運(yùn)速度控制表Table 2Speed control list of SPMTm/s

運(yùn)輸過程中，專人指揮、監(jiān)控，按照移運(yùn)速度控制表要求進(jìn)行運(yùn)輸，嚴(yán)禁緊急啟動(dòng)和緊急剎車。SPMT以不大于0.14 m/s的速度縱向行駛，SPMT監(jiān)控人員需嚴(yán)密監(jiān)控車組行駛情況、PPU-390控制面板上SPMT運(yùn)行數(shù)據(jù)、門架系統(tǒng)的運(yùn)輸狀況、圓筒或蓋板裝載情況、圓筒或蓋板各吊點(diǎn)的受力情況、路面耐壓情況，并實(shí)時(shí)反饋給指揮員，專職指揮員根據(jù)實(shí)際情況指揮控制人員進(jìn)行操控調(diào)節(jié)。運(yùn)輸過程中，尤其要監(jiān)護(hù)貨臺(tái)的水平度及門架的垂直度，發(fā)現(xiàn)傾斜及時(shí)調(diào)整。門架運(yùn)輸系統(tǒng)轉(zhuǎn)彎運(yùn)輸時(shí)要確保圓筒或蓋板的晃動(dòng)不能過大，控制好車板速度。

6）圓筒或蓋板卸車存放

SPMT駛?cè)胄盾噲?chǎng)地，全車制動(dòng)，檢查并確認(rèn)一切無(wú)誤后，SPMT操作手通過遙控器控制車板整體下降，操作SPMT進(jìn)行降板直至地面，按照壓力表上每減少3 MPa為一階段下降，每一階段卸載時(shí)必須有專人監(jiān)護(hù)并檢查圓筒或蓋板4個(gè)吊具、SPMT、地面、縱橫梁及門架系統(tǒng)的受力情況，檢查并確認(rèn)地面等無(wú)異常后，繼續(xù)下降車板至圓筒及蓋板的全部重量由地面承受為止。檢查圓筒或蓋板的地面耐壓情況，無(wú)異常后解除圓筒及蓋板吊點(diǎn)上的插銷。頂升SPMT，確保門架立柱保持垂直，將吊具的鋼絲繩利用葫蘆拉起固定，操作SPMT縱向行走駛離圓筒或蓋板，卸車完畢，SPMT駛離卸車場(chǎng)地。

4 效益分析

傳統(tǒng)氣囊出運(yùn)圓筒、蓋板工藝：本工程共計(jì)需要預(yù)留1 m伊2 m伊0.8 m的千斤頂存放溝144個(gè)。氣囊出運(yùn)時(shí)，圓筒、蓋板同時(shí)運(yùn)輸，考慮每座圓筒及蓋板運(yùn)輸間距不同，平均施工工效為2 d/（座、塊），完成全部作業(yè)需72個(gè)有效工作日。

SPMT出運(yùn)工藝：圓筒、蓋板出運(yùn)時(shí)施工工效為2件/d，完成全部作業(yè)需36個(gè)有效工作日。

采用SPMT完成本工程圓筒、蓋板出運(yùn)綜合費(fèi)用（包括SPMT、自航方駁、起重船、起錨艇設(shè)備調(diào)遣及租賃費(fèi)用）較傳統(tǒng)氣囊出運(yùn)綜合費(fèi)用（包括預(yù)制場(chǎng)改造，千斤頂采購(gòu)，氣囊出運(yùn)相關(guān)設(shè)備、自航方駁、起重船、起錨艇設(shè)備調(diào)遣及租賃費(fèi)用）節(jié)約施工成本約200萬(wàn)元，節(jié)約工期36 d。

5 結(jié)語(yǔ)

廣西欽州港金谷港區(qū)鷹嶺作業(yè)區(qū)2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)泊位工程，于2016年9月15日開始進(jìn)行首座圓筒的出運(yùn)工作，于2016年11月1日全部完成36座圓筒及36塊蓋板的出運(yùn)。歷時(shí)48 d，其中有效工作日為36 d。實(shí)踐證明采用SPMT進(jìn)行圓筒、蓋板出運(yùn)與傳統(tǒng)氣囊出運(yùn)相比，在節(jié)約施工工期，降低工程成本及施工安全保障方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，為本工程的順利實(shí)施提供了有效保障，可以為以后其他大體積混凝土構(gòu)件出運(yùn)工藝的選取提供借鑒。

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Application of SPMT in transportation of precasted concrete members

CHEN Chong-hai,LIU Chun-yang,DUAN Chang-yong
（No.5 Engineering Co.,Ltd.of CCCC First Harbor Engineering Co.,Ltd.,Qin huangdao,Hebei 066002,China）

SPMT(Self-Propelled Modular Transporter)was employed to transport bulk precasted members,such as cylinders and cover slabs for marine works during the construction of No.2 berth,No.3 berth,and No.4 berth in Yingling Operation Area of Jingu port area in Qinzhou Port.Compared with the traditional air transportation,this method has advantages in saving the construction period,reducing the project cost,and protecting the construction safety,provides an effective guarantee for the smooth implementation of the project.This paper can provide references for transportation of other mass concrete members.

SPMT;method selection;technology;construction requirements;effects of application;benefit analysis

U655.4

B

2095-7874（2017）09-0081-04

10.7640/zggwjs201709018

2017-07-28

陳沖海（1966—），男，河北秦皇島人，高級(jí)工程師，總經(jīng)理，長(zhǎng)期從事施工企業(yè)管理工作。E-mail：lc8958@126.com