組合鋼板樁塢壁結構技術和展望

在鋼筋混凝土尚未普及的時代，船塢一般建筑在巖基上，塢墻結構大多是襯砌式。隨著船塢向大規模方向發展，只要周邊環境允許，施工場地不受限制，且具備干施工條件，扶壁式或懸臂式鋼筋混凝土擋墻是最常用和比較經濟的形式。但是在軟土地基上建造船塢，或建塢場地狹窄時，一般宜采用直立式塢壁結構，主要有鋼板樁、鋼筋混凝土板樁、地下連續墻等形式。鋼板樁塢壁結構因其高強、適應變形、止水性好、美觀等卓越的結構性能和方便、快捷、高效、環保的施工特點，得到越來越廣泛的應用。

  南通中遠川崎船舶工程有限公司船塢工程，在國內大型船塢中首次采用Z型鋼板樁組合箱型鋼板樁塢壁結構，首次采用了施工期和使用期結構體系轉換的功能，即施工期鋼板樁塢墻及其錨碇系統為船塢基坑的圍護結構，使用期則兼作永久性的塢壁結構及止水帷幕結構。設計根據不同的工況，采取了不同的技術措施，保證了體系轉換的成功，保證了船塢在施工及使用的變形和位移得到最好的控制。在縮短工期、降低工程造價方面也作出不小的貢獻，船塢建成后塢壁整齊、美觀，是國內采用鋼板樁作為永久性的塢壁結構的成功典范。

自南通中遠川崎船舶工程有限公司船塢工程首次從國外引進“Z”型鋼板樁組成箱型鋼板樁結構，并獲得成功以來，中國的船廠建設開始了新一輪的發展，船塢工程建造從南到北遍地開花。面對船塢大規模建造的需要，面對日益增長的鋼板樁價格，如何節省工程費用一直是技術人員刻意攻關的方向。

借助于船廠的鋼結構加工技術，通過引進及消化吸收進口鋼板樁組合的焊接技術，對組合箱型鋼板樁斷面進行設計創新，采用進口鋼板樁與國產鋼板樁組合的新型結構。該設計技術能節省鋼板樁材料費用30%以上，具有很大的社會經濟效益。在后續的大量工程實踐（包括外高橋造船基地1~2號船塢、上海船廠1~2號船塢改造、滬東船廠、江南船廠1號塢改造、中船長興造船基地1~4號船塢、南通中遠川崎2號船塢等工程中取得了相當的成功。

利用鋼板樁作為船塢的塢壁結構可以有多種形式，如格型鋼板樁、鋼板樁-拉桿錨碇體系（板樁錨碇、斜樁錨碇）、鋼板樁-樁基承臺塢壁、鋼板樁-多層預應力錨桿體系等。限于缺乏沉樁設備等原因，目前在國內大型船塢中只開發應用了CAZ組合鋼板樁拉桿錨碇體系（板樁錨碇），在兩塢并列時采用了CAZ組合鋼板樁對拉結構體系。面對工程規模的進一步擴大，船塢、塢壁的進一步加深。現有的CAZ組合鋼板樁-拉桿錨碇體系很難滿足要求。如長興造船基地一期工程注水式船塢因其有深度達17.7m，采用了昂貴的格型地下墻塢壁結構。陸上大斜度沉樁設備使斜樁錨碇結構得以實現將提供更穩定的抗側力體系；HZ/AZ組合則在用鋼量相同的情況下將獲得更大的抗彎剛度。因此，進一步開發研究新的鋼板組合技術，引進新型的沉樁設備和其他型式的鋼板樁，無論在技術上還是經濟上都是十分必要的。