新型材料在外海岛礁灯桩建设中的应用dylw.net

　摘 要：随着我国水运事业的又好又快的发展，国家对近远海岛屿的开发日益重视，通过岛礁灯桩的建设保障往来船舶的航行安全，服务国民经济和社会发展全局，服务人民群众安全便捷出行，是非常必要的。本文通过总结外海岛礁灯桩建设的特点，浅析新型超高分子量聚乙烯灯桩（灯桩桩身高度6～8m）的应用。
　　关键词：岛礁 灯桩建设 新型材料
　　近年来，陆岛运输安全事故时有发生，完善辖区重要岛屿陆岛运输助航设施的航标设置是航标部门应尽的责任，通过岛礁灯桩的建设完善助航安全标志，为渡船、货船、渔船等船舶提供有效的交通指示信息，达到降低岛屿运输航行的风险。但是，常规钢筋混凝土灯桩的建设和维护中普遍存在施工周期长、难度大、易污染环境、维护成本高等缺点。
　　1.外海岛礁灯桩建设工程特点
　　（1）外海岛礁灯桩建设工程，施工现场往往远离大陆，所有的材料、构件及机械设备必须经长途海上运输，船机设备维修困难，且岛上施工受恶劣气象条件影响严重。
　　（2）由于岛礁灯桩建设工程常常受制于天气和海况，实际可施工工期较短。因此各施工工序衔接必须紧密，特别是基槽、施工平台安排要合理，避免因交叉作业影响工程进度。如果冬季遇到寒潮、夏季遇到台风等天气，往往需要延误十天半个月。
　　（3）现场施工条件较为恶劣，油、水、电的保障较大陆施工极为困难。
　　2.常规钢筋混凝土灯桩与新型超高分子量聚乙烯灯桩的特点
　　外海岛礁灯桩建设的客观条件，对灯桩的设计提出了实际的要求。
　　2.1常规钢筋混凝土结构灯桩的特点
　　钢筋混凝土结构灯桩优点是综合性能好；结构整体强度高，刚度大，变形小，稳定性好；结构抗腐蚀性好，尤其是钢筋和混凝土采取防护处理（如采用环氧树脂涂层钢筋和混凝土底层为柔性涂层面层为刚性涂层）后，结构耐久性大大增加；材料可采取分散运输。缺点是施工工期长。
　　2.2超高分子量聚乙烯灯桩的特点
　　超高分子量聚乙烯是由乙烯、丁二烯单体在钡系催化剂的作用下聚合而成的粘均分子量大于200万的热固性聚合物（工程塑料）为饱和分子团结构，在-70℃度仍保持70%经上的机械性能。超高分子量聚乙烯灯桩的特点：
　　（1）超高分子量聚乙烯的特点，具有高环保性，无毒，无味；高耐磨性，是钢铁的4-7倍；高抗冲击性，是尼龙的10倍；具有特殊的柔韧性；高耐腐蚀性；高耐候性；具有自润滑性；重量轻，仅为钢材的八分之一。
　　（2）超高分子量聚乙烯灯桩使用寿命50年，与混凝土基础结构搭配十分理想，可以形成同步使用。
　　（3）超高分子量聚乙烯灯桩的基础处理具有较大的灵活性，根据地基实际情况或大或高可以任意处理。
　　（4）超高分子量聚乙烯灯桩重量轻，容易搬运，节省安装施工时间。
　　3.新型超高分子量聚乙烯灯桩的应用
　　超高分子量聚乙烯灯桩优点是对环境保护好，超高分子量聚乙烯抗腐蚀性好，施工工期短；缺点是综合性能、结构整体强度、稳定性不如钢筋混凝土结构。为满足灯桩在不同条件下的使用，并达到经济、合理的目的，设计对较高或在水中使用的超高分子量聚乙烯灯桩结构增加钢质内支撑，以达到增强结构整体强度、稳定性。
　　以一座二级灯桩为例，桩身高度8.0m，射程5海里，圆柱形桩身，色泽寿命15年，耐晒等级8级，抗风等级17级。光源设备有效光强为75cd，设计使用年限50年。
　　3.1桩身结构计算
　　灯桩设计时必须对其结构强度、挠度、疲劳进行核算，以满足国家有关规范要求。以超高分子量聚乙烯灯桩为例，桩身直径为1000mm，壁厚为33mm，桩身高度为8m，平台栏杆高度为0.99m为例，风速取42m/s，基本风压1.1kN/m2，波浪条件：设计高水位4m、设计水深6m、设计波高H1%=3.5m、灯桩底部（基础面）标高为0.5m（设计高水位下3.5m，见图1），按现行结构设计规范进行计算，并以《高耸结构设计规范》的规定作为控制标准，计算结果详见表1。
　　计算结果表明：超高分子量聚乙烯灯桩在一般的水流和波浪作用下，完全满足规范的要求。
　　3.2施工工期
　　3.2.1常规钢筋混土灯桩施工工期（表2）
　　3.2.2超高分子量聚乙烯灯桩施工工期（表3）
　　在外海岛礁灯桩建设过程中，灯桩的建设主要受制于天气和海况，实际可施工工期较短。虽然全年均可施工，但晚秋、冬天、早春，季候风较大，气温较低，施工效率较低，6月到10月是台风多发季节，海上工程需做好周密的施工计划。
　　因此，灯  本文由wWW. 提供，第一 论 文 网专业写作教育教学论文和毕业论文以及发表论文服务，欢迎光临桩建设在满足导助航、建筑、结构和维护使用的要求下，施工工期的长短是选择灯桩建设方案的主要因素。超高分子量聚乙烯灯桩重量轻，容易搬运，节省安装施工时间。在现场桩身安装基本上一天就可以完成，大大缩短了现场施工工期，运输安装方便，不需要复杂的施工机械，降低了施工难度和费用。而且超高分子量聚乙烯灯桩桩身耐腐蚀，桩身免维护使航标职工的劳动强度降低，同时也节能环保。
　　超高分子量聚乙烯灯桩的应用，恰恰克服了常规钢筋混凝土灯桩的建设和维护中普遍存在施工周期长、难度大、易污染环境、维护成本高等缺点。
　　4.结论
　　新型材料的应用，为外海岛礁灯桩建设提供了可选的优化方案。目前，新型超高分子量聚乙烯灯桩已在川岛、万山、硇洲岛等水域在推广应用，在南海水域尚处于起步阶段。超高分子量聚乙烯灯桩作为一种经济实用的新型材料，在外海岛礁灯桩建设中将发挥积极的作用。