前言：本站為你精心整理了防波堤大規(guī)模扭王字塊安裝施工工藝范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價(jià)值，我們的客服老師可以幫助你提供個(gè)性化的參考范文，歡迎咨詢(xún)。

摘要：在外海防波堤水下安裝扭王字塊過(guò)程中，質(zhì)量控制相對(duì)較難，主要是受到風(fēng)浪等因素的影響，且施工時(shí)間非常短，進(jìn)度難以把控。扭王字塊的安裝質(zhì)量會(huì)影響施工進(jìn)度和結(jié)構(gòu)安全性。對(duì)此，文章以某碼頭工程為例，首先確定了施工方案，主要對(duì)扭王字塊安裝工藝展開(kāi)詳細(xì)的研究，最終取得了良好的施工效果。

關(guān)鍵詞：防波堤扭王字塊安裝工藝

1.工程概況

碼頭長(zhǎng)度為360m，寬度為30m。碼頭護(hù)面主要是18工扭王字塊，外側(cè)為擋浪墻，主要由混凝土澆筑而成。外側(cè)設(shè)置現(xiàn)澆混凝土擋浪墻，碼頭通過(guò)長(zhǎng)770.0m的引堤與電廠(chǎng)新回填陸域連接，引堤與碼頭防波堤全長(zhǎng)1130m，堤頂高程在9.5m，扭王字塊的總數(shù)達(dá)到23000個(gè)。本文以上述工程為背景，圍繞扭王字塊安裝施工工藝展開(kāi)詳細(xì)的探討，闡述具體技術(shù)要點(diǎn)，為其他項(xiàng)目提供參考。

2.施工方案的確定

本工程中使用的扭王字塊達(dá)18t，選擇利用覆帶吊定點(diǎn)安裝的方式，并利用了206t的覆帶吊。此次施工可以滿(mǎn)足以下兩點(diǎn)事項(xiàng)：（1）對(duì)路況沒(méi)有特別要求，路面不必細(xì)平，施工過(guò)程要確保安全；（2）安裝可以利用分段的形式，假如遇到潮水，支吊臂無(wú)需收起，施工效率較高，施工成本較低，而且施工進(jìn)度也有所保證。

3.安裝技術(shù)

3.1施工順序

防波堤護(hù)面主要由四部分構(gòu)成：護(hù)底塊石、塊石墊層、護(hù)面扭王字塊、擋浪墻。安裝必須保證緊密堅(jiān)實(shí)，才能成為有機(jī)的整體，從而全面抵御風(fēng)浪威脅。扭王字塊安裝時(shí)需要保持與護(hù)坡的各分項(xiàng)工程相互契合，換言之，不同分段護(hù)坡必須要按照不同分段進(jìn)行安裝，縱向角度，安裝按照“從岸邊向外?！钡捻樞蜻M(jìn)行；橫向角度，安裝按照“從外部向內(nèi)里”的順序進(jìn)行，安裝必須循序漸進(jìn)、按步驟推進(jìn)。

3.2施工流程

施工流程主要如下：堤心石拋填→水下坡面塊石墊層理坡→護(hù)底塊石拋填→水下坡面安裝扭王字塊→水上坡面塊石墊層理坡→水上坡面安裝扭王字塊→澆筑擋浪墻混凝土→擋浪墻后頂面塊石墊層理坡→擋浪墻后頂面扭王字塊安裝。施工過(guò)程中必須加強(qiáng)每個(gè)流程的質(zhì)量控制，以保證工程的整體質(zhì)量。

3.3安裝方式

安裝主要有水下安裝和水上安裝兩種方式，安裝界限為0.51m，護(hù)面低于0.51m采取水下安裝的形式；護(hù)面高于0.51m采取水上安裝的形式。水下安裝是一種不規(guī)則的安裝方式，其安裝方式為定點(diǎn)隨機(jī)。水上安裝相對(duì)來(lái)說(shuō)比較規(guī)則，其安裝較為正式。在安裝扭王字塊時(shí)，要著重注意以下兩個(gè)方面：（1）彼此相近的塊體，其擺放姿勢(shì)各有差異，即肢桿端朝海與兩肢桿端朝海相間擺放；（2）嚴(yán)禁依照鉤連塊體的形式進(jìn)行布置，要充分保證塊體之間密切聯(lián)系，并構(gòu)成統(tǒng)一的整體。

3.4水下定點(diǎn)隨機(jī)安裝

水下安裝的難度比較大，首先水下安裝不能進(jìn)行有效目測(cè)，則無(wú)法進(jìn)行人工定位，加之海況變幻莫測(cè)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)人工脫鉤，還存在安裝不精準(zhǔn)、安裝重復(fù)、安裝方式不到位等諸多問(wèn)題。這些問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致斷肢多、互相咬合不理想等后患，并為抗風(fēng)浪能力造成了負(fù)面影響，所以必須采取相應(yīng)措施，以真正達(dá)到安裝標(biāo)準(zhǔn)。扭王字塊定點(diǎn)安放時(shí)需要注重如下幾點(diǎn)事項(xiàng)：（1）塊體安放網(wǎng)格的合理化設(shè)計(jì)。著重考慮防波堤外形尺寸和塊體安放密度兩個(gè)方面，經(jīng)過(guò)計(jì)算后確定合適的安裝位置，以便后續(xù)在指定位置高效安裝。計(jì)算時(shí)，可采用“間距×排距=設(shè)計(jì)面積/設(shè)計(jì)密度”的方法。（2）安裝分區(qū)。分三個(gè)部分考慮：起始區(qū)，每排較之于前一排均少一個(gè)塊體，按照此方式布置，即該區(qū)域呈三角形；正常區(qū)，呈菱形；特殊區(qū)，較為常見(jiàn)的是不規(guī)則菱形。（3）安裝。為了保證扭王字塊安裝的準(zhǔn)確性，推薦采用極坐標(biāo)法，期間嚴(yán)格控制三項(xiàng)參數(shù)，即塊體的垂直轉(zhuǎn)角和水平轉(zhuǎn)角、吊機(jī)中心坐標(biāo)。吊機(jī)是扭王字塊安裝過(guò)程中的關(guān)鍵設(shè)備，確定吊機(jī)中心坐標(biāo)的本質(zhì)是合理規(guī)劃吊機(jī)的布設(shè)位置，在此方面主要考慮的是防波堤的坡面尺寸和最大吊幅兩項(xiàng)參數(shù)[1]。此外，吊機(jī)的選型也至關(guān)重要，主要考慮的是塊體的重量及最遠(yuǎn)安裝距離。首先，確定合適的方向線(xiàn)，在此方面需要確定極坐標(biāo)的正向，較為合適的是安裝的前進(jìn)方向；綜合考慮菱形邊長(zhǎng)、護(hù)面塊體的布設(shè)規(guī)格（包含排距和間距兩個(gè)方面），確定各段的排數(shù)和各排的塊數(shù)。在前述基礎(chǔ)上進(jìn)一步考慮水平轉(zhuǎn)角和豎向仰角，基于兩項(xiàng)參數(shù)對(duì)各塊體進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。（4）安裝流程。①測(cè)量放樣，得到準(zhǔn)確的吊機(jī)中心點(diǎn)和方向線(xiàn)，為正式安裝提供參照基準(zhǔn)；②在吊機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)的基座處穩(wěn)定設(shè)置刻度盤(pán)，以便操作人員及時(shí)掌握吊機(jī)的水平轉(zhuǎn)角；③正式起吊扭王字塊，以預(yù)先確定的參數(shù)合理轉(zhuǎn)動(dòng)吊臂，控制此裝置的姿態(tài)，確保其轉(zhuǎn)角和仰角均具有合理性，在此前提下將扭王字塊緩慢下放到位[2]。（5）參數(shù)的控制。根據(jù)前述分析可知，扭王字塊的安裝涉及到一系列的參數(shù)，為了保證數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，可以編制特定的程序，以便高效計(jì)算吊機(jī)中心的轉(zhuǎn)角、仰角等相關(guān)參數(shù)。安裝人員以程序確定的參數(shù)為準(zhǔn)，有序操作。每放一個(gè)塊體時(shí)，分別在其序號(hào)前設(shè)置醒目的標(biāo)記，并記錄編號(hào)，以便在后續(xù)的施工中可以根據(jù)需求及時(shí)追溯各塊體的實(shí)際情況。在扭王字塊定點(diǎn)安放施工環(huán)節(jié)中，需要合理應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件，以此為工具快速且準(zhǔn)確地計(jì)算數(shù)據(jù)，通過(guò)三角函數(shù)式的應(yīng)用，根據(jù)各塊體的定位參數(shù)計(jì)算相應(yīng)的結(jié)果。3.4.1捆綁與脫鉤方式。改變扭王字塊姿勢(shì)的主要方式在于：通過(guò)鋼絲繩兜底中間垂直肢桿的多種綁扣方式交替使用來(lái)改變扭王字塊姿勢(shì)，保證肢桿端部向外，這樣能夠真正提高扭王字塊的抗傾力矩。水下安裝吊具的制作材料為鋼板，厚度在20mm左右。3.4.2安裝平面位置確定。扭王字塊安裝之前，首先布置平面布點(diǎn)以及計(jì)算控制坐標(biāo)，確定排距與間距后，根據(jù)邊坡坡度精準(zhǔn)計(jì)算扭王字塊的坐標(biāo)值，安裝位置也要進(jìn)行把控。將安裝節(jié)段設(shè)置為40m。任何一個(gè)節(jié)段內(nèi)部，在安裝扭王字塊坐標(biāo)時(shí)都會(huì)依照上述兩個(gè)數(shù)值（中心點(diǎn)、方向線(xiàn)）進(jìn)行計(jì)算。扭王字塊的位置參數(shù)等數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)于吊機(jī)的顯示系統(tǒng)內(nèi)部。3.4.3具體安裝在正式安裝之前，及時(shí)整理工作通道，保證吊機(jī)工作通道的高程在9.0m左右。準(zhǔn)備就緒后，對(duì)吊機(jī)的中心點(diǎn)與方向線(xiàn)進(jìn)行放樣，吊機(jī)達(dá)到預(yù)定位置后，吊機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心應(yīng)與堤頂中心點(diǎn)重合。該項(xiàng)工作結(jié)束后，啟用運(yùn)輸車(chē)將扭王字塊運(yùn)輸至施工場(chǎng)地，安裝工作正式開(kāi)始。安裝程序包括以下三步：（1）在岸上時(shí)，利用工作繩合理調(diào)整扭王字塊的姿態(tài)，以確保其以最佳姿態(tài)入水；（2）必須認(rèn)真細(xì)致地完成標(biāo)記工作，以此保證安裝作業(yè)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；（3）安裝每一節(jié)段時(shí)，核心在于精準(zhǔn)定位每排中的第一個(gè)扭王字塊，該扭王字塊定位后將其作為參照開(kāi)展作業(yè)。彼此相近的扭王字塊在安裝時(shí)不可避免會(huì)出現(xiàn)碰撞的情況，可將這種情況標(biāo)示出來(lái)，以嚴(yán)格把控安裝密度與范圍。

3.5水上安裝

前文已經(jīng)指出，水上安裝是一種比較規(guī)范化的安裝形式，即依據(jù)具體的形態(tài)、順序等放置扭王字塊，通過(guò)定位控制等途徑充分保證扭王字塊的整齊度與規(guī)則性。水上安裝時(shí)，需要重點(diǎn)解決的核心問(wèn)題在于“水上安裝時(shí)應(yīng)認(rèn)真處理好水下和水上交接處相鄰扭王字塊體”。為了保證扭王字塊相互咬合，可以合理調(diào)整塊石墊層坡面等。（1）在正式安裝前，必須全面檢查所有工序，確保工序達(dá)到設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)。（2）在具體安裝時(shí)，每塊扭王字塊應(yīng)緊密連接以及“上撐下頂”。（3）加強(qiáng)檢測(cè)工作，以100m為界限，嚴(yán)格依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝，允許出現(xiàn)偏差，但偏差需控制在5%之內(nèi)。（4）增加觀測(cè)次數(shù)，合理制定觀測(cè)的時(shí)間點(diǎn)，例如一周或者半月等。每隔一段時(shí)間或者在經(jīng)歷大風(fēng)雨后應(yīng)開(kāi)展徹底的檢查工作，如果發(fā)現(xiàn)部位有松動(dòng)的跡象，必須及時(shí)調(diào)整[3]。

4.安裝質(zhì)量控制

4.1堤心石拋填控制

堤心石的設(shè)計(jì)規(guī)格范圍在10～300kg，在拋填施工要格外注意對(duì)石料質(zhì)量的把控，確保級(jí)配上乘，以最大限度降低沉降情況的發(fā)生。

4.2塊石墊層理坡

塊石墊層理坡的界限為4.0m，主要分為水下理坡與陸上理坡兩部分。在水下理坡中，因?yàn)橥诰驒C(jī)無(wú)法作業(yè)到位，所以利用船拋到設(shè)計(jì)要求的坡度，利用測(cè)深儀量度高潮位置，驗(yàn)收達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行拋填護(hù)底塊石以及扭王字塊安裝。陸上理坡主要通過(guò)挖機(jī)進(jìn)行，在潮水期間設(shè)置用于理坡的工作平臺(tái)。水下理坡結(jié)束后再進(jìn)行水上理坡。保證塊石墊層穩(wěn)固堅(jiān)實(shí)，從而確保堤心石不會(huì)受到風(fēng)浪的影響，并且提高扭王字塊的穩(wěn)固性。塊石墊層穩(wěn)固的基礎(chǔ)在于堤身穩(wěn)固、拋填到位等各種因素，因此必須確保這些環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量。

4.3護(hù)底塊石拋填控制

扭王字塊穩(wěn)固的重要基石在于護(hù)底塊石，其不僅能夠保證坡腳免受淘涮的侵蝕，而且能夠保證扭王字塊的穩(wěn)固性。拋填過(guò)程要特別注重以下事項(xiàng)：（1）水上施工具有較強(qiáng)的季節(jié)性，作業(yè)時(shí)間較短，需要在堤身陸拋成型之后第一時(shí)間開(kāi)展施工，這樣才能確保有充足的時(shí)間控制施工沉降，從而為扭王字塊的安裝創(chuàng)造有利的條件；（2）在拋填之前，有必要測(cè)量原有的泥面，控制標(biāo)準(zhǔn)為拋填的具體厚度；（3）利用測(cè)探儀進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量。

4.4其他方面的質(zhì)量控制

除了做好上述控制措施，還需要注意以下幾個(gè)方面：（1）護(hù)面塊體強(qiáng)度完全達(dá)到設(shè)計(jì)值后方可推進(jìn)至安裝環(huán)節(jié)。加強(qiáng)對(duì)各護(hù)面塊體的檢查，要求尺寸、外形等各方面均滿(mǎn)足要求。此外，按照規(guī)范妥善裝載塊體，不可在裝載過(guò)程中發(fā)生磕碰或者由于裝載不到位而在運(yùn)輸期間發(fā)生磕碰情況。（2）正式安裝護(hù)面塊體前，先對(duì)其做全面的檢查，具體考慮的內(nèi)容包含塊石重量、坡度、平整度、墊層厚度等，只有在確保各項(xiàng)參數(shù)均滿(mǎn)足要求的前提下方可開(kāi)始安裝。（3）按照自下而上的順序依次將護(hù)面塊體安裝到位，期間需要重點(diǎn)關(guān)注底部的塊體，該結(jié)構(gòu)必須與水下棱體保持緊密的、穩(wěn)定的接觸關(guān)系。（4）在安放扭王字塊時(shí)，施工人員嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范操作，不可出現(xiàn)漏放、局部隆起等異常現(xiàn)象。為此，在安放時(shí)需要安排專(zhuān)員加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)檢查工作，以此及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行處理。（5）扭王字塊的安裝方法必須具有合理性，可以采取定點(diǎn)隨機(jī)安放的方法，但要嚴(yán)格控制安放的數(shù)量，避免局部遺漏[4]。（6）在定點(diǎn)隨機(jī)安放時(shí)，需要注重如下幾點(diǎn)：①對(duì)于第N+1排塊體，宜將其置于第N排的塊體間，在該工作思路下達(dá)到相鄰排塊體交錯(cuò)安裝的效果；②對(duì)于同排相鄰塊體，其位置必須得到有效的控制，即不可存在前后接觸的情況，否則不利于后排的正常安裝作業(yè)。若由于某些特殊原因而發(fā)生重疊，需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)塊體的姿態(tài)做靈活的調(diào)整；③密切關(guān)注施工現(xiàn)場(chǎng)的氣候，在強(qiáng)風(fēng)、臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣來(lái)臨前，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)防護(hù)堤的防護(hù)，例如及時(shí)為堤身安裝護(hù)面塊體，且尤為關(guān)鍵的是堤頭部位的防護(hù)，以免其受損；④一個(gè)斷面施工后，不宜盲目施工下一步，需要安排潛水員探摸，判斷是否有漏拋的情況，若確實(shí)存在則及時(shí)補(bǔ)充，如無(wú)再開(kāi)展下一步作業(yè)。

5.安裝成效

在驗(yàn)收時(shí)，充分發(fā)揮測(cè)深儀的作用，嚴(yán)格按照《安放網(wǎng)格平面圖》展開(kāi)檢查。在現(xiàn)場(chǎng)抽查之后，安裝密度、坡度達(dá)到具體要求。在施工中一直將施工質(zhì)量控制作為重點(diǎn)，一直并未出現(xiàn)太大問(wèn)題，然而扭王字塊有明顯下沉的情況。但總體上依舊保持平整狀態(tài)，且彼此之間的咬合非常牢固。在引堤防波堤交接處等位置出現(xiàn)了扭王字塊局部下滑的情況，對(duì)此利用了重新安裝以及用模袋混凝土填補(bǔ)的措施，最終有效解決該問(wèn)題。

6.結(jié)束語(yǔ)

扭王字塊安裝技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但是本工程的難點(diǎn)與特點(diǎn)使扭王字塊安裝成為核心工序。實(shí)踐證明，在本次施工中所利用的技術(shù)非常有效，在這一基礎(chǔ)上保證了施工質(zhì)量，加快了工程進(jìn)度。技術(shù)的創(chuàng)新之處主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）將水下控制向水上控制轉(zhuǎn)變，水上施工轉(zhuǎn)為陸上施工，以保證施工的連續(xù)性；（2）以質(zhì)量推進(jìn)進(jìn)度，以工序的流暢性保證質(zhì)量。外海深水防波堤坡面等水下工序?qū)Υ笮蜋C(jī)械有較高的要求，質(zhì)量控制難度較高。而且海況條件千變?nèi)f化，施工難度非常大。所以，如何在施工過(guò)程中按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及建設(shè)單位要求有序推進(jìn)施工，仍需不斷展開(kāi)探究。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭建軍.阿聯(lián)酋某項(xiàng)目扭王字塊安裝定位控制[J].中國(guó)水運(yùn)(下半月),2015(08):286-287.

[2]陳惠敏.有效控制扭王字塊安裝質(zhì)量的工藝措施[J].珠江水運(yùn),2014(12):6-7.

[3]高勇,陳海龍.雙層扭王字塊護(hù)面在深水防波堤結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[J].水運(yùn)工程,2020(08):59-63+90.

[4]林曉，黃建陽(yáng).外海防波堤大規(guī)模扭王字塊安裝技術(shù)[J].港工技術(shù),2015,52(04):35-38.

作者:陳嘉軒 楊海波 賈一博 佘博 桑明崎 單位:中交水利水電建設(shè)有限公司