張敏強(qiáng)

（中國土木工程集團(tuán)有限公司，北京 100038）

1 引言

防波堤所處海域的氣候較為惡劣，配置的消浪結(jié)構(gòu)可發(fā)揮出防護(hù)的作用。四腳空心方塊是較為典型的坡面消浪結(jié)構(gòu)形式，具有施工便捷、外形美觀、成本低等特點(diǎn)[1]，為合理應(yīng)用四腳空心方塊，有必要圍繞其施工技術(shù)展開探討，以便給實(shí)際施工提供正確的指導(dǎo)。

2 工程概況

圖瓦盧外島小型碼頭項(xiàng)目，建設(shè)中共用到790個(gè)小型混凝土空心預(yù)制塊，單塊質(zhì)量1.0～1.5t不等。碼頭總長47m，頂面高程+1.8m。防波堤由南堤（長37m）和北堤（長70m）共同組成，平均底高程-0.9m。防波堤護(hù)坡面選用的是預(yù)制構(gòu)件小型空心方塊結(jié)構(gòu)，包含1 800mm×600mm×650mm、3300mm×600mm×650mm兩種尺寸。

3 防波堤施工

3.1 防波堤施工情況概述

防波堤包含南堤和北堤，由預(yù)制構(gòu)件小型空心塊組成護(hù)坡面，具體按由內(nèi)向外的順序依次砌筑成型。防波堤頂面澆筑C25混凝土，形成厚度為300mm的結(jié)構(gòu)層，用于壓頂，有助于提高堤心的密封性。本項(xiàng)目工程量如表1所示。

表1 防波堤工程數(shù)量表

3.2 施工方法

1）安裝位置。通過對(duì)空心方塊尺寸的分析，按特定間距將其有序設(shè)置在防波堤邊坡處，期間加強(qiáng)對(duì)邊坡坡度的控制[2]。經(jīng)計(jì)算后，確定各角點(diǎn)的平面坐標(biāo)，組織測(cè)量放線工作，作為構(gòu)件安裝位置的控制基準(zhǔn)。

2）安裝流程。（1）全面檢查吊機(jī)及輔助施工設(shè)備，確保各設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。（2）利用平板車轉(zhuǎn)運(yùn)預(yù)制構(gòu)件，將其運(yùn)抵指定施工點(diǎn)位。（3）以構(gòu)件排列設(shè)計(jì)圖為依據(jù)，經(jīng)計(jì)算后求得各空心塊的角點(diǎn)坐標(biāo)，啟用起重機(jī)，將構(gòu)件依次安裝到位。加強(qiáng)對(duì)首層構(gòu)件安裝位置的控制，以便后續(xù)可在此基礎(chǔ)上有序安裝。外海氣候狀況錯(cuò)綜復(fù)雜，應(yīng)兼顧風(fēng)浪、水流的影響，按分層的方式依次施工。（4）安裝期間，以坡度實(shí)際情況為準(zhǔn)合理調(diào)整吊機(jī)鋼絲繩的長度。坡面塊體應(yīng)緊密接觸，安裝至指定位置后由人工卸扣。坡面與坡腳連接區(qū)域?qū)⑿纬奢^明顯的三角縫隙，該部分可使用模袋混凝土填塞處理。加強(qiáng)對(duì)相鄰塊體位置的檢查，要求高度差、錯(cuò)臺(tái)量均不超過30mm，砌縫寬度不宜超過10mm。（5）構(gòu)件安裝后，利用GPS檢測(cè)構(gòu)件位置和頂面標(biāo)高，與設(shè)計(jì)值對(duì)比分析，確定誤差并調(diào)整，人工檢查構(gòu)件拼縫寬度。若因特殊情況而導(dǎo)致構(gòu)件出現(xiàn)偏位等異?，F(xiàn)象時(shí)，需將構(gòu)件吊起，隨后整平安裝區(qū)域，再將構(gòu)件安裝到位。（6）本構(gòu)件安裝完成且各項(xiàng)實(shí)測(cè)值均滿足要求后，即可組織下一構(gòu)件的安裝作業(yè)。（7）各防波堤護(hù)面塊體均安裝到位后，通過水下或陸地觀察的方式判斷安裝情況，看塊體是否存在錯(cuò)放或漏放的情況，若確有此方面的問題，需及時(shí)調(diào)整。

3）混凝土填充。（1）塊體和護(hù)腳2處的填充材料以合成纖維混凝土為宜，強(qiáng)度等級(jí)C25。在距施工現(xiàn)場(chǎng)約200m的位置設(shè)攪拌站，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需求生產(chǎn)適量質(zhì)量達(dá)標(biāo)的混凝土，出廠后及時(shí)利用自卸翻斗車運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)?；炷列吨铃F形漏斗內(nèi)，再利用施工現(xiàn)場(chǎng)的50t挖掘機(jī)提升該漏斗，使其所處位置正好在塊體上方，開啟閘閥并向下卸料，組織澆筑與振搗作業(yè)。（2）堤心填充選擇的是貧混凝土，材料強(qiáng)度等級(jí)要求及具體施工方法均與前述相同，此處不再贅述。

4 安裝施工方法

4.1 吊機(jī)選型

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況，最大吊距達(dá)到5m，四腳空心方塊質(zhì)量可達(dá)到1.8t。通過對(duì)性能、可靠性、經(jīng)濟(jì)效益性等方面進(jìn)行比選，選擇50t挖掘機(jī)，該設(shè)備可滿足吊裝施工需求。

4.2 吊具設(shè)計(jì)

根據(jù)水下安裝的作業(yè)特點(diǎn)，采用“自動(dòng)脫鉤”的方式，共由兩粗兩細(xì)四股鋼絲繩組成，存在脫鉤施工需求時(shí)僅需抽去鋼絲繩即可。水上安裝部分，采用兩點(diǎn)吊的方法，安排解扣后，有序?qū)⒏鳂?gòu)件安裝到位。

4.3 防波堤工程工施思路及施工順序

基槽開挖完成后采用人工進(jìn)行水下整平；整平后的基槽須滿足設(shè)計(jì)寬度要求，基槽平整度滿足構(gòu)件安裝要求，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后，開始安裝構(gòu)件。施工次序?yàn)橄仁┕ね瓿赡系蹋偈┕け钡獭?gòu)件遵循自外側(cè)而內(nèi)側(cè)，自下而上逐層安裝；首層安裝完成后，先回填護(hù)腳混凝土，再填充構(gòu)件內(nèi)孔洞；構(gòu)件內(nèi)孔洞填充完畢后，開始澆筑堤心。堤心混凝土滿足強(qiáng)度要求后，開始安放第二層構(gòu)件。為了縮短施工周期，可采取安裝構(gòu)件和填充構(gòu)件內(nèi)孔洞同時(shí)進(jìn)行，形成流水作業(yè)的施工方法。

4.4 碼頭工程施工思路及施工順序

本工程碼頭前沿基床底高程-2.5m、后沿基床底髙程-0.7m，存在髙差1.83m的階梯，開挖前沿基槽與前沿基床整平后，采用吊機(jī)進(jìn)行安裝構(gòu)件。前沿構(gòu)件安裝時(shí)，應(yīng)遵循自下而上的順序逐層安裝；首層安裝完成后，先回填構(gòu)件內(nèi)孔、護(hù)腳混凝土；待構(gòu)件安裝完第四層，髙程達(dá)到-0.5m后開始填充構(gòu)件內(nèi)孔洞；最后4層構(gòu)件，每層安裝完成后，填充構(gòu)件內(nèi)孔洞。碼頭承臺(tái)澆筑采用分段分層進(jìn)行。待承臺(tái)澆筑至后沿線5m處，開始開挖后沿基槽；后沿基床整平后，采用吊機(jī)進(jìn)行安裝構(gòu)件。首層安裝完成后，先回填護(hù)腳混凝土；待構(gòu)件安裝完第四層之后，構(gòu)件內(nèi)孔洞一次性填充完畢。

4.5 安裝要點(diǎn)

1）定位。對(duì)于質(zhì)量達(dá)到1.8t的四腳空心方塊，考慮到安裝精度要求，采用基線法完成安裝作業(yè)。安裝方法有2種：方案一，安裝過程中，挖掘機(jī)穩(wěn)定?？吭诘添斕?，旁邊?？块L臂挖掘機(jī)，2類設(shè)備協(xié)同作業(yè)，將四腳空心方塊安裝到位；方案二，在確?，F(xiàn)場(chǎng)風(fēng)浪較平緩的前提下（不可威脅人員安全），安排潛水員潛入水中，分析四腳空心方塊的安裝位置并及時(shí)擺正，使其能夠達(dá)到指定位置。總體來看，所提的2種方案均具有可行性。

2）基線的布置、控制及調(diào)整。取1.8t的四腳空心方塊，將其有序安裝在底層，每段均設(shè)置5列。每完成一塊安裝后，均利用GPS測(cè)量工具及時(shí)檢測(cè)，調(diào)整鋼連桿的位置并采取固定處理措施。挖掘機(jī)吊裝，伸出機(jī)械臂并將鋼連桿下降，此后由潛水員輔助作業(yè)，調(diào)整鋼連桿的姿態(tài)，使該裝置能夠碰觸已安裝到位的四腳空心方塊，在此條件下測(cè)量數(shù)據(jù)。待底層安裝到位后，需經(jīng)過檢測(cè)和基線校準(zhǔn)，將實(shí)測(cè)結(jié)果與設(shè)計(jì)要求對(duì)比分析，若存在偏差則及時(shí)調(diào)整塊體的位置和基線，否則不允許安裝上方的塊體?；坶_挖整平作業(yè)和基線設(shè)定工作均落實(shí)到位后，方可按自下而上的順序依次安裝塊體。其中以水下安裝環(huán)境較為特殊，岸上指揮人員與潛水員應(yīng)密切配合，根據(jù)指令將塊體安裝好。

5 結(jié)語

案例工程中，通過對(duì)實(shí)際問題的分析以及對(duì)施工工藝的持續(xù)性優(yōu)化后，在有效保證四腳小型空心方塊安裝質(zhì)量的同時(shí)還可提高施工效率，且施工現(xiàn)場(chǎng)的安全狀況良好。根據(jù)對(duì)該工程施工技術(shù)的分析，總結(jié)出如下幾項(xiàng)施工要點(diǎn)：先做好基槽開挖整平作業(yè)再安裝，各環(huán)節(jié)有序推進(jìn)；條件允許時(shí)配置大型機(jī)械設(shè)備，力爭(zhēng)一次完成基槽開挖整平作業(yè)；四腳空心方塊出水后，需再次檢測(cè)并調(diào)整基線，視實(shí)際情況墊入片狀石。