王貴陽
摘 要:斜坡式防波堤工程是港口水運工程中的典型工程,其施工要素多,施工工序復雜。如何處理不同施工要素間的緊前緊后關系,一直是斜坡式防波堤工程中的難點,也是制約工程工期的關鍵。本文以天津港大沽口港區(qū)東、北防波堤潛堤段工程2標段施工為例,探討了多要素斜坡式防波堤各施工要素的施工技術要點,根據(jù)施工技術關鍵要點合理優(yōu)化并確定了各施工工序的銜接順序問題,在工期緊張的情況下,合理調整施工工序,安全的完成了防波堤的施工任務。可以為類似多要素斜坡式防波堤的工程施工提供技術借鑒。
關鍵詞:防波堤;航標工程;施工技術總結;施工監(jiān)測
1 工程概況
天津港大沽口港區(qū)東、北防波堤潛堤段工程包括防波堤工程及航標工程,包含防波堤、護岸混凝土擋墻、燈樁、燈浮標等部分的施工。其中防波堤為斜坡式結構,全長2 350 m,堤頂、內外側邊坡護面塊體均采用扭王字塊,塊體下設拋石墊層[1],墊層下設無紡土工布反濾層,內外側鎮(zhèn)腳平臺采用砂肋軟體排加拋石結構,基礎采用砂被+排水板進行處理。航標工程施工包括燈樁和燈浮標的施工,燈樁位置航道側設置拋石+柵欄板的實體直立式結構檢修通道,內側采用灌砌塊石臺階與燈樁基礎銜接,選用鋼質燈浮標,LED航標燈設置在燈樁及燈浮標上。
2 工程總體安排
本工程開工先進行堤頭拆除和防波堤基礎施工,在施工期間采取相應措施做好施工成品保護?;A沉降趨于穩(wěn)定后開始進行及充填砂袋堤心結構施工。在進行充填砂袋施工時,需要分層、分段、流水施工,且棱體上下層的施工時間間隔需滿足文件要求,并做好沉降位移觀測。另外本工程涉及扭王字塊預制件,為保證工程工期,應合理安排預制施工時間,以不影響現(xiàn)場施工為宜。
3 施工技術及施工工序要點
3.1 斜坡式防波堤塊石拋理施工技術
3.1.1 施工工藝流程
拋理塊石施工流程為:施工準備→導標設置及運輸船定位→定點施拋→拋石備料→船載挖機理坡。
3.1.2 工料機配備
拋理塊石目的是砂肋軟體排的防護和袋裝砂堤身的防護,主要包含300 kg~500 kg塊石、60 kg~100 kg塊石、10 kg
~100 kg塊石和10 kg~40 kg塊石。
根據(jù)沿海上拋石的特點,選用專業(yè)拋石船進行水上拋石施工,平板駁與挖掘機配合拋理。拋石船性能良好、設施齊全,操作方便,施工效率高,非常適合平拋塊石船移動頻繁、工程量大以及作業(yè)面廣的施工特點。
3.1.3 施工方法
施工分為拋理測量和拋填施工兩部分,拋理測量可為拋填施工提供可靠得數(shù)據(jù)支撐。
(1)拋理測量:拋填測量主要是水下測量,其次輔以RTK-GPS陸上測量,根據(jù)施工控制網(wǎng)進行平面控制和高程控制。RTK-GPS提供平面位置坐標,測深儀提供水深。根據(jù)測得的平面位置、高程、水深數(shù)據(jù)可對拋填進行控制,定位船舶并確定拋石位置,根據(jù)實測斷面與設計斷面的差異計算補拋的數(shù)量和部位。
(2)拋填施工:本工程塊石護腳拋理施工采用RTK-GPS控制方駁定位,反鏟挖掘機進行拋填,拋填施工分為護底拋石、坡面拋石及塊石理砌三部分。
1)護底拋石施工:拋填以前進行試拋,找到拋填石料的漂移方向和距離,以確定拋石位置。砂肋軟體排設驗收合格后方可進行塊石護腳拋填,利用施工控制網(wǎng)根據(jù)方駁船寬將施工區(qū)域分為若干網(wǎng)格,利用RTK-GPS引導船駐位于若干網(wǎng)格。
2)坡面拋石施工:坡面拋石可采用分段分層施工的形式,兩側同步均勻拋理。分段進行時要注意搭接位置,防止漏拋和重拋,對重拋位置進行清理,漏拋位置進行補拋,避免拋厚或者拋薄的現(xiàn)象產生。
3)塊石理砌施工:塊石理砌施工是指袋裝砂棱體護面塊石理砌,采用機械理砌,使用平板駁與挖掘機配合,采用長臂挖掘機進行整平施工及堤頂理砌。
3.2 扭王字塊出運及安裝施工技術
3.2.1 施工工藝流程
防波堤外側6T扭王字塊是防波堤防護的重要環(huán)節(jié),對防波堤堤身起到至關重要的保護作用。扭王字塊安裝在300 kg~500 kg塊石理坡完成后進行,安裝時注意施工安全。扭王字塊出運及安裝施工工藝為:
出運階段:施工準備→墊層石拋理→起重船定位→裝運船???,同時將扭王字塊裝船運輸?shù)浆F(xiàn)場。安裝階段:試驗段扭王字塊安裝→分區(qū)定點隨機安裝扭王字塊→交工驗收。
3.2.2 功效分析及工料機配備
本工程扭王字塊共計34 147塊,護面塊體達到設計強度后,裝車采用2臺25 t汽車吊,運輸采用10臺30 t平板拖車及2艘1 000 t方駁。1 000 t方駁平均每艘次裝載6 t扭王字塊約120塊,預計運輸船次285次,運輸天數(shù)為143天。
3.2.3 扭王字塊出運及安裝
(1)扭王字塊出運。運輸車將材料運至碼頭后由汽車吊吊運裝船。裝船時要保證每個護面塊體都緊密接觸,不會晃動,一般扭王塊采取規(guī)則斜插堆放,每船裝好,要用特制的大頭木楔塞緊,確保其不會因風浪搖擺而產生滑動。
(2)扭王字塊安裝。在安裝扭王字塊護面之前做好準備工作,包括施工船舶駐位和建立護面塊體的GPS自定義系統(tǒng)安裝定位網(wǎng)格。施工船舶駐位包括定位方駁駐位與方駁吊機駐位,根據(jù)施工范圍和船型,布設定位網(wǎng)格,使用兩臺GPS流動站測定船舶坐標,準確駐位。船舶駐位后,以堤縱向軸線、里程和水準點為基準,建立安裝施工所用的GPS定位三維控制系統(tǒng)監(jiān)控施工并顯示每一個塊體的確切位置。
3.3 航標工程施工技術
本工程有鋼結構固定燈樁3座,鋼質燈浮標2座,燈浮標及燈樁上配置LED航標燈,提高了助航效能。航標工程施工包括燈樁的安裝以及燈浮標的安裝兩部分。
3.3.1 燈樁安裝
結構連接采用拼接方式,主體結構拼接采用8.8級高強度螺栓,平臺及附屬結構連接采用5.6級螺栓。
燈樁從下向上安裝,必須在下部結構就位且安裝牢固后進行上部構件的吊裝,在吊裝過程中需采取適當措施防止產生過大彎矩變形,吊裝就位后應及時連接牢固,保證結構的穩(wěn)定性。
避雷針接地線沿爬梯接下與基礎接地網(wǎng)接地線連接接通,所有連接處必須焊接,焊縫應進行防腐處理。
電氣及其他安裝板須根據(jù)工藝要求,在結構安裝前確定位置及方法,筒身線路孔洞安裝完畢后須做好封閉措施。
3.3.2 燈浮標安裝
燈浮標的制作滿足設計要求后,將浮標以及配套設施運送至施工現(xiàn)場,方駁吊機將其吊放至甲板,在工作船協(xié)助下將浮簡、錨鏈、沉石相互連接。定位船舶利用DGPS系統(tǒng)現(xiàn)場定位,方駁吊機按照定位的折定地點將浮標起吊并將抓石下沉至海底。
4 結語
斜坡式防波堤工程是港口水運工程中的典型工程,其施工要素多,施工工序復雜。如何處理不同施工要素間的緊前緊后關系,一直是斜坡式防波堤工程中的難點,也是制約工程工期的關鍵。
以天津港大沽口港區(qū)東、北防波堤潛堤段工程2標段的建設為背景,對其包含的防波堤、防波堤護面、航標的工程總體安排及施工技術進行總結。通過選擇科學的施工技術、合理安排施工工序、工程施工穿插進行,可以達到安全高效且按期完成工程建設的目的。本文的研究成果可以為類似工程項目施工提供參考,結合實際情況進行施工方案的優(yōu)化升級,提高此類工程項目建設水平。
參考文獻:
[1]鄭輝,李春陽.某斜坡式海堤工程對臨近橋梁樁基位移的影響[J].水運工程,2018(4):72-77.
[2]梁貴文.深水防波堤護面塊體安放施工工藝[J].城市建設理論研究(電子版),2013(33):64.
[3]JTS 257-2015,水運工程質量檢驗標準[S].