大型扭王字块施工技术

大型扭王字块施工技术

刘映

刘映

身份证号码:34082519921xxxx435上海200000

摘要：大金山岛保护与开发利用示范工程，地处上海市南翼、杭州湾北岸金山区海域，在大金山岛沿岸修筑防波提，长1019米，沿坡面自下向上摆放扭王块体。采用抛填石料抛石堤芯和抛石护坡来形成，外侧则选用扭王字块进行护面。工程中采用C40扭王字块单重均为4t。

关键词：大型扭王字块；施工技术；安装；

扭王字块安装应与护面体系各分项工程施工紧密衔接，才能形成整体，共同抵抗风浪。扭王字块安装与理坡相对应，即分段理坡分段安装。

一、大型扭王字块施工技术

现场滩地高程为-10~-0.23米左右，抛石坝顶面高程为5.2米，扭王块安装位置高程为-2.5米~2.5米左右。根据此高程及潮水可以推算，扭王块安装有20%左右属于水下安装（0.00米以下部分，低潮位不露出水面的部位），80%左右属于水上安装（0.00米以上，低潮位能露出水面的部位）。

1.具体安装。安装前将扭王块运输到现场，然后再行吊装。按照现场的实际情况，扭王块用吊机装上转驳车，转驳到码头后，运输采用4艘1000吨级干货船运送到项目所在地；待干货船到达工地后利用自带吊机吊臂15米，进行扭王块吊卸。扭王块吊卸结束，采用50t履带吊进行扭王块安装。

通过控制坐标参数控制扭王字块位置进行安装:①岸上通过工作绳适当调整扭王字块入水前的姿势和距离，辅助定位;②认真做好安放图标记，确保安装密度达到设计要求和追溯每施工节段安装质量;③每一节段的安装关键是认真定位好每一排第一个扭王块位置，以该扭王块为参照，相邻扭王块安装到位时会相互碰撞，可通过起重机司机的手感和目测钢丝绳的垂直度反映出来，以此为辅助控制安装密度和范围。

（1）水下扭王字块安装注意事项:水下安装采取质心定点原则安放，扭王块体安放由坡脚沿坡面向上安装，达到低潮出露水面后部位。定点规则安放采用“姿态固定、质心定点”的安放方式。

①安装前采用测深仪多次对水下坡面及护底块石进行认真测量检查，确保水下抛填坡面坡度及护底块石顶标高符合设计要求;②计算出每个扭王块所占的面积和尺度，绘制出扭王块体在断面结构中的布置图，并计算出个扭王块质心位置，依据平面投影的方法将斜坡上块体的质心引放到平面上，即可得出质心在平面上的位置，并可依据堤轴线和断面位置计算出各扭王块质心的平面位置坐标，该坐标即为各扭王块的平面定位点。每安装3段即120m长后，采用测深仪扫海检查，结合《安放网格平面图》的安装个数记录复核安装密度，对于安装范围、密度、扭王块顶标高等不符合设计要求部位及时补安装。

（2）水上扭王字块安装注意事项:水上安装扭王块（高程0.00米以上，低潮位能露出水面的部位）按照“规则排列、钩连咬合”的原则安装，由低潮出露部位开始直到坡顶结束。

①安装前认真检查相应工序质量，确保坡面坡度、块石理坡等各道工序均满足设计要求，不符合要求和受风浪破坏的应进行重新修整;②安装时应确保每个块体相互勾连和“上撑下顶”，底部的块体与水下棱体接触紧密;③勤检测，严格按设计每100m2安装55个数的要求安装，把偏差控制在规范允许偏5%的范围内;④勤观测，每隔一段时间特别是在大风浪过后要彻底进行检查，对一些松动的部位和块体要作调整。

2.护底块石抛填控制。护底块石是扭王字块稳定的基础，也是确保坡脚不被淘涮的主要措施，关系到扭王字块整体稳定性和密实性，采用水上船运抛填。抛填过程中应注意:①由于水上施工季节性强，可作业时间短，应在堤身陆抛成型后紧随施工，从而确保有足够时间完成抛填任务和施工过程沉降，为水下坡面扭王块及时安装创造条件;②抛填前应进行原泥面测量，以抛填厚度为控制标准;③采用测深仪测量检查。

3.混凝土浇筑工艺。扭王字块所需混凝土在现场进行拌制，然后采用装载机将其运送到浇筑构件现场。入仓装置采用的是四个可转动轮子、四根钢管以及依据上部模板采用刚性连接组成。该浇筑方法使用方便，可操性强，一个构件浇筑好后可以马上转移到下一个构件上。混凝土需要采用分层浇筑的办法，每层厚度控制在50cm左右，浇筑后及时进行振捣，待混凝土浇筑完毕后，必须在初凝之前在进行一次的振捣以和抹面，这样能有效防止混凝土出现孔洞和麻面病害。因为扭王字块外形独特，交叉界面较多，传统使用编织物进行覆盖这种养护方式不大适用，根据实际情况我们选用了喷涂液表面养护法。预制构件过程中需要检查是否存在漏浆现象，模板变形是不是太大。如果出现这些情况，需要及时停工整改。混凝土浇筑完成后需要立刻将零星混凝土去除。

4．拆模。拆模是一道重要工序，必须要求混凝土强度至少7MPa后才能进行拆模作业，也可以采用经验法来确定拆模时间：就地选择坚硬物体划混凝土表面，如果表面痕迹为白色则说明可以进行拆模了。拆模过程中一定不能用力碰扭王字块的四个角。拆模需要采用千斤顶将模板脱离混凝土，当模板距离混凝土表面5cm时，用吊车将模板缓慢拉开，然后再将模板放到另外一个底胎中。拆离后需要及时清理掉模板侧面的残存混凝土颗粒，检查模板是否受损，变形是否过大，集中收集好模板统一保存，以便下次使用。

5.施工存在的若干技术问题及解决办法。一是坡脚平台处扭王字块的安装问题。按照先前设计，坡脚平台的标高在-2.0~-3.0m范围内，宽度为3.8m，这样造成施工技术难度加大，且不能保证扭王字块安装的密实程度。后来修改了坡脚设计，采用坡脚抛填石块的办法将标高提高到+1.0m，相应的坡脚平台宽度也增大，平整场地后进行扭王字块的坡面安放。具体的操作办法是在低潮的时候采用挖掘机在平台安装扭王字块，相关技术人员在安放过程中需要密切关注海水的潮起潮落，以便挖机和工作人员在涨潮时及时撤出现场。相关人员要相互配合，保证扭王字块的安装质量，为坡面扭王字块安放打下基础。二是最高处的扭王字块安放。再次进行填破作业，在进行最高处的扭王字块安放。这样的安装办法，很好的解决了坡面较长的技术难题，分层安装拓展了作业面，提高了扭王字块的安装速度。三是局部改装挖掘机。考虑到作业面积较大，我们改装了挖掘机机械臂，把先前的挖掘机的抓斗更换为加长臂，这样能有效提高挖机的作业面积，为分层施工打下坚实基础。四是扭王字块安装过程中易出现姿态相同块体现象。扭王字块是一排排进行安放的，上下两排之间需要交叉放置，在安放过程中很容易出现姿态相同的情况，造成这种现象的主原就是堤面坡度不平整，如果下一排安放有空隙，就会对上一排的安放造成影响。其次如果是按照两端向中间开双头安放，字块如果姿态一样或者间隙较大，也会出现这种现象。为此，首当其冲就是做好填坡作业质量，提高坡面的平整度。其次加强对工作人员的技术培训，让他们掌握扭王字块安放技术要领，保证扭王字块的正确安装。

二、施工质量控制措施

块体安装之前，块体强度达到设计的100％才能出运安装。设立质检小组在构件堆场对块体质量和规格进行严格的检查和验收，确保装船的护面块体质量满足设计及规范的要求。块体吊装及运输前要做好块体保护和加固，防止运输过程碰撞损坏。安装块体前，检查块石垫层的厚度、坡度和表面平整度，不符合要求的和受风浪破坏的进行整修。护面块体安装自下而上进行，底部的块体与水下抛石和棱体接触紧密。扭王字块采用定点、定量、随机安装，不得有漏放和过大隆起。安放数量允许偏差应控制在５％以内，一个断面施工结束后，即组织潜水员进行探摸，对于漏放的部位及时补安。水上水下安接处存在不规划状，但是，基本达到半规则，扭王字块能相互接触紧密。扭王字块正式安装前进行典型施工，以掌握施工进度和施工质量的影响因素，并加以调整方法检查扭王字块重叠或漏放情况，及时进行调整或补安。防波堤交接处、堤头处均出现扭王字块局部下滑，露出块石垫层，通过拆除上部扭王字块重新安装，或采用模袋混凝土填补，基本解决了扭王字块间脱空相互咬合不紧等问题。施工过程中所采取的技术与控制是成效的，保证了质量和进度。

扭王字块安装工序对于大型施工机械难于按设计要求施工到位，质量难于控制，且海况条件比物理模型时所比拟的条件复杂多，施工难度极大，在目前工期要求紧，单价与措施费控制低，建筑市场竞争激烈的大环境下，按设计要求、建设单位要求建设好防波堤具有现实的难度，建议继续探讨。

参考文献：

[1]JTS154-1-2015，防波堤设计与施工规范[S].

[2]JTS202-2015，水运工程混凝土施工规范[S].

[3]JTJ300-2016，港口及航道护岸工程设计与施工规范[S].