日字塊混合堤施工技術(shù)

■宋春嶺 ■大連飛宇吊裝服務(wù)有限公司，遼寧 大連 116000

斜坡式防波堤多采用柵欄板、四角空心塊、四角錐體以及扭王字或者扭工字塊作為其護(hù)面塊體。如在水深較大處，采用以上幾種護(hù)面塊體的防波堤堤身斷面較大，拋石量大，造價(jià)較高。并且如果只采用以上一種護(hù)面塊體，將造成護(hù)面效果不理想或者無(wú)法進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工的后果。

本方案采用“日”字形空心方塊既作為堤身結(jié)構(gòu)又作為一種護(hù)面形式，其優(yōu)點(diǎn)如下：(1)結(jié)合直立式防波堤優(yōu)點(diǎn)，減小堤身斷面尺寸;(2)采用日字塊內(nèi)填石代替部分堤心石，減少堤心石拋填數(shù)量;(3)減少護(hù)面塊體使用數(shù)量;(4)使堤身順直、美觀(guān)并很好的與上部胸墻相結(jié)合。

日字塊結(jié)構(gòu)形式分為兩種：A型日字塊和B型日字塊，均為預(yù)制空心方塊，中間有隔墻，四壁設(shè)置消浪孔，高度均為3.37m。其中A型日字塊底部帶有兩個(gè)大趾，底面尺寸為7m×3m，重37t;B型日字塊底面尺寸為5m×3m，重30t。

1 具體施工方法

1．1 工藝流程

施工準(zhǔn)備→堤心石及壓腳棱體石補(bǔ)拋→基礎(chǔ)整平→日字塊裝船運(yùn)輸→日字塊安裝→驗(yàn)收

1．2 施工準(zhǔn)備

(1)預(yù)制混凝土墊塊，用于支墊整平軌道。

(2)錨鼓設(shè)置：于防沙堤軸線(xiàn)外側(cè)100m，沿防沙堤軸線(xiàn)方向，每200m設(shè)置一對(duì)定位錨鼓。鼓墜采用扭王字塊，配置相應(yīng)的鋼絲繩及浮鼓，由GPS定位，方駁吊機(jī)安裝。

(3)沉降觀(guān)測(cè)：堤心石拋填過(guò)程中根據(jù)觀(guān)測(cè)成果確定堤心石頂面沉降預(yù)留量。

1．3 基礎(chǔ)整平

整平范圍為設(shè)計(jì)日字塊底面兩側(cè)各加寬0.5m，整平高程根據(jù)沉降觀(guān)測(cè)成果確定的預(yù)留沉降量決定。整平前，進(jìn)行堤心石測(cè)量，若出現(xiàn)連續(xù)大面積(50m2以上)標(biāo)高低于－300mm以下部位，需進(jìn)行補(bǔ)拋;若高出設(shè)計(jì)標(biāo)高，由潛水員搬至低處或整平范圍以外。

采用預(yù)制的混凝土塊作為整平墊塊，墊塊位于軸線(xiàn)兩側(cè)3.0m、間距約6m布置一塊，墊塊頂標(biāo)高加上整平軌道高度即為基床頂標(biāo)高。軌道兩端支在墊塊上，軌道高程若低于實(shí)際高程，其下部用10mm鋼板支墊。軌道高程允許偏差10mm。

潛水員在整平前先粗平，高于刮道的塊石搬于低處或軌道兩側(cè)。整平時(shí)塊石間不平整部位用二片石填充。整平允許偏差為±50mm。每一施工段整平完畢，按照2m一個(gè)斷面，在日字塊邊線(xiàn)、中心部位布置測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行整平驗(yàn)收。

1．4 日字塊安裝

(1)運(yùn)輸：日字塊陸上在預(yù)制場(chǎng)由80噸汽車(chē)吊裝平板車(chē)運(yùn)輸至碼頭，由碼頭前沿的80噸吊船卸車(chē)裝自航平板駁運(yùn)輸，裝船數(shù)量按承載能力和倉(cāng)容控制。日字塊運(yùn)輸時(shí)下部支墊20cm木方，起吊過(guò)程中應(yīng)注意防止碰撞造成棱角損壞。

(2)安裝基線(xiàn)布設(shè)：在堤身內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)日字塊安裝線(xiàn)以外30cm位置布置安裝基線(xiàn)。采用測(cè)繩布線(xiàn)，兩端用塊石壓牢。基線(xiàn)布設(shè)必須平直并經(jīng)常進(jìn)行校核。

(3)施工船舶駐位：采用80噸吊船進(jìn)行日字塊安裝，吊船上配套的頂推拖輪幫助吊船進(jìn)入施工區(qū)域，下兩個(gè)八字形后錨，另由配套的小艇將兩根前纜拴于浮鼓之上，垂直于堤軸線(xiàn)方向駐位。運(yùn)輸日字塊的自航平板方駁由施工區(qū)域緩慢靠安裝吊船一側(cè)，通過(guò)兩根纜繩牢固拴于安裝方駁的系纜樁上駐位。

(4)測(cè)量控制：最初安裝時(shí)采用GPS對(duì)日字塊軸線(xiàn)、里程進(jìn)行控制;待堤身形成一定規(guī)模后，可在已安裝好的日字塊上砌筑測(cè)量平臺(tái)，使用全站儀進(jìn)行測(cè)量控制及檢驗(yàn)，確保精度更高。

(5)安裝：在起始?jí)K以外30cm布設(shè)里程控制線(xiàn)，第一塊試安，其不能占據(jù)相鄰塊體位置。測(cè)量第一塊安裝位置，根據(jù)第二塊設(shè)計(jì)位置到第一塊試安位置塊體兩側(cè)的距離，采用木方現(xiàn)場(chǎng)制作木楔。以試安的第一塊為依靠，支墊木楔將第二塊按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求安裝就位。以第二塊為依靠，起吊第一塊，支墊木楔將其安裝就位。以后依此類(lèi)推。日字塊安裝時(shí)，應(yīng)注意防止碰撞損壞塊體，安裝時(shí)底面必須與基床頂面一平，防止挫壞基床。

1．5 質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

(1)日字塊基礎(chǔ)整平標(biāo)準(zhǔn)：允許高差：±50㎜

(2)日字塊安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)表1)

表1 日字塊安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1.6 安裝縫的確定

日字塊安裝時(shí)由起始里程計(jì)算軸線(xiàn)長(zhǎng)度，且每塊日字塊寬度為3米，再根據(jù)塊數(shù)確定塊體之間平均安裝縫寬度。每次安裝前，對(duì)上次安裝最后一塊位置進(jìn)行測(cè)量，找出實(shí)際安裝里程與設(shè)計(jì)里程偏差，通過(guò)調(diào)整縫寬的方法逐步減少里程偏差，防止里程偏差累計(jì)而出現(xiàn)安裝縫大小不均。

2 施工關(guān)鍵點(diǎn)

2．1 測(cè)量控制

(1)日字塊安裝之前，在堤身內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)日字塊安裝線(xiàn)以外30cm位置布置安裝基線(xiàn)。采用測(cè)繩布線(xiàn)，兩端用塊石壓牢?；€(xiàn)布設(shè)必須平直并經(jīng)常進(jìn)行校核。

(2)最初段日字塊安裝時(shí)，采用GPS進(jìn)行測(cè)量定位控制。日字塊安裝時(shí)，測(cè)量人員背GPS到日字塊上，測(cè)量并記錄塊體四個(gè)角點(diǎn)坐標(biāo)，對(duì)日字塊軸線(xiàn)、里程和高程進(jìn)行控制，并校核每一塊日字塊位置，確保塊體前沿線(xiàn)順直。

(3)待堤身形成一定規(guī)模后，可在已安裝好的日字塊上砌筑測(cè)量平臺(tái)，使用全站儀對(duì)日字塊安裝進(jìn)行測(cè)量控制及檢驗(yàn)，使用全站儀可以直接測(cè)量四個(gè)角點(diǎn)的軸線(xiàn)偏移、里程和高程，操作更容易，且精度更高。

2．2 日字塊保護(hù)

(1)運(yùn)輸保護(hù)：日字塊為薄壁結(jié)構(gòu)，為防止破壞構(gòu)件，在其起吊運(yùn)輸時(shí)，先在其頂面安放起加固支撐作用的鋼架，使用木楔釘緊使其起到支撐保護(hù)日字塊的作用。

(2)塊內(nèi)填石保護(hù)：日字塊安裝完成后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行塊內(nèi)填石工序，填石過(guò)程中應(yīng)做好日字塊的保護(hù)工作。a．拋石船平行于堤軸線(xiàn)駐位，堤外側(cè)先下兩口八錨，靠近堤側(cè)采用兩條纜繩系于日字塊上，船側(cè)增加護(hù)舷防止船體碰撞日字塊。b．塊內(nèi)拋石乘低潮進(jìn)行，人工指揮，長(zhǎng)臂挖掘機(jī)拋填。施工中，挖掘機(jī)長(zhǎng)臂盡量伸入塊體下方再將塊時(shí)拋入，避免塊石碰撞損壞日字塊內(nèi)壁棱角。

(3)安裝完成后保護(hù)：日字塊安裝完成后，應(yīng)盡快進(jìn)行下道工序，防止堤身暴露過(guò)長(zhǎng)，防止風(fēng)浪導(dǎo)致日字塊位移。

3 小結(jié)

防波堤施工多采用堤身拋填塊石，結(jié)合護(hù)面塊體保護(hù)其成型，但本工程一改常規(guī)做法，其中一段嘗試采用安裝日字塊作為堤身，在工藝上屬于一種創(chuàng)新。小型塊體安裝對(duì)基礎(chǔ)整平要求較高，而該水域平時(shí)水流湍急，須盡可能在平流時(shí)施工，對(duì)潛水作業(yè)提出了很高的要求。因堤身離碼頭較遠(yuǎn)，塊體安裝時(shí)需在已完成堤身上設(shè)置測(cè)量平臺(tái)進(jìn)行測(cè)量控制，而堤身沉降位移始終發(fā)生，因此需要經(jīng)常校核測(cè)量控制點(diǎn)以及經(jīng)常分析沉降位移數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)量作業(yè)也提出了很高的要求。從工程竣工后效果來(lái)看，本段日字塊堤身無(wú)論從工藝設(shè)計(jì)上還是施工控制上都達(dá)到了令人滿(mǎn)意的程度。

［1］重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范 JTJ167－2—200．

［2］水運(yùn)工程測(cè)量規(guī)范 JTJ203－2001．

［3］水運(yùn)工程質(zhì) 量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) JTJ257－2008．