多要素斜坡式防波堤工程施工技術(shù)探討

王貴陽

摘 要：斜坡式防波堤工程是港口水運(yùn)工程中的典型工程，其施工要素多，施工工序復(fù)雜。如何處理不同施工要素間的緊前緊后關(guān)系，一直是斜坡式防波堤工程中的難點(diǎn)，也是制約工程工期的關(guān)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(biāo)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(shù)要點(diǎn)，根據(jù)施工技術(shù)關(guān)鍵要點(diǎn)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(diào)整施工工序，安全的完成了防波堤的施工任務(wù)?？梢詾轭愃贫嘁匦逼率椒啦ǖ痰墓こ淌┕ぬ峁┘夹g(shù)借鑒。

關(guān)鍵詞：防波堤;航標(biāo)工程;施工技術(shù)總結(jié);施工監(jiān)測(cè)

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(biāo)工程，包含防波堤、護(hù)岸混凝土擋墻、燈樁、燈浮標(biāo)等部分的施工。其中防波堤為斜坡式結(jié)構(gòu)，全長(zhǎng)2 350 m，堤頂、內(nèi)外側(cè)邊坡護(hù)面塊體均采用扭王字塊，塊體下設(shè)拋石墊層[1]，墊層下設(shè)無紡?fù)凉げ挤礊V層，內(nèi)外側(cè)鎮(zhèn)腳平臺(tái)采用砂肋軟體排加拋石結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用砂被+排水板進(jìn)行處理。航標(biāo)工程施工包括燈樁和燈浮標(biāo)的施工，燈樁位置航道側(cè)設(shè)置拋石+柵欄板的實(shí)體直立式結(jié)構(gòu)檢修通道，內(nèi)側(cè)采用灌砌塊石臺(tái)階與燈樁基礎(chǔ)銜接，選用鋼質(zhì)燈浮標(biāo)，LED航標(biāo)燈設(shè)置在燈樁及燈浮標(biāo)上。

2 工程總體安排

本工程開工先進(jìn)行堤頭拆除和防波堤基礎(chǔ)施工，在施工期間采取相應(yīng)措施做好施工成品保護(hù)?；A(chǔ)沉降趨于穩(wěn)定后開始進(jìn)行及充填砂袋堤心結(jié)構(gòu)施工。在進(jìn)行充填砂袋施工時(shí)，需要分層、分段、流水施工，且棱體上下層的施工時(shí)間間隔需滿足文件要求，并做好沉降位移觀測(cè)。另外本工程涉及扭王字塊預(yù)制件，為保證工程工期，應(yīng)合理安排預(yù)制施工時(shí)間，以不影響現(xiàn)場(chǎng)施工為宜。

3 施工技術(shù)及施工工序要點(diǎn)

3.1 斜坡式防波堤塊石拋理施工技術(shù)

3.1.1 施工工藝流程

拋理塊石施工流程為：施工準(zhǔn)備→導(dǎo)標(biāo)設(shè)置及運(yùn)輸船定位→定點(diǎn)施拋→拋石備料→船載挖機(jī)理坡。

3.1.2 工料機(jī)配備

拋理塊石目的是砂肋軟體排的防護(hù)和袋裝砂堤身的防護(hù)，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(diǎn)，選用專業(yè)拋石船進(jìn)行水上拋石施工，平板駁與挖掘機(jī)配合拋理。拋石船性能良好、設(shè)施齊全，操作方便，施工效率高，非常適合平拋塊石船移動(dòng)頻繁、工程量大以及作業(yè)面廣的施工特點(diǎn)。

3.1.3 施工方法

施工分為拋理測(cè)量和拋填施工兩部分，拋理測(cè)量可為拋填施工提供可靠得數(shù)據(jù)支撐。

（1）拋理測(cè)量：拋填測(cè)量主要是水下測(cè)量，其次輔以RTK-GPS陸上測(cè)量，根據(jù)施工控制網(wǎng)進(jìn)行平面控制和高程控制。RTK-GPS提供平面位置坐標(biāo)，測(cè)深儀提供水深。根據(jù)測(cè)得的平面位置、高程、水深數(shù)據(jù)可對(duì)拋填進(jìn)行控制，定位船舶并確定拋石位置，根據(jù)實(shí)測(cè)斷面與設(shè)計(jì)斷面的差異計(jì)算補(bǔ)拋的數(shù)量和部位。

（2）拋填施工：本工程塊石護(hù)腳拋理施工采用RTK-GPS控制方駁定位，反鏟挖掘機(jī)進(jìn)行拋填，拋填施工分為護(hù)底拋石、坡面拋石及塊石理砌三部分。

1）護(hù)底拋石施工：拋填以前進(jìn)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(shè)驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行塊石護(hù)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(dǎo)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(cè)同步均勻拋理。分段進(jìn)行時(shí)要注意搭接位置，防止漏拋和重拋，對(duì)重拋位置進(jìn)行清理，漏拋位置進(jìn)行補(bǔ)拋，避免拋厚或者拋薄的現(xiàn)象產(chǎn)生。

3）塊石理砌施工：塊石理砌施工是指袋裝砂棱體護(hù)面塊石理砌，采用機(jī)械理砌，使用平板駁與挖掘機(jī)配合，采用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)進(jìn)行整平施工及堤頂理砌。

3.2 扭王字塊出運(yùn)及安裝施工技術(shù)

3.2.1 施工工藝流程

防波堤外側(cè)6T扭王字塊是防波堤防護(hù)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)防波堤堤身起到至關(guān)重要的保護(hù)作用。扭王字塊安裝在300 kg～500 kg塊石理坡完成后進(jìn)行，安裝時(shí)注意施工安全。扭王字塊出運(yùn)及安裝施工工藝為：

出運(yùn)階段：施工準(zhǔn)備→墊層石拋理→起重船定位→裝運(yùn)船停靠，同時(shí)將扭王字塊裝船運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)。安裝階段：試驗(yàn)段扭王字塊安裝→分區(qū)定點(diǎn)隨機(jī)安裝扭王字塊→交工驗(yàn)收。

3.2.2 功效分析及工料機(jī)配備

本工程扭王字塊共計(jì)34 147塊，護(hù)面塊體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，裝車采用2臺(tái)25 t汽車吊，運(yùn)輸采用10臺(tái)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(yù)計(jì)運(yùn)輸船次285次，運(yùn)輸天數(shù)為143天。

3.2.3 扭王字塊出運(yùn)及安裝

（1）扭王字塊出運(yùn)。運(yùn)輸車將材料運(yùn)至碼頭后由汽車吊吊運(yùn)裝船。裝船時(shí)要保證每個(gè)護(hù)面塊體都緊密接觸，不會(huì)晃動(dòng)，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(huì)因風(fēng)浪搖擺而產(chǎn)生滑動(dòng)。

（2）扭王字塊安裝。在安裝扭王字塊護(hù)面之前做好準(zhǔn)備工作，包括施工船舶駐位和建立護(hù)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(jī)駐位，根據(jù)施工范圍和船型，布設(shè)定位網(wǎng)格，使用兩臺(tái)GPS流動(dòng)站測(cè)定船舶坐標(biāo)，準(zhǔn)確駐位。船舶駐位后，以堤縱向軸線、里程和水準(zhǔn)點(diǎn)為基準(zhǔn)，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(gè)塊體的確切位置。

3.3 航標(biāo)工程施工技術(shù)

本工程有鋼結(jié)構(gòu)固定燈樁3座，鋼質(zhì)燈浮標(biāo)2座，燈浮標(biāo)及燈樁上配置LED航標(biāo)燈，提高了助航效能。航標(biāo)工程施工包括燈樁的安裝以及燈浮標(biāo)的安裝兩部分。

3.3.1 燈樁安裝

結(jié)構(gòu)連接采用拼接方式，主體結(jié)構(gòu)拼接采用8.8級(jí)高強(qiáng)度螺栓，平臺(tái)及附屬結(jié)構(gòu)連接采用5.6級(jí)螺栓。

燈樁從下向上安裝，必須在下部結(jié)構(gòu)就位且安裝牢固后進(jìn)行上部構(gòu)件的吊裝，在吊裝過程中需采取適當(dāng)措施防止產(chǎn)生過大彎矩變形，吊裝就位后應(yīng)及時(shí)連接牢固，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

避雷針接地線沿爬梯接下與基礎(chǔ)接地網(wǎng)接地線連接接通，所有連接處必須焊接，焊縫應(yīng)進(jìn)行防腐處理。

電氣及其他安裝板須根據(jù)工藝要求，在結(jié)構(gòu)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(biāo)安裝

燈浮標(biāo)的制作滿足設(shè)計(jì)要求后，將浮標(biāo)以及配套設(shè)施運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，方駁吊機(jī)將其吊放至甲板，在工作船協(xié)助下將浮簡(jiǎn)、錨鏈、沉石相互連接。定位船舶利用DGPS系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)定位，方駁吊機(jī)按照定位的折定地點(diǎn)將浮標(biāo)起吊并將抓石下沉至海底。

4 結(jié)語

斜坡式防波堤工程是港口水運(yùn)工程中的典型工程，其施工要素多，施工工序復(fù)雜。如何處理不同施工要素間的緊前緊后關(guān)系，一直是斜坡式防波堤工程中的難點(diǎn)，也是制約工程工期的關(guān)鍵。

以天津港大沽口港區(qū)東、北防波堤潛堤段工程2標(biāo)段的建設(shè)為背景，對(duì)其包含的防波堤、防波堤護(hù)面、航標(biāo)的工程總體安排及施工技術(shù)進(jìn)行總結(jié)。通過選擇科學(xué)的施工技術(shù)、合理安排施工工序、工程施工穿插進(jìn)行，可以達(dá)到安全高效且按期完成工程建設(shè)的目的。本文的研究成果可以為類似工程項(xiàng)目施工提供參考，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行施工方案的優(yōu)化升級(jí)，提高此類工程項(xiàng)目建設(shè)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭輝，李春陽.某斜坡式海堤工程對(duì)臨近橋梁樁基位移的影響[J].水運(yùn)工程，2018（4）：72-77.

[2]梁貴文.深水防波堤護(hù)面塊體安放施工工藝[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（33）：64.

[3]JTS 257-2015，水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[S].