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):
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