陳勇勝 中交四航務(wù)局第二工程有限公司

1.工程概況

香港機場第三跑道填海工程，海堤及其他分包工程扭王塊施工為重點內(nèi)容，該類構(gòu)件提前在大陸預(yù)制場預(yù)成型，運輸至施工現(xiàn)場后吊裝到位。根據(jù)海堤扭王塊的施工要求以及現(xiàn)場條件，規(guī)劃兩個施工組共同參與作業(yè)。按自東向西的順序推進，將CH3+000里程處視為吊裝作業(yè)的起點，采取水陸協(xié)同配合的綜合吊裝方案，水上配套設(shè)備為跳板船和250t履帶吊機，陸上為150t吊機。

2.加厚段墊層石施工

2.1 墊層石拋填

首先拋填完整斷面的石料，同時將后續(xù)施工所需的石料暫存至堤頂；在前述基礎(chǔ)上組織第二階段的墊層石施工，此時以挖機為主要的設(shè)備，實現(xiàn)機械化施工。

2.2 墊層石理坡

墊層石從橫雞躉拋填至規(guī)劃的海堤區(qū)域，在現(xiàn)場用長臂挖機做加厚段理坡施工。在此之前，先根據(jù)要求測量放樣，設(shè)置坡架以及樁號標記（每10m一個斷面，有序設(shè)置），準確測定理坡坡度以及表面平整度，并采取控制措施，將誤差控制在許可范圍內(nèi)，以確保扭王塊可精準安裝到位。

2.3 壓腳石的設(shè)置

扭王塊安裝底下三層后同步跟進壓腳石安裝，以保證扭王塊的穩(wěn)定性，以免其在安裝后發(fā)生滑移?？紤]到扭王塊的穩(wěn)定要求，采用的是重量為2～4t的壓腳石。

石料利用運輸船從大陸轉(zhuǎn)至施工現(xiàn)場，靠駁橫雞躉，按照規(guī)范檢測石料的質(zhì)量，若實測結(jié)果滿足要求，橫雞躉過載石料至半載/滿載，再根據(jù)施工要求將其轉(zhuǎn)至特定的拋填區(qū)域，以便使用。

為保證船舶拋填定位的準確性，在橫雞躉配置雙GPS，并在拋填作業(yè)區(qū)域插上鮮艷的標志，準確測放坡腳及坡頂?shù)奈恢茫鳛樽鳂I(yè)的參照依據(jù)，提高精度。經(jīng)過測量放線后開始安裝壓腳石。

3.扭王塊吊裝

扭王塊采取的是提前預(yù)制、現(xiàn)場安裝的施工方案。在東莞沙田預(yù)制場預(yù)制，滿足質(zhì)量要求后利用運輸船轉(zhuǎn)至現(xiàn)場，水陸設(shè)備聯(lián)合作業(yè)，高效安裝扭王塊。根據(jù)CLI及業(yè)主的相關(guān)要求，采用定點、定量隨機安放的方法，高效將扭王塊安裝到位。

3.1 扭王塊的測量與控制

（1）定位系統(tǒng)。向系統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)入CAD底圖，從中識別和讀取扭王塊的設(shè)計坐標信息。系統(tǒng)可及時顯示吊鉤的具體位置并生成最新的坐標數(shù)據(jù)。在安裝時可以準確判斷扭王塊實際位置與設(shè)計位置的關(guān)系，明確兩者的偏差，同時界面能夠呈現(xiàn)出與設(shè)計位置的距離和方向，給安裝工作的開展提供清晰的引導(dǎo)。安裝全過程中系統(tǒng)將自動記錄各項數(shù)據(jù)，并導(dǎo)出安裝結(jié)果。

（2）定位系統(tǒng)的校正。在確定轉(zhuǎn)換參數(shù)并將其輸入定位系統(tǒng)后，準確測定吊鉤在垂直狀態(tài)下中點的坐標，將其投影至地面，測定該投影點的坐標值，再將該結(jié)果與系統(tǒng)測定值做對比分析，明確兩者的差值，據(jù)此校正。通過系統(tǒng)偏差改正功能的應(yīng)用提高糾偏控制的及時性與靈活性。

（3）定位過程。定位系統(tǒng)經(jīng)過校正后，若滿足精度要求則將底圖和設(shè)計坐標導(dǎo)入定位軟件，此時在界面中呈現(xiàn)出吊鉤的位置，也有利于判斷吊鉤與設(shè)計位置的關(guān)系。履帶吊位于整個安裝區(qū)域的中心部位，由專員操作吊起扭王塊。在該過程中，司機通過定位系統(tǒng)的顯示信息及時判斷扭王塊的相對位置，從而根據(jù)實際情況對吊臂的水準位置和垂直位置做靈活的調(diào)整。在定位時必須切實提高定位的精度，吊臂單次移動幅度不可過大，以免加劇鋼絲繩的擺動。

（4）塊體水下姿態(tài)的檢測。水下安裝平臺高程在-1mpd之間，水下泥面高程在-5mpd之間，扭王塊設(shè)計高度為1.805m，安裝到位后塊體的垂直高度為1.28m。根據(jù)現(xiàn)場的水文資料可知，平均低潮為0mpd，由此說明，當進入低潮時段時位于底層的扭王塊將顯現(xiàn)出來，可觀察到該塊體的具體姿態(tài)。在完成水下扭王塊的安裝后，建議安排潛水員在水下攝影，生成圖像信息，對扭王塊的水下姿態(tài)做準確的判斷。

（5）測量精度的控制。吊鉤位置的允許偏差為扭王塊高度的1/12。在本次施工中扭王塊高度為1.805m，根據(jù)前述關(guān)系展開計算，確定定位系統(tǒng)的測量精度，需在15cm以內(nèi)。

（6）安裝數(shù)量的控制。根據(jù)CLI的要求有效控制扭王塊在單位面積（以100m2計）內(nèi)的數(shù)量，即實際安裝量至少需達到設(shè)計量的95%，同時也存在上限要求，即不超過設(shè)計數(shù)量的105%。具體至本工程中，單位面積的設(shè)計安裝數(shù)量為39件，按CLI的要求計算至少需達到37件，但不可超過41件，根據(jù)該數(shù)量要求有效安裝適量的扭王塊。

3.2 扭王塊安裝方案

水上設(shè)備采用的是250t履帶吊機船，陸上為150t履帶吊機。安裝時配套φ26mm鋼絲繩以及自動脫鉤裝置（必須經(jīng)過ICE認證，最大起吊能力為25t），通過各類設(shè)施的配合高效完成吊裝作業(yè)。

3.2.1 水上安裝

根據(jù)施工要求將扭王塊運至施工現(xiàn)場，靠駁安裝駁船。起吊前對吊索做精細化的調(diào)節(jié)，進而保證扭王塊姿態(tài)的合理性。順利掛鉤后，參與作業(yè)的輔助人員撤離現(xiàn)場（不在起吊半徑范圍內(nèi)逗留），吊車司機聽從指揮，有序?qū)⑴ね鯄K吊裝到位。

在斜坡面安裝扭王塊時需要注重對時間的控制，即緊隨加厚段墊層石施工，首先從坡腳處開始，再按照設(shè)計路線逐步向坡頂推進。具體而言，首先安裝起始里程處的三角形區(qū)塊，若無誤則繼續(xù)向前、向后及沿坡面向上推進。

3.2.2 陸上安裝

受船舶吃水深度、埋位復(fù)雜等多重因素的制約，水上安裝的難度較大，若僅采取水上安裝的方法則難以在指定工期內(nèi)順利完成扭王塊的安裝作業(yè)。對此，擬在周邊陸域處增加1組設(shè)備，連同水上設(shè)備共同參與到安裝作業(yè)中，同時在采取水陸聯(lián)合的方案后，可以減小施工對水域的占用面積，有利于現(xiàn)場船舶的正常通航，減小了海域施工干擾。陸上安裝扭王塊時，其定位的方法與水上作業(yè)基本一致；設(shè)備方面利用150t履帶吊機操作。

墊層石堤頂經(jīng)過加厚處理后堤頂?shù)膶挾冗_到12.55m，但此時施工所用履帶吊的寬度約為6.4m，為順利施工，履帶吊機離海側(cè)邊線的距離需在1.5m以上，在設(shè)備的底部還墊有厚度為20mm的鋼板。經(jīng)過綜合計算后發(fā)現(xiàn)，堤頂寬度難以達到安全施工的要求，考慮到此情況，擬對海堤后方做回填、壓實處理，保證成型地基的承載力可達到1.04kg/cm2。

3.2.3 安裝技術(shù)要點

①塊體與墊層應(yīng)保持緊密接觸的狀態(tài)，同時塊體的外輪廓線需得到有效的控制，即不超過設(shè)計斷面外輪廓線的1/3。

②按照自下而上的順序依次安裝扭王塊，塊體間需相互勾連嵌套，構(gòu)成完整、穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系。

③嚴格控制塊體間的間隙，確保無墊層石塊石經(jīng)由縫隙通過的情況。

④有效控制相鄰兩塊塊體的姿態(tài)，兩者不可一致。

⑤堆存塊體時應(yīng)確保其不超過2層，否則易損傷塊體。

⑥以CH3000為起始點，從該處開始安裝。共組建2個施工組，各自根據(jù)該起始點向東西兩側(cè)推進，期間協(xié)調(diào)好施工工序的關(guān)系，墊層石、壓腳石拋填和塊體安裝作業(yè)需同步開展，以提高施工效率。塊體安裝時，其相對密度需控制在95～105%。

4.結(jié)束語

綜上所述，構(gòu)件提前預(yù)制、現(xiàn)場安裝的施工模式在現(xiàn)階段的港口基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中取得廣泛的應(yīng)用，其可以擺脫現(xiàn)場作業(yè)空間有限、環(huán)境惡劣等因素的束縛，施工的規(guī)范性得以提升。在本文中，則以工程實例為依托，對其中的大型預(yù)制構(gòu)件運輸及吊裝技術(shù)展開分析，闡述作業(yè)要點，希望可供類似工程參考。