张敏强

（中国土木工程集团有限公司，北京 100038）

1 引言

防波堤所处海域的气候较为恶劣，配置的消浪结构可发挥出防护的作用。四脚空心方块是较为典型的坡面消浪结构形式，具有施工便捷、外形美观、成本低等特点[1]，为合理应用四脚空心方块，有必要围绕其施工技术展开探讨，以便给实际施工提供正确的指导。

2 工程概况

图瓦卢外岛小型码头项目，建设中共用到790个小型混凝土空心预制块，单块质量1.0～1.5t不等。码头总长47m，顶面高程+1.8m。防波堤由南堤（长37m）和北堤（长70m）共同组成，平均底高程-0.9m。防波堤护坡面选用的是预制构件小型空心方块结构，包含1 800mm×600mm×650mm、3300mm×600mm×650mm两种尺寸。

3 防波堤施工

3.1 防波堤施工情况概述

防波堤包含南堤和北堤，由预制构件小型空心块组成护坡面，具体按由内向外的顺序依次砌筑成型。防波堤顶面浇筑C25混凝土，形成厚度为300mm的结构层，用于压顶，有助于提高堤心的密封性。本项目工程量如表1所示。

表1 防波堤工程数量表

3.2 施工方法

1）安装位置。通过对空心方块尺寸的分析，按特定间距将其有序设置在防波堤边坡处，期间加强对边坡坡度的控制[2]。经计算后，确定各角点的平面坐标，组织测量放线工作，作为构件安装位置的控制基准。

2）安装流程。（1）全面检查吊机及辅助施工设备，确保各设备稳定运行。（2）利用平板车转运预制构件，将其运抵指定施工点位。（3）以构件排列设计图为依据，经计算后求得各空心块的角点坐标，启用起重机，将构件依次安装到位。加强对首层构件安装位置的控制，以便后续可在此基础上有序安装。外海气候状况错综复杂，应兼顾风浪、水流的影响，按分层的方式依次施工。（4）安装期间，以坡度实际情况为准合理调整吊机钢丝绳的长度。坡面块体应紧密接触，安装至指定位置后由人工卸扣。坡面与坡脚连接区域将形成较明显的三角缝隙，该部分可使用模袋混凝土填塞处理。加强对相邻块体位置的检查，要求高度差、错台量均不超过30mm，砌缝宽度不宜超过10mm。（5）构件安装后，利用GPS检测构件位置和顶面标高，与设计值对比分析，确定误差并调整，人工检查构件拼缝宽度。若因特殊情况而导致构件出现偏位等异常现象时，需将构件吊起，随后整平安装区域，再将构件安装到位。（6）本构件安装完成且各项实测值均满足要求后，即可组织下一构件的安装作业。（7）各防波堤护面块体均安装到位后，通过水下或陆地观察的方式判断安装情况，看块体是否存在错放或漏放的情况，若确有此方面的问题，需及时调整。

3）混凝土填充。（1）块体和护脚2处的填充材料以合成纤维混凝土为宜，强度等级C25。在距施工现场约200m的位置设搅拌站，根据现场施工需求生产适量质量达标的混凝土，出厂后及时利用自卸翻斗车运抵现场。混凝土卸至锥形漏斗内，再利用施工现场的50t挖掘机提升该漏斗，使其所处位置正好在块体上方，开启闸阀并向下卸料，组织浇筑与振捣作业。（2）堤心填充选择的是贫混凝土，材料强度等级要求及具体施工方法均与前述相同，此处不再赘述。

4 安装施工方法

4.1 吊机选型

根据现场作业情况，最大吊距达到5m，四脚空心方块质量可达到1.8t。通过对性能、可靠性、经济效益性等方面进行比选，选择50t挖掘机，该设备可满足吊装施工需求。

4.2 吊具设计

根据水下安装的作业特点，采用“自动脱钩”的方式，共由两粗两细四股钢丝绳组成，存在脱钩施工需求时仅需抽去钢丝绳即可。水上安装部分，采用两点吊的方法，安排解扣后，有序将各构件安装到位。

4.3 防波堤工程工施思路及施工顺序

基槽开挖完成后采用人工进行水下整平；整平后的基槽须满足设计宽度要求，基槽平整度满足构件安装要求，经监理验收合格后，开始安装构件。施工次序为先施工完成南堤，再施工北堤。构件遵循自外侧而内侧，自下而上逐层安装；首层安装完成后，先回填护脚混凝土，再填充构件内孔洞；构件内孔洞填充完毕后，开始浇筑堤心。堤心混凝土满足强度要求后，开始安放第二层构件。为了缩短施工周期，可采取安装构件和填充构件内孔洞同时进行，形成流水作业的施工方法。

4.4 码头工程施工思路及施工顺序

本工程码头前沿基床底高程-2.5m、后沿基床底髙程-0.7m，存在髙差1.83m的阶梯，开挖前沿基槽与前沿基床整平后，采用吊机进行安装构件。前沿构件安装时，应遵循自下而上的顺序逐层安装；首层安装完成后，先回填构件内孔、护脚混凝土；待构件安装完第四层，髙程达到-0.5m后开始填充构件内孔洞；最后4层构件，每层安装完成后，填充构件内孔洞。码头承台浇筑采用分段分层进行。待承台浇筑至后沿线5m处，开始开挖后沿基槽；后沿基床整平后，采用吊机进行安装构件。首层安装完成后，先回填护脚混凝土；待构件安装完第四层之后，构件内孔洞一次性填充完毕。

4.5 安装要点

1）定位。对于质量达到1.8t的四脚空心方块，考虑到安装精度要求，采用基线法完成安装作业。安装方法有2种：方案一，安装过程中，挖掘机稳定停靠在堤顶处，旁边停靠长臂挖掘机，2类设备协同作业，将四脚空心方块安装到位；方案二，在确保现场风浪较平缓的前提下（不可威胁人员安全），安排潜水员潜入水中，分析四脚空心方块的安装位置并及时摆正，使其能够达到指定位置。总体来看，所提的2种方案均具有可行性。

2）基线的布置、控制及调整。取1.8t的四脚空心方块，将其有序安装在底层，每段均设置5列。每完成一块安装后，均利用GPS测量工具及时检测，调整钢连杆的位置并采取固定处理措施。挖掘机吊装，伸出机械臂并将钢连杆下降，此后由潜水员辅助作业，调整钢连杆的姿态，使该装置能够碰触已安装到位的四脚空心方块，在此条件下测量数据。待底层安装到位后，需经过检测和基线校准，将实测结果与设计要求对比分析，若存在偏差则及时调整块体的位置和基线，否则不允许安装上方的块体。基槽开挖整平作业和基线设定工作均落实到位后，方可按自下而上的顺序依次安装块体。其中以水下安装环境较为特殊，岸上指挥人员与潜水员应密切配合，根据指令将块体安装好。

5 结语

案例工程中，通过对实际问题的分析以及对施工工艺的持续性优化后，在有效保证四脚小型空心方块安装质量的同时还可提高施工效率，且施工现场的安全状况良好。根据对该工程施工技术的分析，总结出如下几项施工要点：先做好基槽开挖整平作业再安装，各环节有序推进；条件允许时配置大型机械设备，力争一次完成基槽开挖整平作业；四脚空心方块出水后，需再次检测并调整基线，视实际情况垫入片状石。