船塢門檻花崗石安裝施工的高精度控制與技術探討

文東民 顧曉峰

（中交一航局第二工程有限公司，山東 青島 266071）

1 概述

船塢的止水原理是利用鋼塢門側面的止水橡膠，在外側強大的凈水壓力的作用下，緊緊貼附在塢口U型止水結合面上，U型止水結合面通常為平整度極高的鋼板或花崗巖，兩者相比以花崗巖的施工難度更大。

1.1 工程概況

本工程塢口底部門檻長53米，兩側豎直門框高11米，門檻與門框構成U型止水結合面。根據設計要求門檻須安裝1000× 490×400mm花崗石110塊；兩側須安裝1000×490×400mm花崗石各20塊。

1.2 本課題研究目的

1.2.1 實現各環節的高精度控制；

1.2.2 總結施工經驗，拓展技術研討，為類似工程的施工與報價提供依據。

2 工程難點分析

本工程最大的施工難點便是高精度控制。

2.1 測量控制難點

常規工藝是采用全站儀施工放線與施工驗收，由于測量儀器的誤差、操作等多方面因素，當日做的控制點施工完畢，而待到次日再次復核時，其控制點偏差便已超過2mm，而報監驗收更是差之毫厘謬以千里。

2.2 花崗巖灌縫

設計縫寬為10mm、縫寬500mm、縫高1000mm，常規的水泥砂漿亦很難灌入縫中，即使勉強灌入也無法實現縫間飽滿，止水效果更是無法保證。

3 施工工藝及施工方法

3.1 工藝流程

施工準備→測量放線→焊接花崗巖底座→花崗巖粗安→控制點支架→拉線與微調→測量驗收→花崗巖加固→混凝土澆筑（豎向花崗石二次澆筑）→花崗巖灌縫→環氧勾縫

3.2 主要分項施工方法

3.2.1 測量放線（驗收）

相對基準點法，即在花崗巖前沿一側間隔18m制作一個牢固性極強的鋼支架，（花崗巖粗安完成后）由支架向花崗巖一側挑伸出約50cm的懸臂槽鋼，槽鋼底邊須高于花崗巖理論頂面2-3cm，前沿線的施工控制點便坐在槽鋼懸臂端上，每個槽鋼懸臂上做出A、B兩點，可由兩點連線直接向下引至花崗巖上表面，便于控制。

支架上做點采用以下方法：

以塢尾前沿線為里程零點，根據業主提供的測量基準點，利用全站儀分別在其東西兩側的塢墩上做出塢口花崗巖的理論里程點，然后在其中一側（東）塢墩的里程點上架起經緯儀，后視對面的（西）塢墩里程點實現經緯儀定向，然后以看直線的方法在下面的鋼架上投點，投點完成后將經緯儀架在另一側的（西）塢墩上里程點，后視（東）塢墩的里程點，再對下方支架上所投點進行復核，三者務必吻合。

3.2.2 焊花崗巖底座

花崗巖底座是為了調整花崗巖頂標高和四角水平度的，間接影響縫寬。底座采用4根豎向的植筋生根，縱橫槽鋼焊接成框架與豎向鋼筋焊固，其施工過程中由水準儀控制槽鋼框架的頂面標高，宜略低于理論標高5mm左右，以便可填塞薄墊片微調。

3.2.3 花崗巖安裝

本工程花崗巖單塊尺寸較大（約200kg），須借助叉車（兩側豎直擺放采用吊機）利用剪刀夾子實現花崗巖的吊裝移動。花崗巖（分段）擺放好后稍作調整，使得花崗巖的兩邊坐在槽鋼底座上。再由本文3.2.2中所提的相鄰支架間拉鋼絲，鋼絲盡量貼近花崗巖頂部的前沿，其一端固定另一端用緊張器張拉收緊。根據控制點調整鋼絲的位置，確保從每個支架的A、B兩點連線引至花崗巖上表面均能與鋼絲吻合。花崗巖的底部可采用直接在原混凝土面上彈墨線控制。

花崗巖粗調應在吊裝狀態下完成，只需按照花崗巖的理論里程合理分布即可；微調在粗調之后進行，此工序人工操作，利用"?"型撬棍繞在底座槽鋼框架內部對花崗石進行調整，同時用楔形木條插入石料間縫控制縫寬，再用2m靠尺（塞尺）測量相鄰料石的錯臺與平整度。全部花崗巖調整完畢即可報監理驗收，驗收時只需確定花崗巖的底邊與墨線吻合并且頂部前沿與鋼絲重合即可，平整度仍用靠尺（塞尺）逐縫檢測。

3.2.4 花崗巖加固

兩側門框的花崗巖由吊機安裝，塊與塊之間坐漿結合，內側植筋焊固外部支撐加固后便可進行背間混凝土二次澆筑，為了防止混凝土側壓力過大推移花崗巖，因此豎向花崗巖的分層高度不宜過大，最大分層高度為3m（即6塊）。

3.2.5 花崗巖灌縫

花崗巖灌縫僅針對于門檻段的豎向縫，設計縫寬為10mm，施工過程中單純依靠其背后混凝土滲透的水泥漿根本無法實現縫隙飽滿。灌縫應選用流動性滲透性較強的灌漿料進行，灌漿料強度提升快，體積不收縮，既可保證縫間飽滿，亦可滿足設計強度。

3.3 注意事項

3.3.1 水平分段

門檻的長細比過大，雖配有鋼筋但若一次性澆筑，混凝土收縮后必將出現斷縫，因此需對其進行合理分段（最好設后澆帶），本工程門檻分為3段進行澆筑。

3.3.2 花崗石頂面磨平及邊角倒角

花崗石鑲砌澆筑完砼后，測量放線并在花崗石上彈上墨線，使用角磨機對花崗石外露邊線進行倒角。對整個鑲砌面平整度進行檢驗，少量不合格處，采用角磨機磨平，確保花崗石表面平整度滿足設計及規范要求。

3.3.3 豎向花崗巖后混凝土二次澆筑

二次混凝土中應摻加膨脹劑，補償收縮。澆筑前對花崗石表面采取覆蓋防污染措施。分層下灰、振搗，振搗棒嚴禁碰觸花崗石及錨筋，保證振搗密實。縫隙可在澆筑前塞入相應厚度的加密泡沫板，防止水泥漿進入，混凝土初凝后將泡沫板清理干凈，預留環氧勾縫。

3.3.4 成品保護

花崗巖一經被損，難以修復彌補，因此成品保護工作至關重要，無論是花崗巖的存放、倒運，還是安裝、維護都需處處小心。

4 工藝評價

4.1 實施效果

施工前期，由于經驗不足，測量方法不妥，形成了屢次返工仍無法達到驗收標準的被動局面，工期及成本大大增加。經在實踐中不斷的探討改進，最終形成本工藝，經事實證明本工藝不但可以有效的控制花崗巖安裝精度，而且極大程度降低了測量過程誤差，避免了前期放線與后期驗收二者之間的系統誤差，滿足設計和規范要求。

4.2 造價評估

由于對本分項工程的技術掌握欠缺，投標報價過低。報價為76㎡×1700元/㎡= 129200元。實際成本164800元，其中材料費120000元，機械費14000元，人工費30800元。

本文從施工實際出發，通過不斷的技術研討最終提煉成稿，具有較強的施工指導意義，為類似工程的投標報價提供依據。

[1]JTJ203-2001水運工程測量規范[S].

[2]JTS257-2008水運工程質量檢驗標準[S].

[3]JTJ251-87干船塢設計規范[S].