四腳空心方塊安裝施工技術

沙守金 唐如蜜

摘 要：通過對防波堤大規格墊層塊石上安裝四腳空心方塊施工進行總結，分析搶工期間的安裝工效，為類似工程施工提供經驗。

關鍵詞：6t四腳空心方塊安裝 墊層塊石 安裝工效

1.簡述

該防波堤港內側以500～800kg塊石作為護面墊層塊石，-3.3m戧臺以上部分安裝6t四腳空心方塊。四腳空心方塊從下往上共設置8排，安裝段總長1540.4m，單個6t四腳空心方塊尺寸為2.1m×2.1m×1.26m，其典型斷面圖見下圖1。

6t四腳空心方塊下500～800kg墊層塊石規格大，理坡平整度難以滿足空心方塊安裝相鄰塊體高差不大于150mm的要求，因此對墊層塊石理坡提出了更高的要求，需采取可行的措施來保證空心方塊的安裝質量，同時也要確保塊體的安裝進度，為后續現澆胸墻施工提供作業面。

2.方案選擇

6t四腳空心方塊安裝共采用了兩種施工方案，第一種方案為吊車起吊塊體，潛水員水下配合進行整平坡面和安裝，一次安裝1塊；第二種方案為150t履帶吊一次起吊6塊于預先整平區域進行安裝，潛水員水下配合定位。根據兩種方案的優劣（見表1），本工程根據施工進度需要主要采用了方案二，本文主要對方案二進行介紹。

3.施工工藝流程

四腳空心方塊安裝前先進行500～800kg護面塊石陸上、水上理坡、水下整平。以設計低水位+0.43m為分界線，陸上理坡以短臂挖掘機配合長臂挖掘機進行；水下理坡以橫雞躉進行；水下整平采用導軌人工整平法。考慮要需預留現澆胸墻施工通道，再結合現場實際施工情況，將堤身頂端一排空心方塊預留，待胸墻澆筑完成后安裝，堤身下部7排塊體安裝與500～800kg塊石拋理、整平形成有序的工作面。

4.施工方法

4. 1內側500～800kg塊石理坡

4.1.1水上理坡

設計低水位+0.43以下水上理坡本著“寧低勿高”的原則，采用橫雞躉進行，根據水上理坡施工難易將坡面標高控制在+150～-600mm之間。

一是測量控制。（1）測量方式：以GPS結合測深儀乘高潮時架船進行初步測量，檢查水下500～800kg塊石拋理效果。（2）測深數據分析：將GPS測深數據載入南方CASS軟件中，以3m為一斷面繪制500～800kg塊石拋填斷面線，并與設計斷面線進行比較，將需要高抓或低補處在平面圖中作以標記。

二是橫雞躉理坡。在橫雞躉抓斗臂頂端安裝一個GPS，于GPS電腦系統中繪制3×3m網格，將橫雞躉船體線條載入測深數據平面圖中。橫雞躉精確定位后，對于坡面低洼處，選擇適當大小的塊石填補；對于高點處，以抓斗抓除，重復此過程直至滿足水上理坡標高控制要求。

4.1.2陸上理坡

標高+0.43m以上陸上理坡以短臂挖掘機配合長臂挖掘機進行，在滿足設計輪廓線的基礎上，坡面規格石局部高差控制在±100mm之內。

（1）測量控制：陸上理坡測量采用GPS-RTK進行。

（2）理坡：采用標桿拉線法進行500～800kg塊石陸上理坡。低潮時，在500～800kg塊石坡頂處和設計標高約為+0.5m處每隔10m設標桿（竹竿）。拉線；根據設計斷面計算出該標桿對應點的設計高程，在標桿上以紅漆進行標記；在相臨兩標桿紅漆標記之間拉以醒目紅繩。4.2整平坡面

4.2.1主要施工機械

投入2輛15m3自卸翻斗車用于載運石料，一臺短臂挖掘機配合一臺20m長臂挖掘機安放導軌及補拋、挖除石料，配備2個潛水班組進行人工水下整平。

4.2.2主要輔助材料及工、器具

規格石：翻斗車根據需求轉運<500kg塊石堆放于現場指定地點，用于支護導軌或局部補石。

4.2.3測量控制

坡面整平施工過程中，需要測量控制的有：整平區域、斷面位置、導軌安裝位置、標高和局部補拋位置，均采用RTK和GPS進行。

4.2.4施工過程

（1）導軌安放。導軌沿坡面順直安放，間距10m；導軌上、下沿標高均按照斜坡堤預留沉降后標高控制。導軌通過吊耳與φ10mm鋼絲繩連接，采用長臂挖掘機起吊、安放，先將導軌頂端安放到指定位置（堤頂安裝設計邊線和安裝斷面相交處），導軌下部用塊石支墊。導軌頂端安放完成后可能因水面以下坡面塊石不平整，導致導軌下端抬起或降低。這時，潛水員下潛至水下對導軌進行支墊或搬出超高塊石。

（2）水下整平。將刮道于相鄰兩根導軌間垂直于導軌放置，沿導軌推動刮道，通過石面與刮道下沿的高差檢查坡面高低情況，對于普遍較低處，由潛水員指揮長臂挖掘機補拋塊石，直至石面頂大致與刮道底部平齊。

4.3四腳空心方塊安裝

四腳空心方塊安裝主要難點在于水面以下塊體的安裝。四腳空心方塊安裝初期采用50t汽車吊一次起吊一塊安裝，施工速度慢、安裝后塊體之間的間隙大。后經過方案優化后，采用150t履帶吊使用特制吊具安裝塊體，一次安裝6塊，有效解決了上述問題。

4.4測量控制

四腳空心方塊安裝平面位置及高程控制使用RTK、GPS于陸上進行。

（1）吊具設計。

（2）吊架。采用2根13m長I40工字鋼為骨架，中間以14根1.9m長22槽鋼上下交錯焊接成整體，吊架上方每間隔2.1m于兩個工字鋼上各焊接1個吊耳以固定空心方塊，起吊時采用鋼絲繩連接吊架上設置的吊耳起吊。

（3）其它。鋼絲繩：吊繩采用4根φ30鋼絲繩，長度分別為4.5m和8.3m，吊車起吊塊體組時形成1：1.5坡比。卡環：采用4個20t卡環，連接吊繩與吊架。手拉葫蘆：采用10t手拉葫蘆6個，每個手拉葫蘆通過吊架上吊耳與鋼絲繩將空心方塊與吊架連接、固定。

（4）二片石準備。為防止四腳空心方塊坐底懸空，準備一定數量的二片石，用于支墊其腳趾，二片石的大小以人工能搬動為宜。

（5）安裝順序。采取由下往上安裝的方式，根據坡肩四腳空心方塊的坐標，反算出最底端四腳空心方塊邊線的坐標，先一次性安裝6塊，然后安裝坡面上第7塊，最后坡頂1塊待防浪胸墻澆筑完成后安裝。

（6）空心方塊（一組6塊）安裝。平面位置的確定：測量員采用RTKGPS在石面上放出第一組塊體頂端第6塊塊體上邊線和樁號控制點位置，用油漆于平整石面上做好標記。安裝：

四腳空心方塊一般選擇在標高+1.5m以下低潮位時進行，這樣便于在岸上對塊體的定位。①四腳空心方塊采用65t平板運輸車轉運至現場，每車裝運6～9塊，現場由25t汽車吊起吊塊體下車，于平整地面上按6塊為一組平躺緊密擺放，后將吊架吊至塊體上方加固；②150t履帶吊起吊一組四腳空心方塊（6塊），起吊前先檢查手拉葫蘆、鋼絲繩、卡環等。連接是否牢固，按1︰1.5坡比調整好吊架坡度，使吊架平行于坡面方向，朝預定安裝位置緩慢下放；③根據坡面上預先設置的安裝控制線放置第一組塊體，當第一組塊體距坡面0.5m高時，吊架兩側人工協助控制下落位置，將頂端第6塊塊體邊線于標記處下放；④安裝到位后測量員對此組空心方塊露出水面以上部分塊體的平面位置和標高進行復測，如平面位置有偏差，吊車起吊約0.3m高，人工配合吊車調整；如標高不滿足安裝要求，水面以上部分人工搬片石墊平，水面以下部分潛水員搬塊石墊平，直至滿足相鄰塊體高差不大于15cm要求；⑤吊車緩慢落下吊架，松掉手拉葫蘆此組空心方塊安裝完畢。

（7）支固。每組四腳空心方塊安裝完成后，如坡腳戧臺處塊石與底端塊體直立面不能緊密接觸，可能會造成塊體的下滑，因此，在安裝完每組塊體后潛水員于坡腳處搬動塊石頂撐住塊體牢固，如接觸面石料相差較多，采用長臂挖掘機于岸上補拋，潛水員下水檢查直至塊體下方支撐牢固。

（8）后續空心方塊安裝。坡面上第7塊四腳空心方塊待安裝完5組（30塊）后采用起吊擺放塊體的25t汽車吊跟后安裝，要保證安裝第7塊空心方塊頂邊線與理坡設計邊線的位置偏差以不超過設計邊線為宜，以確保足夠的間隙便于坡頂第8塊塊體的安裝。坡面以上第8塊在底層胸墻澆筑完成后采用吊車位于胸墻頂安裝。

5.結束語

本工程通過對500～800kg墊層塊石理坡后進行人工整平，并采用吊架一次整體性起吊6塊四腳空心方塊安裝，在施工工期非常緊張的情況下有效解決了理坡與安裝標準不同造成的施工難和常規吊裝塊體進度慢的問題，同時對比兩種方法的塊體安裝質量，整體性起吊6塊安裝方法因塊體間排列緊密，且便于支墊，安裝質量優。