促淤工程中透空式六面體吊裝質量控制探討

高炳盧

(上海宏波工程咨詢管理有限公司，上海 201700)

促淤工程中透空式六面體吊裝質量控制探討

高炳盧

(上海宏波工程咨詢管理有限公司，上海 201700)

隨著經濟的快速發展，土地供需矛盾日趨緊張。為滿足需求，促淤、圈圍工程從高灘施工到深水施工的趨勢日趨加快，借鑒南匯東灘促淤一期透空式六面體試驗段的成功經驗，減少促淤壩體施工對大宗塊石的依賴性，在二期促淤工程中促淤堤采用透空式六面體壩體。為保障工程質量，杜絕或減少質量事故的發生，對透空式六面體的吊裝施工工藝進行分析，理清吊裝質量控制要點。

促淤工程；透空式六面體；吊裝質量控制

1 工程概括

南匯東灘促淤工程——促淤二期工程位于浦東機場外側促淤區以南沒冒沙水域，以及大治河延伸段以南-2.00～-3.00m高程(吳淞零點為基準)以上南匯東灘灘地，緊鄰上海東南沿海的重點開發區域南匯及濱海新城臨港開發區；南側邊界以臨港新城大堤與原南匯東灘四期大堤交匯點為界。為緩解促淤堤施工塊石緊張情況，通過增加塊體自身及塊體間空隙率，增強堤身透水性，減輕軟基上堤身自重，增強促淤效果，采用新型結構“透空塊體”作為促淤壩堤身填筑物(見圖1)。新建促淤堤總長約16693m，促淤面積6.6萬畝，需10t透空六面體吊裝5.37萬個。

圖1 六面體透空塊

2 透空式六面體吊裝難點

a.透空式六面體吊裝受氣象影響大。工程區域位于長江三角洲，緯度適中，氣候溫和，四季分明，屬濕潤的亞熱帶季風氣候區，具有明顯的海洋性氣候特征，由于受冷暖空氣交替影響，天氣變化復雜，災害性天氣頻繁。風向與波浪方向季節變化明顯，冬季以NW方向浪為主，頻率為19%；夏季則以SSE方向浪為主，頻率為24%；春秋季以NE方向浪為主，頻率為18%。各月份的平均波高均在1.0m左右。單體透空式六面體重達10t，對吊裝船舶抗風浪要求高。

b.透空式六面體安裝精度要求高。采用“水平分層、質心定點、姿態隨機”的安放原則，避免規則整齊安放。從下層到上層逐層安裝，分層擺放，底層塊體全部平置，第二層及以上塊體采用定點隨機安放，斜插下層塊體間隙中。嚴禁第二層塊體棱角直插觸碰混凝土聯鎖塊軟體排，嚴禁損壞護底排體。

c.底層空式六面體處于水面以下檢查難度大。由于底層透空塊大部分區域處于水下，無法按照常規方法進行檢測、驗收。

3 施工工藝流程

3.1 促淤堤施工工藝流程

工前測量、掃海清基→鋪設混凝土聯鎖塊軟體排→底層透空式六面體安裝→堤腳拋石棱體拋理→上層透空式六面體安裝。

3.2 透空式六面體安放流程

透空式六面體安放流程如圖2所示。

圖2 六面體安放流程

4 質量控制方法及措施

4.1 施工船舶選型及配置

吊裝船舶選用2000t以上的平板吊機船，利用船載雙GPS導航系統進行船舶的位置和方向進行準確定位，采用四只以上錨繩固定船舶位置和方向，以保證船舶在風浪中的平面搖擺幅度不大于20cm，從船機設備方面保障安裝的精度及安裝質量。

4.2 確定擺放形式

透空式六面體采用“水平分層、質心定點、姿態隨機”的安放原則，避免規則整齊安放，底層透空式六面體全部水平放置。依據工前測量，根據每段的灘地高程及透空塊的斷面尺寸計算確定擺放間距(見圖3、圖4)，現場采用GPS控制。第二層開始塊體采用定點隨機安放，塊體角插入相鄰塊體中；通過調整底層塊體的行、列間距，使相鄰層塊體間的嵌入深度有所變化，以調整堤身空隙率和堤身總高度，同時考慮用于沉降的拋高量。

4.3 底層吊裝控制

采用分區定位法進行(網格法)吊裝(見圖5)，底層每塊透空式六面體按室內試驗分段劃分網格，并對網格進行編號，用GPS點對底層每一個透空塊進行定位，導入船舶駕駛室的雙GPS導航系統和吊機駕駛室的單GPS導航系統中。平板駁船將透空式六面體運至施工現場，靠泊浮吊船后，吊機船舶配備45t級以上吊機，吊機臂頂部安裝一臺GPS接收機，用無線傳輸方式與吊機駕駛室的電腦相連，通過電腦顯示屏確定吊鉤所在位置，到達計劃拋投區域時進行定點準確拋投。吊機逐格進行拋投，一個區域完成后，由定位船松緊錨纜進行移位，再進行下一個區域拋投。

圖3 六面空心塊體網格拋投布置

圖4 室內模型試驗及陸地擺放試驗

圖5 透空塊安裝示意圖

4.4 上層吊裝控制

底層透空塊安裝完成后，進行上層透空塊安裝。第二層透空式六面體安裝時，將透空式六面體斜插下層塊體間隙中。透空式六面體起吊后使得透空式六面體呈菱形懸掛狀態，然后緩慢起吊平移至水面。通過駕駛室預先設置的網格進行定位，采用3GPS進行定位安裝，依據底層已制定的透空式六面體網格，將上層透空式六面體斜插下層間隙之中。第三層塊體(水面以上)安裝時，除按間距控制外，還結合實際情況，將塊體安放在下層塊體空隙處，以確保上層塊體的穩定性。透空式六面體頂面安裝時盡量利用露出水面時間，保證頂面每個斷面至少有3塊透空式六面體，表面根據設計斷面進行精確安裝，保證堤身外形與設計相符。行與列預留空隙，每個透空式六面體水平向邊棱的方向隨機；在水平投影上，上下層的透空式六面體呈梅花形布置，即上一層每個塊體均插放在下層4個塊體中間。在吊放過程中應保證構件均勻受力，要求輕吊輕放，采取防撞措施，避免碰壞構件棱角。

4.5 透空塊吊裝過程中吊具的選用

底層透空塊在吊裝過程中要始終保持水平狀態，防止透空塊吊裝過程中產生傾斜現象。由于透空塊的單體重量為10t，底層為混凝土連鎖塊軟體排，抗沖擊能力差，極易造成護底軟體排出現破損，破損處在水流作用下，破口處必然越沖越大，如果不能及時采取補救措施，必然會形成沖刷坑，導致堤身坍塌，甚至在破損區域發展成為“龍口”，對工程造成極大損失。在吊裝過程中采用透空塊的專用吊具(見圖6)，保證在吊裝過程中透空塊始終處于水平狀態，吊裝過程中嚴格按照“慢放、輕脫”的原則，根據事先確定的透空塊GPS控制點放置，避免透空塊邊角對護底軟體排造成破損，保障透空塊的安裝質量。

第二層及以上塊體采用定點隨機安放，斜插下層塊體間隙中。嚴禁第二層塊體棱角直插觸碰混凝土聯鎖塊軟體排，嚴禁損壞護底排體。為保證二層及以上的透空塊一次吊裝到位，減少調整頻率，使之一次吊裝成型，采用專業吊具進行吊裝。

圖6 透空塊吊裝專用吊具

4.6 安裝質量檢查

由于底層透空塊大部分處于水下(見圖7、圖8)，無法按照常規方法進行檢測、驗收。現場采用潛水員水下探摸，旁掃聲納及GPS復核質心的方式進行吊裝質量檢查驗收。對于二層以上及露出水面以上的部分采用GPS復核質心、現場全數清點的方式進行檢查驗收。

圖7 設計典型斷面及完成后的斷面

圖8 吊裝完成后的典型斷面

5 結 論

隨著社會發展，沿海區域土地資源緊缺，促淤、圈圍工程逐步從沿海高灘作業發展到深水施工，塊石供應日趨緊張，為減少施工過程中對大塊石的依賴程度，透空塊作為壩體的趨勢日益明顯。為進一步促進水利促淤、圈圍工程更好、更快、更安全的發展，在施工過程中從以下方面加強對透空塊安裝的控制。

a.吊裝船選用2000t以上的平板吊機船，以保證船舶在風浪中的平面搖擺幅度不大于20cm，從船機設備方面保障安裝的精度及安裝質量。

b.依據工前測量，根據每段灘地高程及透空塊的斷面尺寸計算確定擺放形式。

c.采用分區定位法進行(網格法)吊裝，用GPS點對每一個透空塊進行定位。

d.根據底層及上層透空塊不同的安裝要求，選用不同的專用吊具。

e.采用潛水員水下探摸，旁掃聲納以及GPS復核質心的方式進行吊裝質量的檢查驗收。

Discussion on open-type hexahedron lifting quality control in silt promotion project

GAO Binglu

(ShanghaiHongboEngineeringConsultingManagementCo.,Ltd.,Shanghai201700,China)

Contradiction between land supply and demand becomes increasingly nervous with the rapid development of economy. Silt promotion and enclosure projects are gradually accelerated from high beach construction to deep water construction in order to meet the demands. The successful experience of stage I open-type hexahedron experiment segment in Nanhui East Shoal silt promotion is adopted as reference for reducing the dependence of silt promotion dam construction on large stone blocks. Open-type hexahedron dam is adopted in silt promotion dams of stage II silt promotion projects. The lifting construction process of open-type hexahedron is analyzed in order to ensure the engineering quality and avoid or reduce quality accident. Control keys of listing quality are sorted.

silt promotion project; open-type hexahedron; lifting quality control

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.03.017

TV523

A

1005-4774(2017)03- 0066- 04