防波堤護面扭王字塊定點安放技術(shù)

李英杰

中交一航局第五工程有限公司 河北秦皇島 0 6 6 0 0 0

隨著當今社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，港口工程的建設(shè)質(zhì)量也在不斷提升。在防波堤護面的建設(shè)施工過程中，扭王字塊定點安放技術(shù)發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。通過這一技術(shù)，不僅可以促進施工效率的提升，同時也可以進一步保障施工質(zhì)量，這對于港口工程的建設(shè)施工和良好發(fā)展都十分有利?；谶@一情況，本文對葫蘆島港柳條溝港區(qū)西防波堤加長工程之中的防波堤護面扭王字塊安放技術(shù)進行分析，希望可以對今后的此類施工有所幫助。

1 工程概況

葫蘆島港柳條溝港區(qū)西防波堤加長工程由2個5萬噸級成品油泊位、斜坡式防波堤及直立式防波堤組成。防波堤全長675m，碼頭泊位總長度為160m，直立式防波堤長80m，其余部分為拋石斜坡堤。碼頭及直立式防波堤結(jié)構(gòu)采用重力式沉箱結(jié)構(gòu)，共有沉箱16座，碼頭頂面標高為+5.0m（高程以葫蘆島港理論深度基準面為準）。整個碼頭為鋼筋混凝土沉箱重力式結(jié)構(gòu)，下部為安裝的預(yù)制沉箱，上部為現(xiàn)澆鋼筋混凝土胸墻結(jié)構(gòu)。拋石斜坡堤內(nèi)側(cè)為形成直立式岸壁，設(shè)有58個小沉箱，外側(cè)安裝3t扭王字塊護面，頂上為現(xiàn)澆砼擋浪墻。

本次所研究的防波堤通過直線布置的方法進行施工，在扭王字塊的初期安裝過程中，不僅難以提升安裝的速度，而且分段安裝的密度也達不到設(shè)計的要求，這樣的情況就直接造成了工程返工情況，且延誤了工程驗收的時間[1]。在這樣的情況下，項目部決定改變原來的施工方法，將定點安放技術(shù)引進了施工之中，通過這一技術(shù)，不僅提升了扭王字塊的安裝速度，且保障了安裝的質(zhì)量，最終讓工程得以保質(zhì)保量的完成。

2 扭王字塊的定點安放技術(shù)分析

在應(yīng)用定點安放技術(shù)進行防波堤護面扭王字塊的安裝施工過程中，施工單位應(yīng)該借助于計算機對大量的數(shù)據(jù)進行快捷地計算與處理，這樣就可以讓每一塊扭王字塊都獲得一個精準的定位參數(shù)。然后將這些參數(shù)作為依據(jù)，做好吊機停放位置的定位，并根據(jù)每一塊扭王字塊的相關(guān)定位參數(shù)來確定其水平轉(zhuǎn)角和垂直轉(zhuǎn)角。通過這樣的方式，就可以有效保障每一塊扭王字塊都得到科學(xué)合理的安裝。以下就是對本次所研究工程之中扭王字塊的安放施工技術(shù)進行分析，希望可以對類似的施工有所幫助。

2.1 塊體安放網(wǎng)格的設(shè)計

塊體的安放網(wǎng)格主要是按照防波堤的外形尺寸以及塊體的安放密度進行設(shè)計，并對每一個塊體應(yīng)該安放的位置進行計算。其計算公式如下：

在以上的公式之中，網(wǎng)格的水平間距為X=.5H（或X=0.57H），H是塊體的高度，網(wǎng)格的排距為M=0.57H（或M=1.15H），單元面積為S=1.15H×0.57H=0.656H2，塊體的單層厚度為N=0.9H[2]。

如果一個3噸重的扭王字塊高度為1.58米，將這個高度帶入到以上的公式之中，可計算出其安放密度是每100平方米56.96塊。

通過這樣的計算方式，結(jié)合工程之中的實際需求，就可以計算出單位面積之中扭王字塊的安放塊數(shù)，進而有效保障扭王字塊的安放與工程的實際需求相符，進一步提升工程的施工效率和施工質(zhì)量。

2.2 劃分好安裝的區(qū)域

扭王字塊的安裝區(qū)域有起始區(qū)域、正常區(qū)域以及特殊區(qū)域。在本次所研究的工程之中，扭王字塊的起始區(qū)域成三角形，在具體的布置過程中，每一排都會比前一排少一個塊體。其正常區(qū)域呈現(xiàn)出一個標準的菱形。在特殊區(qū)域之中，主要包括圓頭區(qū)域、過度區(qū)域、倒三角區(qū)域以及不規(guī)則的菱形區(qū)域。

2.3 通過極坐標法來進行扭王字塊塊體的安裝

在應(yīng)用極坐標法來進行扭王字塊塊體的安裝過程中，首先應(yīng)該對三種安裝的參數(shù)進行確定，其一是吊機停放位置的中心坐標，其二是每一塊扭王字塊的水平轉(zhuǎn)角，其三是每一塊扭王字塊的垂直轉(zhuǎn)角。

3 吊機停放位置中心坐標的確定

在應(yīng)用吊機進行施工的過程中，吊機停放位置的中心坐標確定其實就是對吊機在安裝作業(yè)過程之中具體的停放位置進行確定。在具體的安裝作業(yè)過程中，吊機停放的位置主要應(yīng)該按照吊機能將扭王字塊吊起的最大幅度作為參考，并結(jié)合防波堤坡面的實際尺寸來進行具體位置的確定。將護面塊體重量和需要安放的最遠距離作為依據(jù)，進而實現(xiàn)對吊機的合理選擇。在選擇了吊機之后，應(yīng)該根據(jù)扭王字塊分段安裝的段長作為標準來確定吊機的起吊幅度[3]。在對每一段的扭王字塊進行安裝過程中，都應(yīng)該按照菱形的安裝規(guī)則來進行安裝，根據(jù)實際的施工需求，吊機停放的位置應(yīng)該是在這個菱形上邊線內(nèi)角上最大的一個角點位置。

3.1 扭王字塊安裝過程中每一塊的水平轉(zhuǎn)角計算

在對每一塊扭王字塊進行安裝水平轉(zhuǎn)角的計算過程中，首先應(yīng)該進行方向線的確定，通常情況下，施工單位都應(yīng)該將扭王字塊向前安裝的方向作為其極坐標的正方向，通過已經(jīng)確定好了的菱形邊長、扭王字塊的排距以及護面塊體的間距，就可以對每一段的排數(shù)和每一排的塊數(shù)進行計算。在對每一塊扭王字塊進行定位的時候，需要通過水平轉(zhuǎn)角和豎直仰角來進行確定，其水平轉(zhuǎn)角可以通過下圖所示的三角函數(shù)關(guān)系來進行計算：

圖1

如上圖所示，在施工所選擇吊機最長的一個吊臂上面，其最遠的水平吊距用D來表示，塊體之間的間距為A，塊體之間的排距為M，每一排的扭王字塊個數(shù)用m來表示，則有

垂直橫吊線最遠的水平吊距為E，這個水平吊距會在設(shè)計的時候得到，并體現(xiàn)在工程的設(shè)計圖紙之中。利用這些已知的條件，就可以對實際施工過程中的每一個扭王字塊塊體水平轉(zhuǎn)角進行計算。

（1）第一塊扭王字塊的水平轉(zhuǎn)角為：

如果F-nA=0，則nθ的值就是90°，自此之后，1+nθ的值就為：90°-arctgA/E，1+nθ的值為90°-arctgA/E，2+nθ的值為90°-arctg2A/E。如果D-mA的值為0時，則表明第一排的扭王字塊安放已經(jīng)結(jié)束。

（2）第二塊扭王字塊的水平角度為：

?m+1=arctg（F-0.5A）/（E-B）+90°，θm+2的值為arctg（F-1.5A）/（E-B）+90°。如果（F-0.5A）-nA的值為0，則θn的值就是90°，自此以后，θm+n+1的值就是90°-arctg0.5A/（E-B）。

3.2 扭王字塊安裝過程中每一塊的豎直轉(zhuǎn)角計算

在對每一塊扭王字塊的豎直轉(zhuǎn)角進行計算的過程中，我們依然可以以圖1為例，利用所有的已知條件，就可以對每一個扭王字塊塊體的豎直仰角進行計算。比如：第一塊扭王字塊的豎直仰角為：

β1=arctgD/L；

β2=arccrgAQR[（F-A）2+E＊E]/L；

β3=arcctgSQR[（F-2＊A）2+E＊E]/L；

以此類推。

3.3 扭王字塊的具體安裝步驟

第一步，對吊機的中心點以及方向線進行放樣。

第二步，將一個刻度盤固定在吊機轉(zhuǎn)盤機座上，這樣就可以對吊機水平轉(zhuǎn)角起到一個提示作用，并移動吊機，讓轉(zhuǎn)盤上的零刻度線和方向線之間保持吻合。

第三步，將扭王字塊用吊機起吊，然后根據(jù)之前計算好了的安裝參數(shù)來控制吊臂的轉(zhuǎn)動，待水平轉(zhuǎn)角和豎直仰角都調(diào)整好之后，就可以將扭王字塊放下，這樣就完成了一塊扭王字塊的安裝。

4 在安裝過程中做好施工記錄

在進行扭王字塊的安裝過程中，一般都是通過計算機對相關(guān)的安裝參數(shù)進行編制計算，待到將每一塊扭王字塊所對應(yīng)的吊機中心轉(zhuǎn)角與豎直仰角都計算完成之后，應(yīng)該將計算出來的這些結(jié)果作為依據(jù)來進行實際的施工。在施工過程中，施工人員需要先將事先計算好的結(jié)果都打印出來，然后對照著每一個序號來進行扭王字塊的具體安裝，每當安裝好了一個扭王字塊塊體之后，相關(guān)工作人員都應(yīng)該在這個剛安裝好的塊體工號之前做一個標志，并將這一塊的編號記錄好。通過這樣的方式，才可以讓扭王字塊的安裝密度得以有效保障，進而有效保障扭王字塊的安裝施工質(zhì)量，讓水利工程的施工質(zhì)量得以進一步提升。

5 結(jié)語

綜上所述，扭王字塊的安裝過程中，需要確定安裝的位置，并全面保障所有扭王字塊的安裝密度，這對于防波堤護面扭王字塊安裝施工效率和質(zhì)量的提升都將有著極大的幫助作用，進而全面提升水利工程的施工質(zhì)量，滿足當今社會發(fā)展的需求，促進社會經(jīng)濟的和諧穩(wěn)定發(fā)展。