扭工字塊安裝施工工藝及質(zhì)量控制

1、扭工字塊安裝施工工藝及質(zhì)量控制 1 工程概況 東人工島島體圍護結(jié)構(gòu)采用施工期具備止水圍堰功能的插 入式鋼圓筒， 外側(cè)輔以拋石斜坡堤作為護岸結(jié)構(gòu)， 其施工順序為 先打設(shè)鋼圓筒， 然后島內(nèi)回填砂及外側(cè)打設(shè)擠密砂樁， 擠密砂樁 完成后施工上面的斜坡堤。東人工島護岸工程為拋石斜坡堤結(jié) 構(gòu)，斜坡堤緊貼鋼圓筒由內(nèi)向外依次設(shè)置碎石、 二片石形成綜合 倒慮結(jié)構(gòu)， 以防止鋼圓筒自然腐蝕后回填砂漏出， 倒濾層外側(cè)拋 填大塊石堤身。護岸結(jié)構(gòu)外坡坡比為1：2-1：3，斜坡堤 -6.0m 以上安放消浪性能良好的 5t 扭工字塊體；扭工字塊體下設(shè)置 1.1m厚度300500kg塊石墊層。 東人工島護岸結(jié)構(gòu)扭工字塊安放共需

2、約 26331 塊，每個扭工 字塊重5t，扭工字塊砼方量2.174m3/個，采用強度等級 C30素 混凝土，塊體高2.483m。其主要起著消浪的作用，其安放質(zhì)量 的好壞， 對整個島體結(jié)構(gòu)的安全起著至關(guān)重要的作用。 東島扭工 字塊預(yù)制全部采用 C30素混凝土，單個重量約 5t。根據(jù)設(shè)計要 求，扭工塊安裝時 -1.0m 標(biāo)高以下采取隨機安放， -1.0m 以上部 分采取規(guī)則安放。 采用陸上130t和150t履帶吊進行安裝，130t和150t履帶 吊兩側(cè)履帶寬度分別為 6.5m和6.65m，考慮吊車旋轉(zhuǎn)的安全距 離，需在島壁大圓筒外設(shè)置寬度 8.5m、標(biāo)高+2.5m的平臺作為停 機位。由此，扭工字塊

3、施工主要分為兩個階段進行，第一階段從 -5.2m平臺安裝至+0.4 （預(yù)留50cm沉降）平臺往岸側(cè)6.5m范圍 左右，包括隨機和規(guī)則安裝；第二階段在拆除島壁砂袋圍堰，并 開挖大圓筒后， 用停機平臺的石塊回填圓筒倒濾層， 吊車在島內(nèi) 進行平臺剩余部分的規(guī)則安放。施工斷面如圖 1-1 和1-2 所示。 2 工藝流程 扭工塊安裝施工工藝流程如圖 2-1 所示。 3 主要施工工藝 3.1 安裝網(wǎng)格、點位劃分和計算、吊機定位 為了方便施工和更好控制施工精度， 確保施工質(zhì)量， 故在每 個安裝區(qū)域內(nèi)進行網(wǎng)格或點位的定位劃分。如表 3.1-1 所示。 3.1.1 網(wǎng)格劃分 將安裝區(qū)域劃分為若干個 2.5mx

4、2.5m的方格網(wǎng)，并對每個 方格網(wǎng)進行編號， 根據(jù)設(shè)計及規(guī)范要求， 每 100 平米需安裝扭工 字塊55塊，根據(jù)網(wǎng)格劃分圖，每個方格網(wǎng)需安裝扭工字塊約3 4 塊。 3.1.2 點位劃分 根據(jù)設(shè)計和規(guī)范要求，扭工塊規(guī)則安放時 垂直桿安放在坡 面下面，并壓在前排的橫桿上，橫桿置于墊層塊石上，腰桿跨在 相鄰的橫桿上 ，如縮微實體模型規(guī)則安放 （見圖 3.1.2-1 所示）， 每100m2扭工塊安裝標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量為 45塊。安裝的平面扭角為 20.4 度，平均列間距約為1.770m,平均排間距為1.26m。 規(guī)則安裝時， 點位法是在設(shè)計圖中按縱橫間距和扭角計算立 桿頂面的中心坐標(biāo)（起吊時，吊鉤中心位置接近于

5、立桿中心）； 隨機安裝時，則假設(shè)列距不變?yōu)?1.770m,按每100m2安裝55塊 計算排距 L=100/55/1.77=1.027m 進行坐標(biāo)計算， 此時沒有扭角。 根據(jù)扭工字塊設(shè)計圖紙， 結(jié)合安裝區(qū)域位置及面積大小， 對 區(qū)域內(nèi)每個扭工字塊進行定位， 并編號， 計算出每個扭工字塊的 坐標(biāo)。 3.1.3 吊機定位 陸上采用 130t 履帶吊進行安裝。吊車定位具體操作方法： 履帶吊停好位置， 對吊車一側(cè)履帶 2 個角點及吊車轉(zhuǎn)盤中心點進 行定位。根據(jù)吊車履帶的 2 個角點可得到吊車 0方向線，與正 北方向的夾角即為其方位角。見圖 3.1.3-1 。 根據(jù)測得的方位角、吊車中心點的坐標(biāo)及每個扭工

6、塊的坐 標(biāo)，即可計算出每個扭工字塊的水平轉(zhuǎn)角及吊車伸距（極坐標(biāo)） 。 如表 3.1.3-2 ，安裝時，根據(jù)每個扭工字塊的計算結(jié)果來操作吊 機，確保安裝到位。采用由離岸往近岸安裝，呈棱形向前推進的 安裝原則。 扭工塊安裝的定位均采用極坐標(biāo)法進行定位， 履帶吊根據(jù)計 算出的扭工字塊點位或安裝網(wǎng)格的極坐標(biāo)參數(shù)， 通過調(diào)整自身水 平轉(zhuǎn)角及仰俯角將扭工字塊吊至指定區(qū)域， 定位完成后， 開始扭 工字塊的下放入水。 3.2 安裝工藝 本工程扭工字塊安裝采用鋼絲繩吊裝， 吊裝設(shè)備配有自動脫 鉤器，吊裝時需注意防止碰撞，損壞扭工字塊棱角。鋼絲繩與扭 工字塊直接接觸，易造成扭工字塊滑動，使扭工字塊表面破壞， 以致

7、斷裂。為防止此類現(xiàn)象發(fā)生，故在鋼絲繩外套一層橡皮管。 自動脫鉤為偏心構(gòu)件， 當(dāng)其起吊時， 鋼絲繩緊繃，吊鉤部分朝下， 牢牢鉤住扭工字塊，當(dāng)其 ?鉤時，吊鉤朝上，完成脫鉤。 扭工塊安裝的定位均采用極坐標(biāo)法進行定位， 履帶吊根據(jù)計 算出的扭工字塊點位或安裝網(wǎng)格的極坐標(biāo)參數(shù)， 通過調(diào)整自身水 平轉(zhuǎn)角及仰俯角將扭工字塊吊至指定區(qū)域， 定位完成后， 開始扭 工字塊的下放入水。 3.2.1 隨機安放 根據(jù)施工定位網(wǎng)格或點位進行扭工字塊的安放， 利用方向調(diào) 節(jié)桿將對扭工字塊進行姿態(tài)調(diào)整， 盡量和周圍已安裝好的扭工塊 相互勾連，保持相對平整。安放時需要控制安放厚度，厚度為 3.1m,入水深度可通過在吊繩上面標(biāo)

8、上刻度進行換算和吊機內(nèi)控 制面板上讀取。 由于受水流影響，扭工字塊經(jīng)常無法直接安放至指定位置， 通過反復(fù)起鉤調(diào)整，直至安放滿足要求。定點隨機安放時，不得 有漏放和過大隆起。由于扭工字塊在標(biāo)高 -1.0m 以下隨機安放， 故按規(guī)定的固定點來安放扭工字塊難度較大， 所以通過控制好邊 界及厚度，反復(fù)在設(shè)計的范圍內(nèi)進行安放，嚴格控制安裝數(shù)量， 確保安放數(shù)量偏差應(yīng)控制在 5%以內(nèi)。 3.2.2 規(guī)則安放 通過縮微模型擺推算平臺上扭工字塊規(guī)則安放數(shù)量應(yīng)為 45 塊/100m2,并結(jié)合現(xiàn)場施工環(huán)境同意將 5t扭工塊在平臺上規(guī)則 安放數(shù)量由規(guī)范的經(jīng)驗值調(diào)整為試驗值45塊/100m2。東 人工島按圖 3.1.2

9、-1 所示安放方式進行了扭工字塊規(guī)則安放典 型施工。為計算其實際安放數(shù)量，現(xiàn)場取 16列 5排的規(guī)則安放 區(qū)域，面積經(jīng)測量計算為 28.32 X 6.56=186m2,安放數(shù)量為 43 塊/100m2，安放數(shù)量偏差為-4.4%，滿足土 5%勺設(shè)計要求。 規(guī)則安放，故需趁水位較低時安放，且需人工扶持、調(diào)整扭 工字塊姿態(tài)、角度等。按平面扭角 20.4 度，垂直桿安放在海側(cè)， 并壓在前排的橫桿上， 橫桿置于墊層塊石上， 腰桿跨在相鄰的橫 桿上的方法進行安裝。 為了確保扭工字塊處于同一直線上， 在安 放時，先定位每一排扭工字塊的軸線，并用細繩做標(biāo)記，嚴格按 照軸線來安放。 4 質(zhì)量控制要點 （ 1 ）

10、扭工字塊兩端連接處較為脆弱，加上運輸距離遠，容 易造成斷裂及破損。 要求承包商在裝運扭工字塊的時候， 盡量避 免堆疊擺放， 且用木塊支墊塊體下部兩端， 保證運輸過程中扭工 字塊穩(wěn)定擺放，避免磕碰，造成不必要的損傷。如有嚴重破損或 斷裂的塊體作報廢處理。 （2）扭工字塊安裝前的拋石斷面平整度是影響安裝質(zhì)量的 一個重要因素， 拋石斷面不平整容易造成扭工字塊傾斜， 進而出 現(xiàn)局部缺陷或過大隆起， 因而拋石斷面平整應(yīng)作為質(zhì)量控制重點 認真抓好。 安裝前拋石斷面整平嚴格按照設(shè)計及規(guī)范把關(guān)， 安裝 過程中按照網(wǎng)格計算的位置精確調(diào)整位置， 控制轉(zhuǎn)向后安放， 并 在施工過程中期安排潛水員下水拍攝安放情況，便于

11、及時調(diào)整， 保證安裝質(zhì)量。 （3）由于前期制作的扭工字塊停放時間長，容易造成編號 模糊，給出運和安裝過程數(shù)據(jù)記錄造成一定的麻煩。 要求預(yù)制場 現(xiàn)場施工人員對出運前的扭工字塊認真查驗， 對編號模糊的扭工 字塊進行重新噴涂編號， 避免因編號錯誤造成相關(guān)運送及安裝記 錄的錯亂。 （4）扭工字塊均勻分布在各個安裝區(qū)域是保證消浪效果及 美觀的重要因素， 根據(jù)設(shè)計數(shù)量及規(guī)范要求， 將扭工字塊均勻的 分布在各個安裝區(qū)域， 可以切實的達到相應(yīng)消浪效果， 且可以保 證安裝效果的美觀性。 為了方便施工和更好地控制扭工塊均勻分布在安裝區(qū)域， 確 保施工質(zhì)量和要求， 要求工區(qū)嚴格按照每個安裝區(qū)域內(nèi)進行網(wǎng)格 或點位的定

12、位劃分進行施工。 （5）從水文資料可以看出，施工區(qū)域流速較大、水深較深， 水流、波浪給施工船舶的定位、 扭工字塊尤其是規(guī)則安放的精度 控制難度相當(dāng)大。 需要制定詳細施工方案， 確保施工質(zhì)量和安全。 （6）從水文資料可以看出，施工區(qū)域的最低潮位隨時間變 化，故要隨潮位變化而調(diào)整安放時間， 這也給施工帶來了一定的 困難。潮位隨時間變化，需要嚴格掌控潮位變化時間，儲存一定 數(shù)量的扭工字塊于相應(yīng)安放區(qū)域， 需趁水位較低時安放， 由人工 扶持、調(diào)整扭工字塊姿態(tài)、角度等。安裝時，水平面扭角 20.4 度，垂直桿安放在海側(cè)，并壓在前排的橫桿上，橫桿置于墊層塊 石上，腰桿跨在相鄰的橫桿上的方法進行安裝。 為了控制同排扭工塊的順直度和高差， 安裝過程中， 定位每 一排扭工字塊的軸線，并及時反饋現(xiàn)場調(diào)整偏差。 5 結(jié)語 以港珠澳大橋東人工島扭工字塊安裝應(yīng)用實踐為基礎(chǔ)， 結(jié)合 現(xiàn)場施工環(huán)境、網(wǎng)格劃分、點位劃分和計算、吊車定位等控制手 段，有效的實現(xiàn)了扭工字塊隨機和規(guī)則擺放的順利進行。 扭工塊隨機安裝可采用網(wǎng)格法和點位法進行定位， 均能有效 控制單位面積內(nèi)扭工字塊安裝數(shù)量，避免局部多安或漏安的現(xiàn) 象。 扭工塊平臺上規(guī)則安放時，平面扭角 20.4 度，垂直桿安放 在海側(cè)，并壓在前排的橫桿上，橫桿置于墊層塊石上，腰桿跨在 相鄰的橫桿上，能確保護面塊整齊有序，相互勾連。安裝標(biāo)準(zhǔn)數(shù) 量經(jīng)縮微實體模型安裝試驗驗