防波堤護面扭王字塊定點安放技術

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

隨著當今社會經濟的不斷發展，港口工程的建設質量也在不斷提升。在防波堤護面的建設施工過程中，扭王字塊定點安放技術發揮著關鍵性的作用。通過這一技術，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量，這對于港口工程的建設施工和良好發展都十分有利。基于這一情況，本文對葫蘆島港柳條溝港區西防波堤加長工程之中的防波堤護面扭王字塊安放技術進行分析，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構采用重力式沉箱結構，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構，下部為安裝的預制沉箱，上部為現澆鋼筋混凝土胸墻結構。拋石斜坡堤內側為形成直立式岸壁，設有58個小沉箱，外側安裝3t扭王字塊護面，頂上為現澆砼擋浪墻。

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，將定點安放技術引進了施工之中，通過這一技術，不僅提升了扭王字塊的安裝速度，且保障了安裝的質量，最終讓工程得以保質保量的完成。

2 扭王字塊的定點安放技術分析

在應用定點安放技術進行防波堤護面扭王字塊的安裝施工過程中，施工單位應該借助于計算機對大量的數據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。然后將這些參數作為依據，做好吊機停放位置的定位，并根據每一塊扭王字塊的相關定位參數來確定其水平轉角和垂直轉角。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 塊體安放網格的設計

塊體的安放網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計，并對每一個塊體應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，網格的水平間距為X=.5H（或X=0.57H），H是塊體的高度，網格的排距為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，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量。

2.2 劃分好安裝的區域

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

2.3 通過極坐標法來進行扭王字塊塊體的安裝

在應用極坐標法來進行扭王字塊塊體的安裝過程中，首先應該對三種安裝的參數進行確定，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角，其三是每一塊扭王字塊的垂直轉角。

3 吊機停放位置中心坐標的確定

在應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過程之中具體的停放位置進行確定。在具體的安裝作業過程中，吊機停放的位置主要應該按照吊機能將扭王字塊吊起的最大幅度作為參考，并結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，進而實現對吊機的合理選擇。在選擇了吊機之后，應該根據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，都應該按照菱形的安裝規則來進行安裝，根據實際的施工需求，吊機停放的位置應該是在這個菱形上邊線內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角計算

在對每一塊扭王字塊進行安裝水平轉角的計算過程中，首先應該進行方向線的確定，通常情況下，施工單位都應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和每一排的塊數進行計算。在對每一塊扭王字塊進行定位的時候，需要通過水平轉角和豎直仰角來進行確定，其水平轉角可以通過下圖所示的三角函數關系來進行計算：

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計的時候得到，并體現在工程的設計圖紙之中。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角進行計算。

（1）第一塊扭王字塊的水平轉角為：

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結束。

（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角計算

在對每一塊扭王字塊的豎直轉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盤機座上，這樣就可以對吊機水平轉角起到一個提示作用，并移動吊機，讓轉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，然后根據之前計算好了的安裝參數來控制吊臂的轉動，待水平轉角和豎直仰角都調整好之后，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的安裝參數進行編制計算，待到將每一塊扭王字塊所對應的吊機中心轉角與豎直仰角都計算完成之后，應該將計算出來的這些結果作為依據來進行實際的施工。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，相關工作人員都應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量，讓水利工程的施工質量得以進一步提升。

5 結語

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量，滿足當今社會發展的需求，促進社會經濟的和諧穩定發展。