防波堤护面扭王字块定点安放技术

李英杰

中交一航局第五工程有限公司 河北秦皇岛 0 6 6 0 0 0

随着当今社会经济的不断发展，港口工程的建设质量也在不断提升。在防波堤护面的建设施工过程中，扭王字块定点安放技术发挥着关键性的作用。通过这一技术，不仅可以促进施工效率的提升，同时也可以进一步保障施工质量，这对于港口工程的建设施工和良好发展都十分有利。基于这一情况，本文对葫芦岛港柳条沟港区西防波堤加长工程之中的防波堤护面扭王字块安放技术进行分析，希望可以对今后的此类施工有所帮助。

1 工程概况

葫芦岛港柳条沟港区西防波堤加长工程由2个5万吨级成品油泊位、斜坡式防波堤及直立式防波堤组成。防波堤全长675m，码头泊位总长度为160m，直立式防波堤长80m，其余部分为抛石斜坡堤。码头及直立式防波堤结构采用重力式沉箱结构，共有沉箱16座，码头顶面标高为+5.0m（高程以葫芦岛港理论深度基准面为准）。整个码头为钢筋混凝土沉箱重力式结构，下部为安装的预制沉箱，上部为现浇钢筋混凝土胸墙结构。抛石斜坡堤内侧为形成直立式岸壁，设有58个小沉箱，外侧安装3t扭王字块护面，顶上为现浇砼挡浪墙。

本次所研究的防波堤通过直线布置的方法进行施工，在扭王字块的初期安装过程中，不仅难以提升安装的速度，而且分段安装的密度也达不到设计的要求，这样的情况就直接造成了工程返工情况，且延误了工程验收的时间[1]。在这样的情况下，项目部决定改变原来的施工方法，将定点安放技术引进了施工之中，通过这一技术，不仅提升了扭王字块的安装速度，且保障了安装的质量，最终让工程得以保质保量的完成。

2 扭王字块的定点安放技术分析

在应用定点安放技术进行防波堤护面扭王字块的安装施工过程中，施工单位应该借助于计算机对大量的数据进行快捷地计算与处理，这样就可以让每一块扭王字块都获得一个精准的定位参数。然后将这些参数作为依据，做好吊机停放位置的定位，并根据每一块扭王字块的相关定位参数来确定其水平转角和垂直转角。通过这样的方式，就可以有效保障每一块扭王字块都得到科学合理的安装。以下就是对本次所研究工程之中扭王字块的安放施工技术进行分析，希望可以对类似的施工有所帮助。

2.1 块体安放网格的设计

块体的安放网格主要是按照防波堤的外形尺寸以及块体的安放密度进行设计，并对每一个块体应该安放的位置进行计算。其计算公式如下：

在以上的公式之中，网格的水平间距为X=.5H（或X=0.57H），H是块体的高度，网格的排距为M=0.57H（或M=1.15H），单元面积为S=1.15H×0.57H=0.656H2，块体的单层厚度为N=0.9H[2]。

如果一个3吨重的扭王字块高度为1.58米，将这个高度带入到以上的公式之中，可计算出其安放密度是每100平方米56.96块。

通过这样的计算方式，结合工程之中的实际需求，就可以计算出单位面积之中扭王字块的安放块数，进而有效保障扭王字块的安放与工程的实际需求相符，进一步提升工程的施工效率和施工质量。

2.2 划分好安装的区域

扭王字块的安装区域有起始区域、正常区域以及特殊区域。在本次所研究的工程之中，扭王字块的起始区域成三角形，在具体的布置过程中，每一排都会比前一排少一个块体。其正常区域呈现出一个标准的菱形。在特殊区域之中，主要包括圆头区域、过度区域、倒三角区域以及不规则的菱形区域。

2.3 通过极坐标法来进行扭王字块块体的安装

在应用极坐标法来进行扭王字块块体的安装过程中，首先应该对三种安装的参数进行确定，其一是吊机停放位置的中心坐标，其二是每一块扭王字块的水平转角，其三是每一块扭王字块的垂直转角。

3 吊机停放位置中心坐标的确定

在应用吊机进行施工的过程中，吊机停放位置的中心坐标确定其实就是对吊机在安装作业过程之中具体的停放位置进行确定。在具体的安装作业过程中，吊机停放的位置主要应该按照吊机能将扭王字块吊起的最大幅度作为参考，并结合防波堤坡面的实际尺寸来进行具体位置的确定。将护面块体重量和需要安放的最远距离作为依据，进而实现对吊机的合理选择。在选择了吊机之后，应该根据扭王字块分段安装的段长作为标准来确定吊机的起吊幅度[3]。在对每一段的扭王字块进行安装过程中，都应该按照菱形的安装规则来进行安装，根据实际的施工需求，吊机停放的位置应该是在这个菱形上边线内角上最大的一个角点位置。

3.1 扭王字块安装过程中每一块的水平转角计算

在对每一块扭王字块进行安装水平转角的计算过程中，首先应该进行方向线的确定，通常情况下，施工单位都应该将扭王字块向前安装的方向作为其极坐标的正方向，通过已经确定好了的菱形边长、扭王字块的排距以及护面块体的间距，就可以对每一段的排数和每一排的块数进行计算。在对每一块扭王字块进行定位的时候，需要通过水平转角和竖直仰角来进行确定，其水平转角可以通过下图所示的三角函数关系来进行计算：

图1

如上图所示，在施工所选择吊机最长的一个吊臂上面，其最远的水平吊距用D来表示，块体之间的间距为A，块体之间的排距为M，每一排的扭王字块个数用m来表示，则有

垂直横吊线最远的水平吊距为E，这个水平吊距会在设计的时候得到，并体现在工程的设计图纸之中。利用这些已知的条件，就可以对实际施工过程中的每一个扭王字块块体水平转角进行计算。

（1）第一块扭王字块的水平转角为：

如果F-nA=0，则nθ的值就是90°，自此之后，1+nθ的值就为：90°-arctgA/E，1+nθ的值为90°-arctgA/E，2+nθ的值为90°-arctg2A/E。如果D-mA的值为0时，则表明第一排的扭王字块安放已经结束。

（2）第二块扭王字块的水平角度为：

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

3.2 扭王字块安装过程中每一块的竖直转角计算

在对每一块扭王字块的竖直转角进行计算的过程中，我们依然可以以图1为例，利用所有的已知条件，就可以对每一个扭王字块块体的竖直仰角进行计算。比如：第一块扭王字块的竖直仰角为：

β1=arctgD/L；

β2=arccrgAQR[（F-A）2+E＊E]/L；

β3=arcctgSQR[（F-2＊A）2+E＊E]/L；

以此类推。

3.3 扭王字块的具体安装步骤

第一步，对吊机的中心点以及方向线进行放样。

第二步，将一个刻度盘固定在吊机转盘机座上，这样就可以对吊机水平转角起到一个提示作用，并移动吊机，让转盘上的零刻度线和方向线之间保持吻合。

第三步，将扭王字块用吊机起吊，然后根据之前计算好了的安装参数来控制吊臂的转动，待水平转角和竖直仰角都调整好之后，就可以将扭王字块放下，这样就完成了一块扭王字块的安装。

4 在安装过程中做好施工记录

在进行扭王字块的安装过程中，一般都是通过计算机对相关的安装参数进行编制计算，待到将每一块扭王字块所对应的吊机中心转角与竖直仰角都计算完成之后，应该将计算出来的这些结果作为依据来进行实际的施工。在施工过程中，施工人员需要先将事先计算好的结果都打印出来，然后对照着每一个序号来进行扭王字块的具体安装，每当安装好了一个扭王字块块体之后，相关工作人员都应该在这个刚安装好的块体工号之前做一个标志，并将这一块的编号记录好。通过这样的方式，才可以让扭王字块的安装密度得以有效保障，进而有效保障扭王字块的安装施工质量，让水利工程的施工质量得以进一步提升。

5 结语

综上所述，扭王字块的安装过程中，需要确定安装的位置，并全面保障所有扭王字块的安装密度，这对于防波堤护面扭王字块安装施工效率和质量的提升都将有着极大的帮助作用，进而全面提升水利工程的施工质量，满足当今社会发展的需求，促进社会经济的和谐稳定发展。