防波堤冬季施工技术质量控制措施分析

2021-04-01沈友斌

工程建设与设计 2021年6期

沈友斌

(中交广州航道局有限公司，广州520290)

1 引言

海洋水域环境变幻莫测，船舶在遇到恶劣天气或者自然灾害时，需要一个相对平稳的水域环境来保障自身安全。在这种情况下，防波堤的重要性也就越发凸显。防波堤的结构类型众多，在面对不同的水域环境时，有着不同的要求，需要工程技术人员结合水域条件，选择恰当的防波堤类型，切实做好施工质量控制，将防波堤的功能和作用最大限度地发挥出来。

2 防波堤的内涵和作用

防波堤是一种设置在港口水域外围的人工构筑物，能够有效预防波浪、沙和冰凌的入侵，以保证港口内水深足够，水面平稳，使得船舶可以在港内停泊，进行货物的装卸。部分防波堤内侧可以提供船舶的停靠，兼具码头功能。作为人工掩护沿海港口的一部分，防波堤在维护港口内部水域环境稳定和安全方面发挥着重要作用。通常来讲，防波堤包含了1~2 道与海岸连接的突堤或者不与海岸连接的岛堤，也可以由两者共同构成，掩护水域会根据实际情况，设置一个或者多个口门提供给船只出入。

防波堤的作用体现在2 个方面：（1）可以实现对于波浪和冰凌的有效防御，确保港口内水域的平稳性，营造出一个安全稳定的船只停泊和作业环境；（2）在泥质海岸或者砂质海岸，可以阻止泥沙进入港口水域，避免泥沙淤积引发的港口水深变浅等问题，而且防波堤内侧可以作为码头提供给船只停靠，有助于节约投资[1，2]。

3 防波堤的结构类型

依照结构类型，可以将防波堤分为重型防波堤和轻型防波堤2 种。而在实际应用中，可以更进一步对防波堤的结构类型进行划分。

1）斜坡堤。一般是采用天然石块配合人工混凝土护面构筑而成，依照波浪爬升高度与允许越波量确定堤顶高程，适用于水深小、基础承载能力差的情况。

2）直墙堤。能够将正向波反射为立波，使得波峰和波谷能够交替出现，波节在直墙堤前约1/4 的位置相对平稳，多是由混凝土沉箱构筑而成，如果区域内波浪相对较小，也可以使用管柱或者木笼结构，适用于基础较为密实的区域，在直墙底部通常需要铺设碎石基床，堤外则设置大石护面。

3）混成堤。上部采用的是混凝土直墙，下部多维斜坡式突击床，当波浪达到1~1.5 倍波高时会破碎，如果水域为复合地基，应该选择高度较低的突击床，不过也需要考虑突击床过低可能导致的墙前水深不足问题。在混成堤的突击床外部，需要设置相应的大石压肩或者大石护面，破浪情况下，则需要适当提高突击床高度，以尽可能减少波浪对直墙造成的冲击。

4）透空堤。常见于深水区域，其上部结构被设置在固定于海底的支撑桩上，下部透水功能良好，于水下2 倍波高位置，具备相应的放浪作用。透空堤中无论是空箱、斜板还是桩柱采用的都是透空结构，可以为波能从底部穿越提供便利[3]。

5）浮堤。包含浮体及锚系构件，其能够在一定程度上削弱水层表面波能，浮堤中的空箱、排筏等构件可以借助铁索维系在相应的沉块上，要求浮堤宽度能够很好地适应设计施工要求，如果必要，可以通过增加浮堤数量的方式，强化对于波浪的防御效果。不过从实际应用的角度，浮堤结构的稳定性相较于其他防波堤类型较差，需要设计施工人员切实做好平面布置工作。考虑浮堤的可移动性，应该从工程实际需求的角度，将改变部分浮堤的作用，对工程的成本进行管控。

6）射水堤。与其他防波堤被动防御波浪不同，射水堤能够借助水泵喷射水流的方式，主动削弱水层表面的波能，常见于码头临时施工以及维修区域，不过因为能耗巨大加上容易出现水生生物附着、腐蚀等问题，射水堤的应用条件比较严苛，需要设计施工人员做好全面地分析和研究。

4 防波堤冬季施工质量控制措施

在我国多数海域，冬季的波浪相对较小，暴风雨等恶劣天气发生的概率也比较小，是防波堤施工的黄金时期，能够有效地降低海浪、大风等的影响，保证施工的顺利进行。当然，在北方部分海域，防波堤冬季施工需要考虑冻害和冰凌的威胁。防波堤施工中的质量控制可以从几个方面着手。

4.1 做好前期准备

在对防波堤进行施工前，需要切实做好相应的施工准备工作，将可能存在的各种影响因素考虑在内，以切实保障防波堤施工的顺利进行，促进施工质量的提高。一般情况下，防波堤施工前，施工单位必须切实做好勘察工作，勘察对象包括海岸土质、施工现场环境、港口海浪高度等，对相关数据进行收集和整理，制订出科学合理且具备良好可操作性的施工方案，在确定防波堤结构类型的同时，对其施工流程、施工工序等进行明确，为施工的顺利进行提供良好支撑。

4.2 重视材料把关

施工材料的质量是防波堤工程质量的核心构成要素，也是施工质量管理中需要重点关注的内容，要求工作人员能够做好施工材料的严格把关。不管使用的是天然石料还是混凝土，都需要对施工材料的质量进行控制，以混凝土材料为例，在对其进行制备的过程中，需要控制好原材料质量、配备和拌和质量，任何一个环节出现问题，都会影响混凝土的性能，在混凝土搅拌过程中，可以选择固定式搅拌机，这种搅拌设备提供的混凝土性能良好，但是灵活性相对欠缺，相比较而言，自动装配式混凝土搅拌设备能够依照施工地点的变动而进行快速转移，适应能力较强。混凝土运输环节，如果其距离较近，可以选择水平运输的方式，如翻斗车等，如果运输的距离较远，应该在运输过程中做好搅拌，避免出现混凝土性质的改变[4]。

4.3 增强质量意识

工作人员的质量意识会对施工质量控制产生直接影响，防波堤施工中，要求现场施工人员和管理人员都能够树立起相应的质量管理意识，对关键项目和关键部位的质量要求进行落实，通过规范化的施工来规避人为误操作的情况。应通过培训的方式增强施工人员的安全意识和责任意识，要求其能够严格依照设计施工方案的要求以及相关标准进行施工，做好施工质量检查和验收，促进防波堤施工质量的提高。

4.4 做好现场监管

在对防波堤进行施工的过程中，多数质量问题都是因为缺乏有效的现场监管工作，没有能够及时发现施工中存在的细微隐患。因此，防波堤施工中，应安排相应的现场监管人员，实现对于施工人员作业行为、施工设备运行状态以及施工材料性能等的有效监管，督促施工人员及时对存在的缺陷和问题进行解决，切实保证防波堤的施工质量[5]。