堤岸防护扭王字块施工方法与效果分析

堤岸防护扭王字块施工方法与效果分析

一、扭王字块预制

1模板工程

扭.王字块单套模板包含2片侧模、1片底模。

模板制作时沿顶面纵向对称轴将侧模板分成两块，拼模时用螺拴紧固，从上

口下灰浇注，片与片之间的拼缝处设橡胶止浆条防止漏浆。

模板材料采用65mm钢板做板面，每片模板设5道横肋、2道纵肋，顶口、

底部及中下部采用50x5角铁，中部突脚处横肋采用［1。槽钢，模板的两处拼接

缝位置各设一道纵肋，纵肋采用100x7角铁制作，角铁上设螺栓孔，模板中间突

脚的底侧采用［10槽钢做支撑肋。钢底模采用&5mm钢板做面板，纵横肋采用角

钢。扭王字模板底部作三个支撑轮，便于模板移动。

扭王字块模板示意图

模板支立牢固、拼装时拼缝平顺、严密、不得漏浆，模板安装完成后进行自

检，自检合格报监理工程师进行验收。

2混凝土工程

罐车将混凝土运至现场后，可使用皮带机辅助上料。

混凝土采用插入式振捣棒振捣，每30〜50cmi层分层浇筑。振捣时两侧对

称进行，振捣棒距离模板控制在10cm左右不得碰撞模板，并采用快插慢拨、上

下抽动的方式进行。为保证上下层混凝土结合成整体，振捣棒插入到下层混凝土

中大于50mm,振捣程度以混凝土表面呈现水泥浆和不再沉落为度。

为确保振捣密实和减少气泡产牛,振捣时采用吊棒振捣.混海土浇筑到顶时.

先预留10cm左右的高度，清除模板内的浮浆，然后再浇筑到顶，成型后，在混

凝土初凝前，再进行二次振捣和二次抹面，以防混凝土松顶。

根据气温，在混凝土浇筑完毕后12〜18小时内即开始养护，但在炎热或干

燥气候情况下应提前养护，在模板拆除后，及时对整个块体包裹塑料袋进行养护。

天气较冷时，禁止洒水养护。养护由专人负责，并做好记录。

3块体倒运存放

构件脱模后，在构件侧面上对该构件标识编号。运输前，必须检验护面块体

等的强度。只有当强度达到100%后，方可吊运。起吊时，吊点应同步受力且应

慢慢起吊，以防摆动或构件断裂损伤。将扭.王字块运至存放场存放，存放时扭王

字块仅存放一层。

二、安装

预制块水上安装，先将块体由预制场地使用叉车或平板车运至出运码头，块

体在预制场出运码头装船运至安装位置。

预制块体装船前先在平板驳甲板铺设一层约10cm的砂，预制块体在驳船上

竖向放置增加与甲板的接触面积，块体与块体之间相互嵌挤增加块体稳定性。

预制块体安装时，山坡脚向坡顶顺序安装。根据块体安放密度和安放位置形

状来设计安放图（又称网格），计算块体坐标，现场按坐标定点定位安放。安放

图的作用在于控制安放密度，尤其对水下部分块体，按安放图安放可以保证质量,

便于组织施工。

根据已固定在起重船上的起重机中心位置和方向线与船体的相对位置关系，

在GPS定位系统中调整起重机的中心位置和方向线，然后在吊机顶部安装GPS

作为定位装置。定位到位后须经过校核，确保无误后，方可进行安装作业。起重

机的移动就位（每个机位的移动）是通过起重船的移动来实现。

驾驶员根据吊机顶部GPS定位，通过预先导入的安装点位图，将块体安放

至指定位置。块体安装施工使用安装记录表格，标明每一个安装区块，安装时，

逐块做好安装记录。

（1）扭王字块运输与安装必须符合《防波堤设计与施工规范》（现行最新）、

《港口工程质量检验评定标准》（现行最新）的规定及其引用文件。

（2）扭王字块体运输前，检验扭王字块体的强度，未达到设计强度要求不

得出运。

（3）扭王字块运输起吊时，确保吊点同步受力，并慢慢起吊，防止摆动或

构件断裂损伤。

（4）扭王字块运输车上应做好防护，避免运输过程中发生碰撞损伤。

（5）块体堆放在平整、坚固且无明显不均匀沉降的场地。

（6）安装前检查扭王字块体垫层块石的厚度、块石重量、表面平整度，不

符合要求及时进行修整。

（7）按安放图仔细计算扭王字块体的位置坐标，机位中心和方向线准确放

线，吊机正确就位。

扭王字块各种安放方式及其效果分析

扭王字块体是海岸工程中常见的一种人工护面块体。扭王字块体主要应用于

防波堤和护岸等水工建筑物，它的主要作用是保护堤心和消浪。一方面，它可以

避免堤心与海浪直接接触，防止堤心被海浪侵蚀，维持堤心的稳定；另一方面，

它可以使波浪在坡面上破碎，从而减少越浪的水体，提高堤后结构的安全性。

在实际工程中.招千字块体常见的几种摆放方式有随机摆放、"正反式''规则

摆放、“队列式''规则摆放、"交错式''规则摆放和混合式摆放。现对这五种摆放方

式进行对比分析。

1、摆放原则

1.1随机摆放

衡量扭王字块体安放质量的主要指标是单位面积上安放的扭王字块体的个

数，块体的安放个数应满足设计或者规范的要求。随机安放的扭王字块体是米用

定点随机安放，即先假定安放扭王字块体的斜坡是一个网格，通过间距X排距二

设计面积/设计密度，来确定块体安放的网格节点的位置，从而保证块体的安放

密度O

"根据《防波堤设计与施工规范》规定，随机安放块体时应做到：

（I）块体单层安放；

（2）块体在坡面上可斜向放置，使块体的一半杆件与垫层接触，即要求扭

王字块的三个肢杆端部着地；

（3）相邻的扭王字块的摆向不宜相同；

（4）每个块体必须扣在所在排下方的两个块体之间的位置：

（5）每个块体必须与其下方的垫层相接触，不能悬空放置；

（6）摆放密度按规定进行，摆放效果见图1。

1.2正反式规则摆放

正、反式规则摆放的摆放姿态应做到：

（1）3个肢杆端部着地，另外3肢杆端部朝外；

（2）相邻块体的摆放姿态不能一样，即肢杆端朝海与两肢杆端朝海相间摆

放；

（3）严格按照勾连块体摆放，确保块体接触紧密形成整体；

（4）每个块体必须与其下方的垫层相接触，不能悬空放置，摆放效果见图

1.3队列式规则摆放

队列式规则摆放的摆放姿态应做到：

（I）块体要保证3个肢杆端部着地：

（2）相邻块体的摆放姿态相同，即都是一肢杆朝海进行摆放：

（3）水平方向，相邻块体的翼缘相接触平行安放；

（4）上下相邻的块体要紧密接触，形成一个整体，摆放效果见图3。

1.4交错式规则摆放

交错式规则摆放的摆放姿态应做到：

（1）块体在空间上安放必须是倾斜的，要保证三个脚着地；

（2）相邻块体的摆放姿态相同，即都是一肢杆朝海进行摆放；

（3）水平方向，相邻的块体间隔一个肢杆的宽度；

（4）后一排的扭王字块体的两肢杆分别靠在其前排的两个块体肢杆上，摆

放效果见图4。

1.5混合式摆放

采用正反式规则摆放与随机摆放相结合的形式进行护坡。平台以下为随机摆

放，平台以上为正反式规则摆放。块体的摆放姿态分别艰据正反式规则摆放和随

机摆放来确定，安放过程中，要保证规则摆放和随机摆放衔接处的安放质量，摆

放效果见图5。

2、适用条件

2.1随机摆放

随机安放时只需要确定扭王字块体的网格点位置.，对其安放姿态没有严格的

要求,因此适用干水上和水下的块体的施工,块体之间唆介的比较紧密，稳定性

较好。

2.2队列式规则摆放

正反式规则摆放的扭王字块体上下两排的块体需要咬合的比较好，所以除了

需要确定其摆放位置还要保证其安放姿态，水下施工难度比较大，一般适用于水

上施工，块体之间咬合的比随机摆放的紧密，稳定性也比随机摆放的要好。

2.3止反式规则摆放

队列式规则摆放的施工难度比前两种都大，因为其要求块体不仅要咬合，而

且上下两排的块体的摆放形式要完全一样，当在进行水下施工时，难度很大。块

体主要与其相邻的上下两排的块体咬合，稳定性较好。

2.4交错式规则摆放

块体之间的空隙较集中，相互咬合程度略低，安放过程中较难保证块体姿态

的一致，块体常会出现向前倾覆，水下施工难度很大，稳定性不好。

2.5混合式规则摆放

其安放难度介于随机摆放和正反式规则摆放之间，主要是因为在规则与不规

则摆放的衔接处很难保证块体的咬合效果，稳定性比单独随机摆放和单独正反式

规则摆放差。

3、不同摆放方式扭王字块试验结果

稳定性的判断标准：根据《波浪模型试验规程》斜波式建筑物护面块体的判

断标准应符合下列规定：

(1)在波浪作用下，随机抛放的护面块体累积位移超过单个块体的最大几

何时即失稳，强度起控制作用的大型护面块体，其累积位移超过块体最大几何尺

产一半时即失稔.

又(2)在波盍作用下，单层铺砌的护面块体，其累现位移超过单个块体的厚

度时即失稳，单层随机抛放的护面块体，其位移后产生的缝隙宽度超过块体最大

几何尺度一半时即欠稳。

稳定性试验结果见表1,越浪量试验结果见表2。

表1程定性讨渣结果

摆放方式波高周期程定性

12.51.45稳定

141.45稳定

随机摆放

16.81.45稳定

17.81.45失稳

12.51.45稳定

141.45稳定

队列式规则摆放

16.81.45失稳

17.81.45失稳

12.51.45稳定

稳定

正反式规则摆放141.45

16.81.45稳定

17.81.45稳定

61.45失稳

交错式规则摆放

7.41.45失稳

12.51.45稳定

141.45稳定

混合式规则摆放

16.81.45失稳

17.81.45失稳

表2越浪量跑S果

摆放方式空隙率波高相对越浪量

0.5140.0013

随机摆放0.516.80.0029

0.517.80.0035

0.4140.0014

队列式规则摆放0.416.80.0030

0.417.8