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汕头市东部城市经济带塔港围片区水利工程海堤附面预制块体、安装施工组织设计

汕头市东部城市经济带海堤护面预制块体及安装工程分别为：海堤总长7820.977m（塔岗围片区），堤顶设计高程为+3.70m～+5.80m；海堤总长8931.67m（新溪片区），堤顶设计高程为+4.0m～+5.80m；堤顶宽度均为10m。该工程在海堤外海侧实施多个部位实施预制人工块体护面，由主堤向海侧依次共设计有3种预制人工块体护面形式：栅栏板、四脚空心块、扭王字块块体。

1.5T扭王字块C30砼

3.5T扭王字块C30砼

5.0T扭王字块C30砼

XX大厦地下室工程施工组织设计6.0T扭王字块C30砼

2.0T四脚空心方块C30砼

5.0T四脚空心方块C30砼

7.0T四脚空心方块C30砼

本地区为亚热带海洋性气候，气候温暖。

本地区常风向和强风向均集中在东北～东南的方位范围，出现频率47.0%，以东北东方位最大。实测最大风速34.0m/秒，冬春两季受季候风影响，施工条件恶劣。

汕头地区常受强台风侵袭，每年5～9月为台风期，对本地区有影响的台风，平均每年3～4次。

年平均降雨量：1544mm

最大年降雨量：2512mm

最小年降雨量：670mm

全年降雨集中在5～9月，占年雨量约71.5%，全年平均降雨日数为119天。

平均每年出现22天，全年各月都可能出现。但以春季多，夏季少。

汕头海区的潮汐性质属于不正规半日潮型，一天两涨两落，潮汐不等现象显著。

b.潮位特征值及设计水位

平均高潮位:+0.28m

设计潮水位：+3.32m

以上所有潮位值,均从珠江基准面起算。极端水位防潮标准按100年一遇重现期计算。

当地理论基准面=珠江高程–1.40m（高程控制网的建设使用高程相关转换）

与潮汐性质一样，汕头湾的潮流亦属不正规半日型潮流。多年平均潮差为1.08m，属弱潮河口。

局部落潮最大流速可达2.0～3.0m/秒，可造成冲刷，其强度对本工程东堤均造成一定的影响。

本地区以风浪为主，平均波高较大，常浪向为E向，其次为ESE和SE向。70～80%的波高集中在0.6～1.5m以内，常见较大浪1.6～2.0m的波高占5～15%左右。

本工程地质条件总体较好，（地质简介，特别是对地质资料和摸查地质情况变化较大或可能存在较大风险的区域，如明确里程桩号），施工时应加强观测，如发现异常现象，应立会同有关部门研究解决。

汕头水陆交通比较便利，业主提供的场地可作预制场（待业主吹填区可交付整平时）和办公、生活基地，该处通过陆路交通与现场联系比较方便。

汕头附近避台风地点主要选择揭阳炮台，同时也可在石石大桥北面水域，施工现场至避台地点约16km，陆路设备陆域进行防台避风等。

因本工程预制量很大，且均衡顺利施工有现场条件限制，为确保预制构件能满足现场安装需要，必须生产、储备足够的预制构件，故业主所提供的现场吹填区预制场适用于人工块体的预制，具体平面布置见附图1。

三．工程特点及保证措施

通过熟悉现有图纸等资料，根据我单位在同类施工环境中同类工程的施工经验总结，本工程有以下特点和难点：

（1）工程地处外海，与陆地相连接，风急浪高，每年冬春两季受季候风影响很大，可供现场作业的每年5至9月份又恰好是本地台风季节，有效作业天数少，施工条件恶劣；

（2）本工程石料用量大，石料的供应是否正常将直接影响工程进展；

（3）预制构件砼方量大、预制件数量多。因现场施工条件限制不能均衡生产，导致预制构件储备多，堆场面积要求很大。

（4）施工岸线长，块体出运速度将影响整个施工进度。

2．针对本工程上述的工程特点，我局特此制定如下的对策

（1）为尽量克服现场风浪等不利因素，拟组织抗风浪条件较好的船机到场对需水上安装的块体进行作业。同时要求作业船组的生产能力大于均衡生产所需要的能力，在可供施工的天气和海况的有限时间里尽量提高效率，以集中优势兵力打歼灭战；对于能进行陆域安装的尽量采用岸域安装，对施工安全较有保障。

（2）针对本地区石料供应比较困难的情况，我单位多处选址开辟石源，同时利用我单位在本地区多年施工同类工程，已具有一定数量石料储备的优势，我司拥有大型的采石场和采沙场，砂、石料储备充足，供应有保障。

（3）预制场地利用业主提供的陆域吹填区进行建设预制场，场地有保证。

（4）为保障预制、出运、安装的进度，我方考虑在最短直线距离海堤东堤中间处设置出运码头，出运码头采用易拆卸的钢管基础的钢结构出运码头。

四．施工顺序及工艺流程

1.施工顺序：本工程的整体施工顺序是由北往南推进（由堤身推进方向同向进行）。施工时段2010年3月~8月，以堤身验收段为一个工作面和施工小段。

2.总的施工工艺按水上安装和陆域安装两部分，具体如下：离主堤中心线22.5m以内为陆域安装；其余为水上安装，此部分安装工艺在横向方向（相对于海堤中心线）先安装四脚空心方块和栅栏板，后在安装扭王字块，纵向方向按船机交错分布安装，每两部船机可安装的范围即为再细分工作段，细分工作段且安装扭王字块的船机总在安装四脚空心方块和栅栏板的船机移位后接着作业。

本工程为海上顺岸作业，在相对近岸陆上布设基线控制点并以之形成平面控制网，采用全站仪进行测量，按一级导线测量精度进行观测。高程控制点采用NA2水准仪按三等水准测量精度要求进行施测。

在施工区陆上地势较高的地方设置GPS基准站，通过与控制点进行联测，确定基准站的坐标和坐标转换参数。在基准站配置一套GPS基准站设备，为流动站提供差分信息。

在施工区域内设置潮位观测站（设置多个水尺），使用无线通讯方式报送实时潮位，为水下抛填、理坡、水下地形和断面测量和安装块体等提供潮位信息。

常规测量要经常校核控制点，基线经有关部门验收，具体操作在此不多述，主要就GPS使用作简介。

A．海面工作船测量定位

本工程结构中的块石抛填，扭王块等部分人工块头安装均使用海上工作船。工作船的平面位置应先予测定，结构物实施的定位以工作船为基准进行控制。在工作船上适当位置安装两台GPS接收机，通过专用软件支持，利用GPS定时测得的坐标在屏幕显示船体与防波堤轴线及其边坡线的位置关系，根据显示数据移动就位，达到定位的目的。

施工前对主堤加密断面重新测量，如发现与设计图纸不相符处要与各有关方面联系处理。

堤身填筑过程形态及误差需进行测量和控制。水下测量使用GPS与常规测量方法同时进行施工监测。该部分测量主要是使用断面测量，绘成断面图后可以显示设计断面，已填筑部分及欠填数量，依据数据进行补抛处理。

六.主要分项工程施工方法

1.扭王字块、四脚空心方块、栅栏板预制

本工程扭王字块、四脚空心方块、栅栏板总预制量较大，而且现场安装受风浪影响而不能均衡生产，应确保有足够的预制件储备量，在业主提供的预制场应预留足够的堆放场地，预制场地设置50m3/h砼搅拌系统五座，供应所有预制砼。

本工程共有四种不同型号的扭王字块，分别为1.5t、3.5t、5.0t和6.0t扭王字块，具体数量如下表所示:

扭王字块预制厂设在业主提供的预制场，预制前需对现有场地碾压、整平。

模板和底模数安排如下：

预制构件单件所需面积如下：

按最大数量的1.5t、5t扭王块布置生产线，同时考虑操作线、施工通道等，其占用面积S=4.068×（270＋120）×（1+1.2）=3490m2

以3天周转期运作，则预制场地面积为：ΣS=S×3=10471m2

构件按贮存2个月计算，拟堆放两层，根据经验公式，堆放面积按S=0.68H2（H为构件高度）计算，则5t扭王块单个所需面积为S/2=0.68×2.0172/2=1.383m2

ΣS=1.383×（270＋120）×25×2×1.2=32362m2

合计场地42833m2，20条作业线各长度暂定120m。

B．扭王字块预制流程图

在预制场拟配置二座50m3/h（按日均700m3浇注砼量配备）的拌和站用于生产所预制所需砼，其日生产总能力大于800m3；另外配置一座50m3/h的拌和站作为备用；10台2m3装载机，6台15t轮胎吊机，6台25t履带吊机，15t平板车8台。

预制扭王块安排在2010年3月15日至2010年8月15日，共5个月.

模板全部采用钢模。扭王字块模板拟采用6mm厚钢板作面板配以6号角钢作加颈肋加工成型拼装。扭王字块模板只做侧模，沿顶部纵向对称轴将模板分成对称两板，拼装时用螺栓连接。

底胎模采用高标号砼制成，要求平整光滑。

模板装拆采用25t吊机配以千斤顶等辅助工具进行。

砼浇注强度为800m3/天，按每天8小时计，则浇注强度为100m3/h，采用50m3/h的砼搅拌系统生产砼。砼浇注时，装载机接料，由装载机斗出料小口入仓；或砼罐接料，汽车运输，吊机配合吊砼入模。砼振捣采用φ50插入式振捣器振捣，根据振捣棒能力定出间距，按梅花型布点插入振捣。砼分层浇筑到顶，分层厚度不超过40cm。砼浇注完后根据不同温度选择适当的时间进行二次振捣和二次抹面，防止砼松顶。为了保证场地干爽整洁，构件砼浇注完毕即以麻袋覆盖，达到终凝后即涂刷养护剂进行养护。

预制扭王字块达到设计强度C30的70%（即21Mpa）后，即可转堆。为使构件在周转周期3天内达到设计转堆强度，在砼配合比设计时应适当提高配置强度，同时在砼中掺入适量早强剂。在转堆前要对现场同步养护的构件砼试块试压，达到70%强度后方可起吊。

扭王字块转堆采用25t吊机起吊，15t平板车运输，为防止在运输过程中因震动而损坏，在平板车上加设固定装置。转堆时要慢吊轻放，运输时平稳行驶，防止震动过大。

扭王字块堆放按两层堆，但必须检查地基是否平整和具有足够的承载力，如没有则应进行相应处理，如碾压整平和硬底化等。

扭王字块由预制场出运码头出运，岸上用25t履带吊机吊装，水上用300～500t驳船装船，拖运至现场；出运前需注意检查其强度必须达到100%后方可安装。

（2）四脚空心方块预制

本工程共有6种型号的削角王字块，其型号和数量如下表所示。

2.0T四脚空心方块C30砼

5.0T四脚空心方块C30砼

7.0T四脚空心方块C30砼

由前可知，四脚空心方块块预制存在型号多、数量大等特点，按出运水深，场地堆放等条件，预制场地靠海岸线适当的位置能够满足出运的要求。

具体模板数和底模数安排如下：

2.0T四脚空心方块C40砼

5.0T四脚空心方块C40砼

7.0T四脚空心方块C40砼

预制构件单件所需面积如下：

2.0T四脚空心方块C40砼

5.0T四脚空心方块C40砼

7.0T四脚空心方块C40砼

按最大数量的2t四脚空心方块布置生产线，同时考虑操作线、施工通道等，其占用面积S=2.036×644×（1+1.2）=2885m2

以3天周转期运作，则预制场地面积为：ΣS=S×3=8655m2

构件按贮存2个月计算，拟堆放两层，根据经验公式，堆放面积按S=0.68L2（L为构件高度）计算，则2t四脚空心方块单个所需面积为S/2=0.68×1.4272/2=0.692m2

ΣS=0.692×644×25×2×1.2=26739m2

合计场地35394m2，23条作业线各长度暂定120m。

B．四脚空心方块预制流程图

在预制场拟配置二座50m3/h（按日均600m3浇注砼量配备）的拌和站用于生产所预制所需砼，其日生产总能力大于700m3；另外配置11台2m3装载机，7台15t轮胎吊机，7台25t履带吊机，15t平板车10台。

削角王字块计划安排在2010年3月15日至2010年8月15日预制，共5个月。

四脚空心方块模板全部采用钢模板，钢模板在现场加工，根据各种不同型号和规格的四脚空心方块分别制作模板，钢模板用6mm厚钢板为面板配以[14槽钢作肋和围囹，尽量采用整幅成型模板以方便装拆；模板相接处采用螺栓连接并用高密度海绵条止浆；外模设斜撑保持整体稳定。

混凝土生产在预制场设置的固定搅拌站进行，搅拌机采用两台50m3/h机械上料强制式搅拌机。在生产砼前设计配合比，并做平行试验，为使砼强度早日达到设计强度以利出运，适当提高砼配制强度（约20～30%）。砼搅拌要保证其有充分的搅拌时间，并经常检查其坍落度等指标。

砼浇注时，装载机接料，由装载机斗出料小口入仓；或砼罐接料，汽车运输，吊机配合吊砼入模。砼振捣采用φ50插入式振捣棒。振捣根据其规定距离进行梅花布点振捣。砼浇注分层进行，每层厚度不超过40cm，上层覆盖时间不能超过下层砼初凝时间。对于落距超过2m的地方砼下料需采用串筒，避免其离析。

砼浇注同时在现场取样做试件，并与构件同步养护，待出运前先试压试块，达到设计强度方可出运安装。

为了保证场地干爽整洁，构件砼浇注完毕即以麻袋覆盖，达到终凝后即涂刷养护剂进行养护。

本工程的扭王字块总数量共为69304块，其中1.5t块体18199件，3.5t块体2903件，5t块体41345件，6t块体6857件。

在垫层块石抛理完成后即可组织扭王字块安装，以减少风浪对边坡的冲刷；安装顺序根据海堤的填筑及时跟进，并遵循由水下往水上、先外侧后内侧的原则进行安放。

堤边坡复测检查（预制人工块体下部垫层检查）→出运扭王字块→安装船用GPS定位仪定位→安装船从民船或方驳上起吊扭王字块→根据吊臂角度和跨度控制安放点（极坐标控制法，也可利用主堤基线进行控制）→扭王字块安放。

A．从预制场到安装现场的运输采用300～500t民船或方驳进行，陆上由25t履带吊机配合吊装上船；考虑到扭王字块大部分都处在水下的情况，且施工作业环境风浪大的特点，扭王字块拟采用1000t方驳上摆放80t履带式吊机或用130t旋转式起重船进行定位安装。

B．1.5t扭王字块的安放密度为？块/100m2，3.5t扭王字块的安放密度为？块/100m2，5t扭王字块的安放密度为40？块/100m2，6t扭王字块的安放密度为？块/100m2，，施工时应根据设计要求的密度计算安放网格间距（设计应有要求，或参与各方通过典型施工设计确定，偏差控制在5%以内）。

a.块体安放布点及计算

安放前需计算出块体安放的行距和排距，再按护面边坡坡度转换排距的水平距离，最后确定块体的定点安放坐标值。

b.按照摆放点网格呈菱形图案布置的原则，密度计算公式为：

其中：N——每100m2面积内扭王字块体安放个数；

B——两排架相邻块体间距，单位：m；

L——前后相邻排的间距，L≈0.5B，单位：m；

c.扭王字块体安放间距计算结果见表1。

C．扭王字块的安放采用定点随机安放的方法；安装驳船采用GPS定位仪或布于测量控制点上的全站仪进行测量定位，确定驳船上吊机轴点坐标位置，再利用极坐标控制各扭王字块的安放位置；（利用主堤基线进行复合控制）

D．极坐标的原理：以吊机的旋转中心为原点，过吊机中心且并行于两履带板的直线为X轴，吊臂相对于Ｘ轴的水平转角为极角，吊机垂吊的钩连块体中心与吊机旋转中心的水平投影距离为极半径，组成一个极坐标系，由此可确定每一件扭王字块的安装位置。

E．施工前，把极坐标参数即各网格点扭王字块安装要求的吊机转角和扒杆的跨距计算结果，报监理审核后提供给驳船吊机上的作业人员，作为现场安装控制依据。

本工程扭王字块的安装选用以下的船机：

扭王块安装主要船机一览表

（6）工期安排及施工强度

扭王字块的安装施工期2010年4月15日施工期2010年9月15日，实际工作天为183天，有效工作天按140天考虑，平均每工作天安装500件，配置八艘40t抓斗船进行安装，平均每艘每工作天安装63件。

3．四脚空心方块、栅栏板安装

本工程四脚空心方块102063块、栅栏板？块共？块，最重7t，最轻2t，各型号及规格见上表。

四脚空心方块的安装顺序根据海堤堤的推进及时跟进。

垫层检查复测→出运四脚空心方块（或栅栏板）→起重船（或吊机）、方驳（装载驳运车辆）定位→起重船（或吊机）从方驳上（装载驳运车辆上）起四脚空心方块（或栅栏板）安装→测量人员用经纬仪测控四脚空心方块（或栅栏板）定标块体进行导标→四脚空心方块（或栅栏板）就位→测量四脚空心方块（或栅栏板）偏位及标高、检查四脚空心方块（或栅栏板）之间接缝宽度及相邻错牙、检查四脚空心方块（或栅栏板）与基床面接触平稳情况→不合格起吊重新安装、合格后解开吊具移安下一块。

分陆域与海域两部分进行安装：外海一侧的四脚空心方块和栅栏板利用安装扭王字块的同类型船机进行安装；靠近海堤一侧的四脚空心方块和栅栏板利用陆域采用80t吊机进行安装；

A．四脚空心方块（或栅栏板）起吊典型施工

四脚空心方块（或栅栏板）在进行出运安装前先进行起吊典型施工，以检测各吊点受力及四脚空心方块（或栅栏板）的平衡情况，调整吊具钢丝绳的设置完善吊点设置，直至达到满意效果。

B．四脚空心方块（或栅栏板）的出运工艺

当四脚空心方块（或栅栏板）的砼强度达到100%时，可由25t吊直接进行起吊装放于方驳上，再由721kW拖轮拖运至施工现场进行安装，陆域安装采用大型汽车装载至现场进行安装。

C．四脚空心方块（或栅栏板）安装工艺

四脚空心方块（或栅栏板）由方驳运至现场后，采用旋转式起重船或履带吊进行分段安装，每段10m；安装时由全站仪进行测量定位，先安装外端部的两块四脚空心方块（或栅栏板），然后采用主堤测量基线复核拉线测量的定位方法安装中间的四脚空心方块（或栅栏板）。

在安装第一块四脚空心方块（或栅栏板）时，纵横两方向都无依托，为达到安装要求又避免因反复起落而扰动基床的整平层，可先粗安一块，以它为依托安装第二块四脚空心方块（或栅栏板），最后调整粗安的四脚空心方块（或栅栏板）。

在安装每分段的第一块四脚空心方块（或栅栏板）时，用GPS或全站仪控制四脚空心方块（或栅栏板）角点位置，用一经纬仪控制前沿线位置。然后采用拉线定位安装其它四脚空心方块（或栅栏板），并用木方隔在相邻四脚空心方块（或栅栏板）之间，以防相互碰撞及控制四脚空心方块（或栅栏板）之间接缝宽度。四脚空心方块（或栅栏板）安装时分段控制其位置，减少累计误差，保证安装精度。

四脚空心方块（或栅栏板）就位后，测量四脚空心方块（或栅栏板）偏位及四脚空心方块（或栅栏板）顶面标高，并四脚空心方块（或栅栏板）底部接缝及与基础接触情况及相邻四脚空心方块（或栅栏板）错牙情况，必要时将四脚空心方块（或栅栏板）起吊重新安装。

块体的安装选用以下的船机：

四脚空心方块（或栅栏板）安装船机一览表

安装外侧四脚空心块和栅栏板

安装靠堤四脚空心快和栅栏板

GBT 39334.5-2020 机械产品制造过程数字化仿真 第5部分：典型工艺仿真要求.pdf装运四脚空心快和栅栏板

装运四脚空心快和栅栏板

本工程四脚空心方块（或栅栏板）的安装施工期施工2010年4月15日~9月15日。实际工作天为183天，有效工作天按140天考虑，平均每工作天安装730件，水上安装配置八艘方驳摆放6台60t抓斗船进行安装，平均每艘每工作天安装61件，陆域配置6台60吊机进行安装，平均台每工作天安装61件。

4.各分项工程验收标准如下表：

预制扭王字块允许偏差、检验数量和方法

用钢尺量块体肢杆长度和各肢端头截面

预制四脚空心方块允许偏差、检验数量和方法

SZDB／Z 306-2018 物业服务安全与应急管理导则用钢尺量块体肢杆长度和各肢端头截面

用钢尺量每肢杆,各取一大值