摘要：对于防波堤工程来说，主要包括引堤式与岛式两种。其中，岛式防波堤工程因为施工现场环境以及施工标准较高等原因，在港口工程中建设数量相对较少。文章借助实际案例，围绕岛式防波堤工程施工及质量控制方面展开详细分析，希望能够给相关人士提供参考价值。
关键词：防波堤；岛式；施工；质量控制
引言
文章所介绍的防波堤为岛式防波堤，离岸距离约3km，直线式布局，全长为3,400m。防波堤主体为斜坡式抛石结构，长度为3,150m，主要包括：土工布垫层铺设、堤身抛填、护面块体预制及安装；防波堤的两个堤头为直立式沉箱结构，长度分别为170m和80m，主要包括：基础工程、沉箱预制与安装、现浇防浪墙等。
一、对工程整体尺度的要求
（一）轴线位置
斜坡式防波堤和直立式防波堤对轴线位置的精度要求是不同的。根据交通运输部现行《规范》对防波堤竣工整体尺度的要求，斜坡式防波堤的轴线位置允许偏差为200mm，而直立式防波堤的允许偏差为100mm。对于本工程而言，堤身和两个堤头可以采用不同标准，而工程设计轴线只有一条，为了满足直立段轴线位置满足要求，现场将斜坡段轴线位置的允许偏差也按100mm进行了控制，使本工程轴线精度比单纯斜坡式防波堤有所提高[1]。
（二）预留沉降
如何科学、合理地确定预留沉降量，不仅涉及到堤顶标高能否满足工程竣工时的要求，同时涉及到工程的经济性。《规范》对斜坡式防波堤竣工时的堤顶标高，根据不同的护面形式规定了不同的允许偏差值，本工程堤顶为扭王字块护面、允许有50mm的负偏差；对直立式防波堤则统一要求为±30mm。为了合理确定预留沉降值，本工程组织了十余名专家召开了专家会，专家们结合工程地质条件、施工时间跨度以及所抛填的石料情况，确定了斜坡段的预留沉降量为70~100cm、直立段为15cm，并要求根据现场施工过程中的沉降观测情况进行调整。
二、斜坡式防波堤施工及质量控制的几个问题
（一）堤身抛填
岛式防波堤远离陆地，如何保证堤身抛填位置准确是需要解决的主要问题之一。随着科学技术的发展，GPS在工程中得到了广泛应用，尤其是对于离岸距离较远的岛式防波堤，使用定位船配GPS进行抛石定位，不仅提高了定位精度，而且能够增加夜间及风、雾等天气的作业时间，提高了工作效率。抛石施工时，应按照设计要求或根据工程地质情况选择抛石顺序。《规范》中对堤身抛石顺序有明确要求：当堤侧有块石压载层时，应先抛压载层后抛堤身；当有挤淤要求时，应从断面中间逐渐向两侧抛填。为了避免地基边坡失稳，有时设计会要求控制抛石加荷速率，此时应按设计要求设置沉降观测点、并定时观测。本工程现场采用开体驳进行水下堤身抛填，施工时尽量选择在平潮时段进行，以避免潮流对抛石精度的影响。堤身出水后，采用平板驳运输石料、装载机推填的方式进行施工。为避免风浪带来的损失，每段堤心石抛填完成后应及时理坡，并覆盖垫层块石及护面层，堤心石的暴露长度《规范》要求控制在30~50m以内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆抛石断面的尺度和坡面坡度是保证防波堤稳定的重要条件，现场施工时应防止抛石断面全部出现负偏差、从而减小设计断面。垫层石覆盖在堤心石表面，由于本工程外层垫层石的规格达到了1,000-1,500kg，为了保证堤心石在往复水流作用下不会从垫层石的缝隙间流失，在表层垫层石下，又设计一层规格较小的100~200kg垫层石。所以确保垫层石的施工质量很重要，其质量控制重点是块石规格、块石间的缝隙、垫层厚度以及理坡的坡度。值得注意的是，棱体抛石也非常重要，棱体施工质量是影响护面块体能否稳定的根基。由于使用大型开体驳很难抛出符合设计要求的、精度较高的“V”字角，现场采取了先对部分棱体进行预留、安装完护面块体后再对棱体进行补抛的措施，此举既避免了浪费石料、又能让棱体发挥其应有的作用。
（二）护面块体预制及安装
护面块体安装在防波堤的最表面，起到消浪的作用。护面块体有很多种形式，比如扭工字块、扭王字块、栅栏板、四角锥等，本工程使用的是扭王字块护面，其重量为20t。由于工程处于北方地区，对安装在-3m以上的扭王字块有抗冻要求。预制扭王字块的模板采用定型组合钢模板，由一片底模和两片侧模组成。模板的外形加工很重要，由于扭王字块棱角较多，在拆模时容易出现边角破损现象。现场通过少量预制后，总结了经验教训，对模板进行了两方面改进：一是在模板边角处增设倒角，二是改变模板拼接角度。通过这两种措施，此后预制的扭王字块解决了边角破损问题。进行块体预制时，应对混凝土的原材料、配合比及称量、拌制、运输、浇筑、养护等环节进行检查，并届时对混凝土质量及构件进行评定。预制构件吊装时混凝土的强度不应低于设计要求的吊装强度，一般不应低于设计强度的75%，但通过计算和实践证明，块体起吊强度达到12Mpa就能能保证混凝土质量。
三、直立式防波堤质量控制的几个问题
（一）基础施工
本工程基槽挖深为6m，采用分层开挖的方式进行施工，由于回淤较少，基槽开挖时没有进行分段。基槽施工时要保证基槽开挖的位置及尺度满足要求，开挖完毕还要对基槽底部泥样进行制取、并与勘察资料核对，泥样土质应与勘察资料一致，否则应会同设计部门研究处理方式。基床抛石在基槽验收合格后及时进行，抛石前对基槽的回淤情况进行了检查，《规范》要求，当基槽底含水率小于150%或重度大于12.6KN/m3的回淤物厚度大于0.3m时，应进行清淤。基床抛石应考虑水流、波浪的影响，掌握宁低勿高的原则。本工程基床厚度为10.5m，按照设计要求，基床下部8.5m采用爆夯、基床上部2m采用锤夯。由于爆破作业涉及到使用炸药的问题，所以爆夯实施前，首先需要到公安部门进行备案，其次应做好爆破器材的运输和储存工作。进行爆夯施工时，应根据石料规格、基床厚度以及现场施工条件等进行典型施工，确定药包的重量、间距和悬高，并计算夯沉率、确定爆夯次数，《规范》要求应达到的夯沉率为10%～15%。为确保锤夯的夯实效果，选择夯锤和确定冲击能很重要，夯锤应具有泄水通道，其底面积不宜小于0.8m2、底面静压强宜采用40~60KPa，每夯次的冲击能在不计浮力、阻力等影响时，不宜小于120kJ/m2。锤夯施工前应对抛石基床顶面适当整平，基床局部高差应小于300mm。在进行基床整平时，虽然《规范》对防波堤基床的倒坡没有要求，但实践表明还应根据上部防浪墙的设置情况适当预留倒坡，这个问题很容易被忽视。
（二）现浇防浪墙
防波堤的防浪墙为素混凝土结构，具有结构尺寸大、现场施工条件相对恶劣等特点。防浪墙混凝土属于大体积混凝土，与普通混凝土相比，大体积混凝土除了应满足强度、整体性和耐久性等要求外，主要应解决控制好混凝土的温度变形、防止出现裂缝。本工程前期为了消除防浪墙裂缝，采用了更换水泥、调整配合比、完善养护方式，并通过大量掺加块石的办法取得了较好的效果。
结论
简而言之，文章通过对防波堤各主要分部分项工程的介绍，让读者对岛式防波堤工程施工及质量控制有一个总体了解；本文中所提到的《规范》主要是指水运工程相关规范。
参考文献
[1]中华人民共和国交通部．水运工程质量检验标准[M]．北京：人民交通出版社，2015．
论文作者:沈海涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/12
标签：防波堤论文; 工程论文; 块体论文; 斜坡论文; 轴线论文; 混凝土论文; 质量控制论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;