船坞门槛花岗石安装施工的高精度控制与技术探讨

文东民 顾晓峰

（中交一航局第二工程有限公司，山东 青岛 266071）

1 概述

船坞的止水原理是利用钢坞门侧面的止水橡胶，在外侧强大的净水压力的作用下，紧紧贴附在坞口U型止水结合面上，U型止水结合面通常为平整度极高的钢板或花岗岩，两者相比以花岗岩的施工难度更大。

1.1 工程概况

本工程坞口底部门槛长53米，两侧竖直门框高11米，门槛与门框构成U型止水结合面。根据设计要求门槛须安装1000× 490×400mm花岗石110块；两侧须安装1000×490×400mm花岗石各20块。

1.2 本课题研究目的

1.2.1 实现各环节的高精度控制；

1.2.2 总结施工经验，拓展技术研讨，为类似工程的施工与报价提供依据。

2 工程难点分析

本工程最大的施工难点便是高精度控制。

2.1 测量控制难点

常规工艺是采用全站仪施工放线与施工验收，由于测量仪器的误差、操作等多方面因素，当日做的控制点施工完毕，而待到次日再次复核时，其控制点偏差便已超过2mm，而报监验收更是差之毫厘谬以千里。

2.2 花岗岩灌缝

设计缝宽为10mm、缝宽500mm、缝高1000mm，常规的水泥砂浆亦很难灌入缝中，即使勉强灌入也无法实现缝间饱满，止水效果更是无法保证。

3 施工工艺及施工方法

3.1 工艺流程

施工准备→测量放线→焊接花岗岩底座→花岗岩粗安→控制点支架→拉线与微调→测量验收→花岗岩加固→混凝土浇筑（竖向花岗石二次浇筑）→花岗岩灌缝→环氧勾缝

3.2 主要分项施工方法

3.2.1 测量放线（验收）

相对基准点法，即在花岗岩前沿一侧间隔18m制作一个牢固性极强的钢支架，（花岗岩粗安完成后）由支架向花岗岩一侧挑伸出约50cm的悬臂槽钢，槽钢底边须高于花岗岩理论顶面2-3cm，前沿线的施工控制点便坐在槽钢悬臂端上，每个槽钢悬臂上做出A、B两点，可由两点连线直接向下引至花岗岩上表面，便于控制。

支架上做点采用以下方法：

以坞尾前沿线为里程零点，根据业主提供的测量基准点，利用全站仪分别在其东西两侧的坞墩上做出坞口花岗岩的理论里程点，然后在其中一侧（东）坞墩的里程点上架起经纬仪，后视对面的（西）坞墩里程点实现经纬仪定向，然后以看直线的方法在下面的钢架上投点，投点完成后将经纬仪架在另一侧的（西）坞墩上里程点，后视（东）坞墩的里程点，再对下方支架上所投点进行复核，三者务必吻合。

3.2.2 焊花岗岩底座

花岗岩底座是为了调整花岗岩顶标高和四角水平度的，间接影响缝宽。底座采用4根竖向的植筋生根，纵横槽钢焊接成框架与竖向钢筋焊固，其施工过程中由水准仪控制槽钢框架的顶面标高，宜略低于理论标高5mm左右，以便可填塞薄垫片微调。

3.2.3 花岗岩安装

本工程花岗岩单块尺寸较大（约200kg），须借助叉车（两侧竖直摆放采用吊机）利用剪刀夹子实现花岗岩的吊装移动。花岗岩（分段）摆放好后稍作调整，使得花岗岩的两边坐在槽钢底座上。再由本文3.2.2中所提的相邻支架间拉钢丝，钢丝尽量贴近花岗岩顶部的前沿，其一端固定另一端用紧张器张拉收紧。根据控制点调整钢丝的位置，确保从每个支架的A、B两点连线引至花岗岩上表面均能与钢丝吻合。花岗岩的底部可采用直接在原混凝土面上弹墨线控制。

花岗岩粗调应在吊装状态下完成，只需按照花岗岩的理论里程合理分布即可；微调在粗调之后进行，此工序人工操作，利用"?"型撬棍绕在底座槽钢框架内部对花岗石进行调整，同时用楔形木条插入石料间缝控制缝宽，再用2m靠尺（塞尺）测量相邻料石的错台与平整度。全部花岗岩调整完毕即可报监理验收，验收时只需确定花岗岩的底边与墨线吻合并且顶部前沿与钢丝重合即可，平整度仍用靠尺（塞尺）逐缝检测。

3.2.4 花岗岩加固

两侧门框的花岗岩由吊机安装，块与块之间坐浆结合，内侧植筋焊固外部支撑加固后便可进行背间混凝土二次浇筑，为了防止混凝土侧压力过大推移花岗岩，因此竖向花岗岩的分层高度不宜过大，最大分层高度为3m（即6块）。

3.2.5 花岗岩灌缝

花岗岩灌缝仅针对于门槛段的竖向缝，设计缝宽为10mm，施工过程中单纯依靠其背后混凝土渗透的水泥浆根本无法实现缝隙饱满。灌缝应选用流动性渗透性较强的灌浆料进行，灌浆料强度提升快，体积不收缩，既可保证缝间饱满，亦可满足设计强度。

3.3 注意事项

3.3.1 水平分段

门槛的长细比过大，虽配有钢筋但若一次性浇筑，混凝土收缩后必将出现断缝，因此需对其进行合理分段（最好设后浇带），本工程门槛分为3段进行浇筑。

3.3.2 花岗石顶面磨平及边角倒角

花岗石镶砌浇筑完砼后，测量放线并在花岗石上弹上墨线，使用角磨机对花岗石外露边线进行倒角。对整个镶砌面平整度进行检验，少量不合格处，采用角磨机磨平，确保花岗石表面平整度满足设计及规范要求。

3.3.3 竖向花岗岩后混凝土二次浇筑

二次混凝土中应掺加膨胀剂，补偿收缩。浇筑前对花岗石表面采取覆盖防污染措施。分层下灰、振捣，振捣棒严禁碰触花岗石及锚筋，保证振捣密实。缝隙可在浇筑前塞入相应厚度的加密泡沫板，防止水泥浆进入，混凝土初凝后将泡沫板清理干净，预留环氧勾缝。

3.3.4 成品保护

花岗岩一经被损，难以修复弥补，因此成品保护工作至关重要，无论是花岗岩的存放、倒运，还是安装、维护都需处处小心。

4 工艺评价

4.1 实施效果

施工前期，由于经验不足，测量方法不妥，形成了屡次返工仍无法达到验收标准的被动局面，工期及成本大大增加。经在实践中不断的探讨改进，最终形成本工艺，经事实证明本工艺不但可以有效的控制花岗岩安装精度，而且极大程度降低了测量过程误差，避免了前期放线与后期验收二者之间的系统误差，满足设计和规范要求。

4.2 造价评估

由于对本分项工程的技术掌握欠缺，投标报价过低。报价为76㎡×1700元/㎡= 129200元。实际成本164800元，其中材料费120000元，机械费14000元，人工费30800元。

本文从施工实际出发，通过不断的技术研讨最终提炼成稿，具有较强的施工指导意义，为类似工程的投标报价提供依据。

[1]JTJ203-2001水运工程测量规范[S].

[2]JTS257-2008水运工程质量检验标准[S].

[3]JTJ251-87干船坞设计规范[S].