远海礁石灯桩建设工程施工技术难点及组织管理分析

白明軒 交通运输部南海航海保障中心南沙航标处

1.工程概况

为适应国家海洋强国战略和海洋经济发展的形势，加强对西沙南沙水域的航海保障的服务，加强领海基点、岛屿、礁石以及相关重要水域的航标建设，从2014年起，建成并投入使用多座大型灯塔、灯桩、浮标、AIS基站，有效的提高了该海域的船舶航行安全。为进一步加强西沙水域公用航标建设，在宣德群岛高尖石礁石上建设一座灯桩。

高尖石位于西沙宣德群岛永兴岛东南方向，该礁石是突出海平面6米高的火山熔岩，整个岛礁呈金字塔堆积状，有效作业面20平方米，岛礁周围全年平均涌浪3-4米，四周礁石受涌浪拍打影响使施工人员登礁和材料运输增加难度。该项目总高度14米，分基础和桩身两部分，为该海域往来船舶提供导助航服务。

2.施工方案及技术参数

2.1 基础施工

根据项目原计划选址位置，在高尖石中部平坦区域进行定点，选取5m×5m基础施工面，对岩石层钻取25个直径为10cm矩阵型锚杆孔，间距为1m，深度为1.25m。每个锚杆孔内植入直径25mm长度2.5m岩石锚杆，浇灌C40锚杆孔混凝土。岩石锚杆预埋完成后对基础钢筋进行配布绑扎，焊接桩身基础法兰盘连接件、避雷连接带及链接锚杆。基础木模板安装，浇灌C40钢筋混凝土，基础高度为2米。

2.2 桩身安装

桩身高度约12米，外部采用10节聚乙烯材料桩壁，内部采用11节增强型不锈钢龙骨支架。将所有预制材料运送到岛礁上，通过增强型螺栓将所有灯桩材料进行组装拼接，采用增强型防火玻璃胶封堵桩壁链接缝隙，防止海浪冲刷桩身进入桩内腐蚀金属构件。此种灯桩结构设计及安装方案满足远离大陆岛礁施工需求，减少施工难度避免大型安装设备的使用和运输，保证施工人员作业安全。通过补给船将人员和安装配件运输到高尖石附近海域，用小艇将安装材料按施工段分批次登礁投放。

图1 高尖石灯桩建设前

图2 基础施工

2.3 简易码头施工

通过前期勘探选择两处易登陆靠泊点，根据现场礁石地形地貌设计步级台阶。两处靠泊点长为6米，分别安装四个D300-1000橡胶护舷便于船艇靠泊，每处靠泊点前后设置两个带缆桩。施工时应对原岩石基础用风炮机和大锤将基础部位清理整平，检查地基表面平整度，直接凿毛整平，清除超高部位，整平高差不超过2CM。混凝土采用矿物掺和料混凝土，强度等级为C35，抗渗等级S8。

3.灯桩工程施工流程以及施工难点

3.1 工程量的确认

根据施工图纸及预算书内容，组织施工单位、监理单位、建设单位和设计单位等有关人员到施工现场，就该项目内容进行工程量确认。明确各单位工作内容及责任划分，设计单位就施工现场条件对施工图纸进行技术交底，并对项目计划选址现场再次定位确认。

3.2 施工工艺流程

后场施工准备→海上运输→搭设临时码头→靠泊点施工→整平地基→浇筑垫层→绑扎基础内钢筋→浇筑基础→拼装灯桩→附属设施安装

3.3 工程施工难点

（1）该项目属于外海礁石施工工程，施工现场位于西沙群岛，远离大陆，工程所需的材料、支架、构件和施工机械设备需要长途海上运输才能到达，因此船舶及施工机械维修困难，由于在远海孤石施工，受恶劣气象海况影响严重。施工材料及通用易耗配件按计划增多配备，机械设备需采购较新设备避免故障问题出现，部分关键设备如发电机等需双倍准备。

（2）高尖石灯桩工程计划工期为2个月，必须科学安排施工工序，并保证工序衔接紧密，清理场地、基槽、施工平台要安排合理有序，规避因同时作业产生干扰，影响工程进度。如果遇到台风或者其他恶劣天气，会导致工期延误几天甚至十几天。由于特殊地理环境，礁石四周涌浪较大，平均浪潮高达4～7米，人员登岛和物料运输投放应根据实际天气情况选择合适的时间节点进行作业。

（3）现场施工条件较为恶劣，油、水、电的保障相较于陆地施工困难。施工出发前母船应按照现场施工进度需要尽可能备足油和水等能源物资，对现场施工所需的人员、材料、机械筹措准备，为满足施工期间一切需求。施工期间应尽可能节约用水、用油、用电，减少不必要的能源消耗。

（4）在海上礁石作业中海上运输工作是较为危险和复杂，机械、材料及半成品安装件等需利用600T施工船舶进行海上运输至前场，再利用小舢板转运倒驳至施工点。施工前应搭设临时码头，施工使用材料机械依靠小舢板倒驳至拟建临时码头处，并设置临时起吊设备，用作物料卸载。

4.减轻环境影响

在开展礁石灯桩基础施工作业时，要严格按照施工流程进行，尽量减少混凝土施工过程中产生的废水，减少不必要的建筑施工现场机械设备冲洗次数，统一集中收集施工人员以及施工船舶人员产生的生活污水以及施工船舶产生的油污水。施工之前要先检查设备，确保各个设备正常运行。严格防范施工船舶产生油污，不得排放在施工过程中产生的未经处理的含油污水。要制定完善的施工环境监测措施，对施工区域进行周期性的水质和生态参数动态跟踪监测，及时掌握施工海域生态环境的异常情况，要制定环境污染应急预案，完善污染防治和生态保护措施。

图3 桩身安装

5.结论

远海礁石灯桩、灯塔等导助航设施施工过程中，要合理安排施工船舶和施工工序，并根据各种情况的变化，调整船舶和施工计划，编制科学合理的施工方案。每完成一个施工节点，都要对该节点的施工情况进行总结，总结经验，吸取教训，完善不足，对下一个施工节点进行动态调整，要控制施工质量，加强安全措施，保证项目可以顺利完成。