防浪墙压顶石安装新技术应用与研究

徐 猛，姬 凯，任泽俭，张西陆（.山东省水利工程局有限公司， 山东 济南 5003；.山东润鲁工程咨询有限公司， 山东 济南 5009；3.水发卓恒工程项目管理有限公司， 山东 济南 5009）

0 引 言

为防止波浪翻越坝顶，新建水库、河道、堤坝时应在坝顶上游侧设置防浪挡水墙，起到防浪、防洪、阻水作用。为保护防浪墙顶部不被损坏，保证防浪墙的整体稳定性，一般设置压顶石。传统防浪墙压顶石安装施工采用吊车或装载机吊装夹具工艺，传统工艺局限于机械施工，存在安装效率低下、安全系数低、对场地作业面要求高等缺点。在狭小的坝顶空间进行安装施工，既要拥有足够的吊运安装能力，同时还要保证较高的安装效率。这一直是多年来困扰施工的技术难题。

1 工程概况

新建辛集洼水库是南水北调续建配套工程之一，位于邹平县城北侧的孙镇辛集村南，距县城约15 km。辛集洼水库总库容3 078万m3，调节库容2 714万m3，死库容364万m3，工程规模为中型；水库大坝周长7.6 km，坝顶设高1.3 m的防浪墙，墙上安装蘑菇石压顶。压顶石单块长1 m，宽0.8 m，厚0.3 m，每块压顶石重约400 kg。施工一标段桩号为4＋051－6＋951，安装防浪墙压顶石长2 900 m。

一标段采用包夹叉车安装防浪墙压顶石施工工艺，安装机械以物流行业用来搬运装卸各种形式货物的包夹叉车为基础进行改装。选择满足承载力及稳定性要求的夹具，充分利用叉车本身的优越性以及夹臂一体的稳定性作用，有效地解决了施工场地狭小及吊车动作转向、支撑固定缓慢的问题，加快了施工安装速度，提高了安装效率。同时，使用包夹叉车直接夹起压顶石，不会对石材造成磨损，也节省了运输及安装人工辅助的成本，降低了劳动强度。

2 包夹叉车安装的优势分析

2.1 对场地作业面要求低

防浪墙坝顶路一般比较狭窄，与传统的汽车吊以及装载机夹具安装相比，包夹叉车具有车身较短且不需要外支撑等优势，所需场地作业面小，方便在狭窄作业面施工。

2.2 施工灵活高效

将叉车特有的优点应用于压顶石安装施工中，机动灵活，不需要停止施工来移车挪位，提高了安装效率。同时，叉车夹具与叉车形成整体的刚性连接方式，节省了人工司吊辅助，提高了压顶石一次性安装到位率。

2.3 安全性高

叉车夹具与叉车形成整体的刚性连接方式，既便于安装人员的操作观察，又降低了传统柔性连接在吊装时绳摆的危险性。同时，夹具内侧具有硫化橡胶防滑垫块，增大了夹具与压顶石的摩擦系数，降低了压顶石安装施工时滑落的危险系数，使施工安装安全高效。

2.4 破损率低

夹具内侧硫化橡胶防滑垫块在增加防滑效果的同时，形成了对压顶石与夹具接触面的软保护，大幅减小了压顶石在安装吊装施工中的破损率，有效降低了施工成本。同时，包夹叉车施工不产生破损废弃物，也有利于环境保护，促进文明施工。

3 包夹叉车改装的操作要点

现阶段，用于水利工程施工的只有普通叉车，尚无包夹叉车先例，需要购置夹具进行改装。市场调查发现，现有包夹叉车主要是用来搬运纸包、桶体、箱体等重量较轻的柔性物体。夹具内侧一般为柔性保护结构，如果用来搬运重约400 kg的压顶石，则需要改装：一是由于柔性保护结构摩擦力不足，影响夹举力，容易造成压顶石滑落；二是会造成柔性保护结构的迅速磨损。因此对现有包夹叉车的夹具进行改装是必须的。

3.1 夹具选型参数

夹具的选择由其伸展间距及承载能力大小等因素确定。首先伸展间距必须满足压顶石的尺寸，其次必须具备夹举压顶石的荷载能力。

通过试验分析及改进，本工程施工中夹具选型参数如下：（1）石料夹具型号编号2t412HP；（2）双夹伸展最大间距为1.56 m＞单块压顶石的长度1.0 m；（3）夹具最大载荷能力为2 t＞单块压顶石重量的2.5倍。

3.2 夹具防滑垫块加装

根据压顶石材的性质和施工要求，既不能损坏石材表面，又要保证施工过程中石材不滑落、脱落，所以对选型的夹具内侧需进行防滑垫块加装，使其满足使用需求。

普通橡胶垫块为普通橡胶材质，耐久性方面磨损率高，摩擦力一般，适用于桶类吊装。聚氨酯垫块为聚氨酯材质，耐久性方面磨损率小，摩擦力小，适用于纸卷或包类吊装。硫化橡胶垫块为硫化橡胶材质，耐久性方面磨损率小，摩擦力好，适用于硬质木材或石材吊装。

经过专业技术实验与筛选，发现硫化橡胶材质耐久性好、磨损率小且摩擦性能好，适用于硬质木材及石材吊装，因此针对石材特性，最终选择硫化橡胶材质改装到夹具内侧，作为防滑垫块。

3.3 现场试验

通过对夹具的型号比选、防滑垫材料的比较分析，对叉车进行改加装抱夹并安装防滑垫。改装完成的包夹叉车要进行现场试验，以保证改装后的叉车满足施工要求，且能够保证施工安全。为确认防滑垫的防滑效果，现场选用接触面积小但总重量与压顶石重量相近的三块组合连锁块进行现场防滑实验，要求任意一块连锁块的滑落率控制在1%以下，试验次数为200次，以确保防滑垫防滑的性能达到目标要求。最终结果为现场试验测试中未出现滑落现象，叉车运行稳定，转向灵活，行驶稳定，夹运压顶石快捷，各项仪表运行正常。这为后期使用及维护奠定了良好基础。

4 压顶石安装施工及质量验收

4.1 压顶石安装施工

施工操作规程注意事项如下：一是利用通过防滑测试试验的包夹叉车，启动后自主移动到压顶石存放区，在人工辅助下，夹具利用自身的液压系统控制左右夹臂夹起压顶石；二是包夹叉车司机根据防浪墙位置及高度，控制叉车平稳运输压顶石至安装位置进行准确安装；三是人工辅助，利用撬杠对压顶石缝隙及平整度进行微调。

4.2 质量验收

压顶石安装完成后根据设计指标及相应验收规范要求，对压顶石缝隙宽度及平整度等进行质量检测。

5 质量控制

5.1 夹具质量控制标准

压顶石安装施工质量严格遵守设计及规范技术要求，包夹叉车夹具选择与改装严格按照相关要求执行。夹具承载荷能力大于等于压顶石重量的2.5倍，夹具双夹伸展间距大于单块压顶石的长度，夹具稳定性要满足安装过程中滑落率不大于1%。

5.2 质量保证措施

一是夹具必须严格执行改装标准，并进行大量现场试验进行验证校核；二是夹具以及改装防滑垫块必须选用质量过硬、信誉优良的厂家且由专业技术人员进行改装测试；三是施工前对施工及管理人员进行详细完备的技术交底及培训；四是防浪墙压顶石安装应符合设计及相应规范要求；五是防浪墙压顶石平整度，缝隙允许偏差应符合设计及相应规范要求；六是防浪墙压顶石安装应牢固稳定。

6 安全控制

根据国家有关规定并结合压顶石安装施工的具体特点，压顶石安装施工执行安全生产责任制，明确各级人员职责，抓好工程施工安全。定期进行班前安全教育且对夹具内侧防滑垫块每天进行两次例行检查，评估垫块磨损程度大小，便于及时发现隐患并进行更换。施工现场严格按照相关规范要求进行规划布置，并完善围挡及各种安全警示标识布置。压顶石严格按照规范要求进行堆放，定期对堆放的压顶石进行检查，防止倾斜滑落。

包夹叉车安装施工严格按照安全操作规程要求进行。（1）叉车驾驶员必须由指定的专业人员持证上岗操作；叉车不得借给无证人员使用，未经允许，任何人员不得擅自上车操作；严禁酒后驾驶叉车，行驶中不准吸烟、饮食、闲谈、接打手机，不得有妨碍安全行驶的其他行为。（2）每次出车前，必须做好叉车点检记录，进行安全确认，仔细检查刹车、方向机、喇叭、车灯、限速仪、液压系统等是否正常；发现车辆有故障必须及时报修，严禁叉车带病运行；每次起步前，必须观察叉车前后左右有无人员和障碍物，确认安全后方可鸣号起步。（3）在现场叉车时速不得超过5 km，转弯时严禁逆向行驶，严禁大弯小转；叉车上所有部位禁止站人、搭乘其他人员；车辆不准超载使用，装载物件高度不得影响驾驶员视线。（4）停车以后，应将叉脚放下落地，并使叉车停放在安全地点；任何情况下人离开叉车时，必须关闭电门、带走电门钥匙。（5）叉车要按规定定期验车，超过验车时间不得使用。

7 效益分析

与吊车相比，压顶石施工安装中的包夹叉车避免了吊车的钩具在吊运压顶石时因为钩具的柔性摆动造成的吊车不稳定形成的安全隐患。包夹叉车安装防浪墙压顶石工艺的应用，为以后防浪墙压顶石安装工程下提供了可靠技术支持，促进了大体积石料水平安装施工技术进步。

传统工艺因吊车本身存在的缺点，如吊车动作转向及移位支撑固定缓慢、场地狭窄、吊车工作场地大等，安装效率低下。

参照本工程水库设计，坝顶路面宽5.9 m，吊车支撑打开总宽5.4 m，还要防止破坏两边的电缆沟和路缘石，两边各预留20 cm的安全距离，仅剩10 cm的空间，场地紧张；吊车每次支撑一次吊装范围在20 m左右，换一次吊装位置需要收起吊臂，收缩4个支撑，收起支撑枕木，发动车辆变换位置，需要再放下支撑枕木，再打开支撑及打开吊臂。每次变换位置大约需要0.5 h，每天变换位置4～5次，在吊车移位和垫块支撑上浪费了大量时间，安装效率极低。

包夹叉车工艺与传统的压顶石安装的方法相比，摆脱了传统施工方法中吊车自身的缺陷，使得整个压顶石安装效率显著提高，同时压顶石能够一次性安装到位，节约了大量成本及工期，有利于经济效益的提高。

8 结 语

总体而言，包夹叉车安装防浪墙压顶石施工工艺的应用，克服了传统施工方法中吊车自身的缺陷，避免了较大风力对普通吊车安装工艺的影响，在大幅缩短工期的同时，也极大降低了出现安全事故的概率。在大力推广包夹叉车安装防浪墙压顶石施工技术时，需要结合不同工程实际情况，控制夹具选型参数，做好现场试验，对施工工艺进行不断改进和提升，保证施工质量和进度，从而创造更大的工程效益、经济效益和社会效益。