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摘要：四脚空心方块在港口工程中有着广泛应用，正常气候条件下，采用四脚空心方块作为护面消浪结构与其他结构型式相比具有节省投资、施工方便、外形美观、坚固耐用的优点。本文主要探索了四脚空心方块在港口工程防波堤中的应用和施工。
关键词：四脚空心方块；港口工程；防波堤；安装
在港口工程中防波堤迎波面的护面消浪结构通常采用的是四脚空心方块、四脚锥体、扭王字块体、扭工字块体等结构型式，其中，四脚空心方块属于建筑工程系统中一种建筑预制件，其块体是整体状结构，若气候条件不是十分恶劣，采用四脚空心方块结构更具施工方便、坚固耐用、成本低廉的优势，可有效防止大浪大潮的冲刷，避免防波堤被冲毁等事故的发生。
1.四脚空心方块的特点和经济比较
四脚空心方块属于建筑工程系统中的一种建筑预制件，相当于将一个四方形混凝土方块四周、上下底面和中间掏空，下底面留下四个直角，上顶面留下四个凸角，也就是说在一块扁平长方体为基体的两个正方形的侧面八个边角上分别预制有梯形的方脚块，中心有通孔，中心边上有凹槽，进而形成一种四周、中间和下底面透空结构，这种结构具有很强的稳定性，潮浪从结构的透空部分穿过，能够起到消浪作用，这对于节约建筑材料、牢固防波堤具有重要作用。同时，由于四脚空心方块结构是对称结构，便于进行机械化生产，安放整齐有规律，不仅便于施工，结构整体效果也颇具美观性。在适合的水文气象条件下，四脚空心方块远远比其他结构型式更具优势。以某港口工程为例，在二期工程中南防波堤护面块体结构设计中就采用了四脚空心块结构，进行经济比较后，发现采用四脚空心块结构作为护面块体节省成本投资几乎达到了30%。
2.港口防波提工程四脚空心方块施工
四脚空心方块在港口工程防波堤中的施工分为预制和安装两个部分，其大致施工流程为：建设预制场——底胎铺隔离层/模板制作运输——支立构件模板——浇筑混凝土——拆模覆膜养护——安装。
2.1四脚空心方块的预制施工工艺
（1）施工准备
准备施工材料，根据工程实际情况确定四脚空心方块数量，制备模板和龙门吊，准备施工机械，比如强制式搅拌机、汽车吊、机动翻斗车、平板拖车等。在底胎施工前，首先要采用人工配合装载机的方式进行场地平整，并采用压路机将基础碾压密实，为了确保密实度，最好分层碾压。另外，在预制场建设过程中，底模、底板应保持由内向外的坡度，以方便底板的清洗和排水。
（2）模板工程
通常，将四脚空心方块模板材料选为组合钢模板，由专业生产厂家制作，每套模板由一块底模和两个相互对称的侧模组成。在模板的设计、制作以及施工过程中要注意以下几方面：保证拆装方便，避免拆模时构件被损坏；模板要具有足够的强度、刚度以及稳定性，能够满足周转次数；底模和侧模的连接应采用螺栓；在拼装过程中，应对模板进行必要的编号处理，制定防倾倒措施；侧模对接处应粘贴“9”字型橡胶条止浆，以防止拼缝过程中出现漏浆；注意控制好底模内侧尺寸，要略小于构件尺寸；施工前，要检查模板是否出现扭曲变形，表面是否存在杂物，及时修正，及时清理；拆模时，必须禁止将千斤顶顶在模板上，以免对模板带来损坏，为了防止构件棱角的损坏，在拆模时还应按照构件方向平行向后退出。
（3）钢筋工程
在钢筋工程中，所有入场钢筋的质量都必须合格，应具有出厂合格证和质量保证书，进场后，要通知试验部门对钢筋进行抽样检验，检验合格后才能投入使用；对于加工的钢筋，其形状和尺寸必须达到有关规范要求，钢筋表面要干净，无变形；钢筋加工好后，根据不同规格、种类将其分类，挂牌标记。对于入场钢筋，施工人员应详细复查，做好技术交底，进行钢筋装设，安装完毕后，还要详细检查各种规格钢筋的绑扎间距是否合理，绑扎是否牢固，保护层厚度是否完全满足要求，之后通知工程师验收，合格后方可进入下道工序的施工。
（4）混凝土浇筑和养护
对于混凝土浇筑，可选用标号为C30的商品砼，采用强制式搅拌机进行搅拌。浇筑混凝土前，应进行配比设计和试验，搅拌要严格按照配料单进行，搅拌时间不应小于3min，确保搅拌的均匀性与和易性，在此过程中，派设试验人员进行跟班作业，根据骨料含水量的变化及时对配比进行调整，控制好混凝土质量。对于四脚空心方块的混凝土浇筑，一般分层浇筑，分层振捣，控制好下灰数量，每层浇筑厚度不应大于1m，，浇筑要连续进行，如果因原因中断，允许时间不应超过规定值。振捣混凝土时要根据工程实际情况选择合适的振捣器，可采用D50插入式振捣器，振捣器移动间距不应大于其作用半径，按照从一侧向另一侧的顺序振捣，直到混凝土表面无明显沉落和浮浆。振捣的时候要避免振捣器与模板发生碰撞，以免模板出现损坏和变形，浇筑完毕2小时之后进行复振和二次抹面，当模板不掉角、不沾皮时可拆模，通常，正常气温下应在20小时之后才能拆除模板。要加强对混凝土强度的监控，如果强度没有达到下限值，则要延迟拆模、转堆，以免损伤块体。对于已浇筑完的四脚空心方块结构，要及时保湿养护，还要加强构件养护，并做好养护记录，养护时间为2周以上。
2.2四脚空心方块的安装技术
对于四脚空心方块的安装，其施工质量要求非常严格，特别是水上安装部分是施工技术难点，比如如何控制四个交点，如何控制块体之间的缝隙，如何在水上定点、定量、分层、定断面而将四脚空心方块安装成防波堤。安装过程中，由于块体体量和重量都较大，可采用具有较大跨度的吊机进行安装，安装之前，必须做好测量放样工作，放出各个块体的安装位置，可采用坡架来控制四脚空心方块的倾斜度和标高。为了保证四脚空心方块护面的整体稳定性，要用混凝土将变坡处的三角缝隙填满，而在两个块体接触面间应灌入沥青砂浆等柔性材料，以满足结构伸缩要求，强化防波堤的整体稳定性，此外，压脚块石也要及时跟进抛填，保证压脚质量。四脚空心方块安装质量标准规定施工允许误差为：（1）顶高程：半个块体高度，一般为0-12cm；（2）四脚空心方块数量：0-5%；（3）顶层块体个数：随机安放三个。通常而言，四脚空心方块的安放原则是水平分层、质心定点、姿态随机，注意控制防波堤堤身孔隙率（40%-41%）。
3.结语
总之，四脚空心方块具有节省投资、施工方便、坚固耐用的优点，对场地条件要求也比较低，对于加快施工进度、确保施工质量具有重要作用，采用四脚空心方块结构能够很好满足港口工程防波堤的建设要求。这就要求我们加大对四脚空心方块防波堤施工技术的探索，制定科学合理、经济有效的施工方案，把握其预制和安装施工工艺的重点和要点。另外，由于港口工程防波堤施工条件较复杂，我们还要积极运用现代信息技术比如卫星定位技術、位移传感技术、数据采集处理技术等对施工过程实时监控，确保施工质量，使四脚空心方块结构在港口中的消浪作用得以充分发挥。
参考文献：
[1]赵超，李长锁.四脚空心方块新型吊具的设计与应用[J].中国港湾建设.2012，（5）：70-71.
[2]刘超，庞双喜.四脚空心块平台法预制施工技术[J].城市建设理论研究.2011，（16）.
[3]孙永奎，王春磊.堤防工程四脚空心块预制施工工艺[J].中国水运.2010，10（2）：238-240.
[4]陈秀瑛，薛伟，陈凯敏.空心方块结构在某海防码头工程中的应用[A].第十六届中国海洋（岸）工程学术讨论会.2013，1073-1077.
关键词：四脚空心方块；港口工程；防波堤；安装
在港口工程中防波堤迎波面的护面消浪结构通常采用的是四脚空心方块、四脚锥体、扭王字块体、扭工字块体等结构型式，其中，四脚空心方块属于建筑工程系统中一种建筑预制件，其块体是整体状结构，若气候条件不是十分恶劣，采用四脚空心方块结构更具施工方便、坚固耐用、成本低廉的优势，可有效防止大浪大潮的冲刷，避免防波堤被冲毁等事故的发生。
1.四脚空心方块的特点和经济比较
四脚空心方块属于建筑工程系统中的一种建筑预制件，相当于将一个四方形混凝土方块四周、上下底面和中间掏空，下底面留下四个直角，上顶面留下四个凸角，也就是说在一块扁平长方体为基体的两个正方形的侧面八个边角上分别预制有梯形的方脚块，中心有通孔，中心边上有凹槽，进而形成一种四周、中间和下底面透空结构，这种结构具有很强的稳定性，潮浪从结构的透空部分穿过，能够起到消浪作用，这对于节约建筑材料、牢固防波堤具有重要作用。同时，由于四脚空心方块结构是对称结构，便于进行机械化生产，安放整齐有规律，不仅便于施工，结构整体效果也颇具美观性。在适合的水文气象条件下，四脚空心方块远远比其他结构型式更具优势。以某港口工程为例，在二期工程中南防波堤护面块体结构设计中就采用了四脚空心块结构，进行经济比较后，发现采用四脚空心块结构作为护面块体节省成本投资几乎达到了30%。
2.港口防波提工程四脚空心方块施工
四脚空心方块在港口工程防波堤中的施工分为预制和安装两个部分，其大致施工流程为：建设预制场——底胎铺隔离层/模板制作运输——支立构件模板——浇筑混凝土——拆模覆膜养护——安装。
2.1四脚空心方块的预制施工工艺
（1）施工准备
准备施工材料，根据工程实际情况确定四脚空心方块数量，制备模板和龙门吊，准备施工机械，比如强制式搅拌机、汽车吊、机动翻斗车、平板拖车等。在底胎施工前，首先要采用人工配合装载机的方式进行场地平整，并采用压路机将基础碾压密实，为了确保密实度，最好分层碾压。另外，在预制场建设过程中，底模、底板应保持由内向外的坡度，以方便底板的清洗和排水。
（2）模板工程
通常，将四脚空心方块模板材料选为组合钢模板，由专业生产厂家制作，每套模板由一块底模和两个相互对称的侧模组成。在模板的设计、制作以及施工过程中要注意以下几方面：保证拆装方便，避免拆模时构件被损坏；模板要具有足够的强度、刚度以及稳定性，能够满足周转次数；底模和侧模的连接应采用螺栓；在拼装过程中，应对模板进行必要的编号处理，制定防倾倒措施；侧模对接处应粘贴“9”字型橡胶条止浆，以防止拼缝过程中出现漏浆；注意控制好底模内侧尺寸，要略小于构件尺寸；施工前，要检查模板是否出现扭曲变形，表面是否存在杂物，及时修正，及时清理；拆模时，必须禁止将千斤顶顶在模板上，以免对模板带来损坏，为了防止构件棱角的损坏，在拆模时还应按照构件方向平行向后退出。
（3）钢筋工程
在钢筋工程中，所有入场钢筋的质量都必须合格，应具有出厂合格证和质量保证书，进场后，要通知试验部门对钢筋进行抽样检验，检验合格后才能投入使用；对于加工的钢筋，其形状和尺寸必须达到有关规范要求，钢筋表面要干净，无变形；钢筋加工好后，根据不同规格、种类将其分类，挂牌标记。对于入场钢筋，施工人员应详细复查，做好技术交底，进行钢筋装设，安装完毕后，还要详细检查各种规格钢筋的绑扎间距是否合理，绑扎是否牢固，保护层厚度是否完全满足要求，之后通知工程师验收，合格后方可进入下道工序的施工。
（4）混凝土浇筑和养护
对于混凝土浇筑，可选用标号为C30的商品砼，采用强制式搅拌机进行搅拌。浇筑混凝土前，应进行配比设计和试验，搅拌要严格按照配料单进行，搅拌时间不应小于3min，确保搅拌的均匀性与和易性，在此过程中，派设试验人员进行跟班作业，根据骨料含水量的变化及时对配比进行调整，控制好混凝土质量。对于四脚空心方块的混凝土浇筑，一般分层浇筑，分层振捣，控制好下灰数量，每层浇筑厚度不应大于1m，，浇筑要连续进行，如果因原因中断，允许时间不应超过规定值。振捣混凝土时要根据工程实际情况选择合适的振捣器，可采用D50插入式振捣器，振捣器移动间距不应大于其作用半径，按照从一侧向另一侧的顺序振捣，直到混凝土表面无明显沉落和浮浆。振捣的时候要避免振捣器与模板发生碰撞，以免模板出现损坏和变形，浇筑完毕2小时之后进行复振和二次抹面，当模板不掉角、不沾皮时可拆模，通常，正常气温下应在20小时之后才能拆除模板。要加强对混凝土强度的监控，如果强度没有达到下限值，则要延迟拆模、转堆，以免损伤块体。对于已浇筑完的四脚空心方块结构，要及时保湿养护，还要加强构件养护，并做好养护记录，养护时间为2周以上。
2.2四脚空心方块的安装技术
对于四脚空心方块的安装，其施工质量要求非常严格，特别是水上安装部分是施工技术难点，比如如何控制四个交点，如何控制块体之间的缝隙，如何在水上定点、定量、分层、定断面而将四脚空心方块安装成防波堤。安装过程中，由于块体体量和重量都较大，可采用具有较大跨度的吊机进行安装，安装之前，必须做好测量放样工作，放出各个块体的安装位置，可采用坡架来控制四脚空心方块的倾斜度和标高。为了保证四脚空心方块护面的整体稳定性，要用混凝土将变坡处的三角缝隙填满，而在两个块体接触面间应灌入沥青砂浆等柔性材料，以满足结构伸缩要求，强化防波堤的整体稳定性，此外，压脚块石也要及时跟进抛填，保证压脚质量。四脚空心方块安装质量标准规定施工允许误差为：（1）顶高程：半个块体高度，一般为0-12cm；（2）四脚空心方块数量：0-5%；（3）顶层块体个数：随机安放三个。通常而言，四脚空心方块的安放原则是水平分层、质心定点、姿态随机，注意控制防波堤堤身孔隙率（40%-41%）。
3.结语
总之，四脚空心方块具有节省投资、施工方便、坚固耐用的优点，对场地条件要求也比较低，对于加快施工进度、确保施工质量具有重要作用，采用四脚空心方块结构能够很好满足港口工程防波堤的建设要求。这就要求我们加大对四脚空心方块防波堤施工技术的探索，制定科学合理、经济有效的施工方案，把握其预制和安装施工工艺的重点和要点。另外，由于港口工程防波堤施工条件较复杂，我们还要积极运用现代信息技术比如卫星定位技術、位移传感技术、数据采集处理技术等对施工过程实时监控，确保施工质量，使四脚空心方块结构在港口中的消浪作用得以充分发挥。
参考文献：
[1]赵超，李长锁.四脚空心方块新型吊具的设计与应用[J].中国港湾建设.2012，（5）：70-71.
[2]刘超，庞双喜.四脚空心块平台法预制施工技术[J].城市建设理论研究.2011，（16）.
[3]孙永奎，王春磊.堤防工程四脚空心块预制施工工艺[J].中国水运.2010，10（2）：238-240.
[4]陈秀瑛，薛伟，陈凯敏.空心方块结构在某海防码头工程中的应用[A].第十六届中国海洋（岸）工程学术讨论会.2013，1073-1077.