[发明专利]一种海港防波堤结构及其施工方法

权利要求书

1.一种海港防波堤的施工方法，所针对的海港防波堤结构为东西向的斜坡堤，堤顶路面标高为5.0m并由第一段防波堤至第四段防波堤构成，其中，

第一段防波堤的堤心基础为A型土工格栅；堤身采用重量为10～300kg的块石；堤顶外侧设置标高为6.3m的正L形挡浪墙；外侧护面采用4t的扭王字块体，外侧护面的下部设置重量为200～300kg的垫层块石；堤脚处设置重量为200～300kg块石棱体；外侧护底的宽度为15m并采用400～600kg的护底块石，外侧护底的下部依次设置碎石垫层和复合土工布软体排；堤顶内侧设置混凝土道牙；内侧护面采用重量为800～1200kg的护面块石，内侧护面的下部设置重量为60～100kg的垫层块石；内侧护底的宽度为5m并采用重量为60～100kg的护底块石，内侧护底的下部依次设置碎石垫层和复合土工布软体排；

第二段防波堤的堤顶外侧设置标高为6.5m的反L形挡浪墙；堤内侧在-0.5m标高处设置宽度为6m的戗台，其余结构与第一段防波堤相同；

第三段防波堤的堤外侧在1.0m标高处设置宽度为4.71m的戗台，其余结构与第二段防波堤相同；

第四段防波堤的堤心基础自上至下依次为B型土工格栅、两层砂被和塑料排水板；堤身采用重量为10～300kg的块石；堤顶外侧设置标高为6.5m的反L形挡浪墙；外侧护面采用4t扭王字块体，外侧护面的下部设置重量为200～300kg垫层块石；堤外侧在0.0m标高处设置宽度为4.71m的戗台，堤脚处设置重量为200～300kg块石棱体；外侧护底宽度为15m并采用重量为100～150kg的块石，外侧护底的下部依次设置碎石垫层和复合土工布软体排；堤顶内侧设置混凝土道牙；内侧护面采用重量为800～1200kg的块石，内侧护面的下部设置重量为60～100kg的垫层块石；堤内侧在-0.5m标高处设置宽度为6.0m的戗台；内侧护底的宽度为5m并采用重量为60～100kg的块石，内侧护底的下部依次设置碎石垫层和复合土工布软体排；

所述施工方法包括依次进行的堤心基础施工、护底基础施工、堤身施工、理坡施工、护面施工、堤顶路面施工和挡浪墙施工；其特征在于，

所述堤心基础施工包括第一段至第三段防波堤的堤心基础施工和第四段防波堤的堤心基础施工；

第四段防波堤的堤心基础施工包括依次进行的砂被铺设步骤、排水板插置步骤、B型土工格栅铺设步骤；

进行砂被铺设步骤时，由专业铺排船铺设砂被，铺排船配备滚筒、翻板、大型起吊设备、充灌设备及自动化施工定位操作系统；施工前将加工好的砂被袋体在铺排船的甲板上展开，引出铺排船的滚筒钢缆上的尼龙绳，套在砂被袋体尾部拉环上进行卷袋；利用GPS定位系统移动铺排船至设计位置；运砂船靠泊铺排船的滚筒侧；准备工作完成后开始对砂被袋体的第一排袖口充砂，开启铺排船的翻板，砂被袋体在砂的重力作用下沉至水底；启动滚筒，铺排船沿设计轴线移动至第二排袖口位于翻板边缘，将充砂管从第一排袖口中拔出并插入第二排袖口内，继续充砂；充砂过程中应控制砂被的厚度，当已铺砂被厚度达到50cm时，将充砂管拔出插入后一排袖口，启动滚筒并移动铺排船，然后再充砂，如此循环直至单个砂被铺设完毕；砂被袋体间的搭接长度为2m；

进行排水板插置步骤时，采用水上插板船施工并包括以下工序：

（1）打板船的定位：通过中央集控室利用GPS进行船位调整；

（2）塑料排水板的装接板：将排水板装入套管，至套管的下端口与桩靴相连；

（3）调整剪板机的高度：在施工过程中根据实时潮位和泥面高程，调整剪板机的高度，控制留带长度；

（4）插设：采用振动法，即在套管顶部设置振动锤，通过振动锤驱动套管压住桩靴将排水板打入土中设计深度；

（5）剪板：采用水下导向架底端配置液压剪刀，在水下完成自动剪板；

（6）装靴：桩靴采用钢板，钢板上点焊拉手式钢条，首先将排水板从套管底部拉出，穿过拉手式钢条并折回，折回长度为15cm～20cm，然后用大号订书丁将其固定，操作人员拉紧排水板的另一端，使钢板与套管底部紧贴，再开始插板施工，当拔出套管并剪板后，排水板和钢板便留在土中；

进行B型土工格栅铺设步骤时，采用砂肋压载方式进行铺设；砂肋环与土工格栅连接，每隔1m布置一个砂肋环；先将B型土工格栅在铺排船的甲板上展开并进行拼接，再将B型土工格栅卷入铺排船的滚筒；铺设前先充灌B型土工格栅头部的砂肋条，使B型土工格栅头部在砂肋条的重力作用下落水，当B型土工格栅头部落水到达泥面并有一定富余长度时，根据DGPS定位软件缓慢移动铺排船的位置，使B型土工格栅缓慢铺放，铺放一定长度后停止移动铺排船，继续布置并充灌砂肋条，然后继续进行移动铺排船铺放，如此循环往复，直至完成整张B型土工格栅的铺放；B型土工格栅的搭接宽度大于1m；

所述第一段至第三段防波堤的堤心基础施工与所述B型土工格栅的铺设方法相同；

进行所述护底基础施工时，先在外侧护底处依次铺设复合土工布软体排和碎石垫层，同时在内侧护底处依次铺设复合土工布软体排和碎石垫层；复合土工布软体排的面层采用土工格栅，内衬为抗冲击防老化缓冲保护层，底层采用反滤土工布；

进行所述堤身施工时，采用抛石船向堤心处抛投10～300kg的块石，根据堤身断面方量及挖掘机斗容量抛填，每完成一段后进行断面测量复核，厚度不够的进行补抛，直到符合设计断面要求；

进行所述理坡施工时，先采用抛石船在外侧护底的碎石垫层上填筑400～500kg的块石，在内侧护底的碎石垫层上填筑60～100kg的块石，接着在堤脚处填筑200～300kg的块石棱体，再在堤外侧的斜坡上填筑重量为200～300kg的垫层块石，同时在堤内侧的斜坡上填筑重量为60～100kg的垫层块石，然后采用长臂挖掘机停置于堤身上，由测量人员放线定位并进行标记后，长臂挖掘机移位到指定位置进行理坡；

进行所述护面施工时，外侧护面所用的4t扭王字块体和内侧护面所用的800～1200kg块石均由运输船运至现场，靠泊定位好后由起重船由坡脚沿坡面向上安装；起重船上配备DGPS定位系统；

进行所述堤顶路面施工时，包括依次进行的铺设270mm厚的碎石垫层工序、铺设200mm厚的泥结碎石面层工序和铺设30mm厚的磨耗层工序；碎石垫层和泥结碎石面层分层平行摊铺，再用人工配合整平到厚度均匀一致，然后用小型压路机压载密实；

进行所述挡浪墙施工时，第一步做C15素混凝土垫层，基础找平；第二步立防浪墙的墙身模板；第三步进行防浪墙墙身的砼浇筑。