扭王字块课题研究

（2）计算坐标 对每一网格段，建立以吊机中心为原点的极 坐标系。对每一块体按照实际安放顺序进行编号， 计算块体的坐标，这样在安放块体时就可对号入 座，不易出错。 块体的极坐标参数反映在吊机上，就是吊机的 转角和扒杆的跨距。因此吊机本身需有一套显示 系统来显示这两个坐标参数。在吊机转盘的机座 上固定一刻度盘，显示吊机的转角，可临时在扒 杆显眼处固定一刻度盘，显示吊机的跨距（即极 坐标的半径），刻度盘上的读数可经事先标定。 这样就可确定块体的位置。
扭王字块课题研究
烟台区块 2011.10
前 言
•
扭王字块体是常用的预制混凝土异形块 体的一种。三横肢的中肢转90°角与两端 肢垂直相交，中间用短柱相连成一扭转王 字形的块体。作为斜坡式防波堤和防护工 程的护面层，具有空隙率高，箝固性好， 稳定性高，波浪爬高低，消波性能好，块 体结构稳固，不易损坏等优点，一般在护 岸、防波堤和围堰等水工工程的护面时采 用。
• 安装前还应计算设计数量和规范规定数量
是否相符，能否满足防风要求，设计规定 数量如下表： • 安装的主要施工步骤如下： （1）堤顶测放待安装机位的吊机中心点和方 向线。 （2）履带吊就位，检查履带吊位置及配套设 施是否齐全和安全。 （3） 载重汽车运载块体至安装地点，起重 工指挥安装，并做好记录。 （4） 移机进行下一个机位的块体安装。
（四）解决混凝土外部不利因素的 方法
• 混凝土入模后，必须掌握振捣时间，一般每点振
捣时间约20-30 秒。 合适的振捣时间可由下列现象来判断：混凝土不 再显著下沉，不再出现气泡，混凝土表面出浆且 呈水平状态，混凝土将模板边角部分填满充实。 必要时进行二次振捣。 严格按照《混凝土施工规范》规定，每层混凝土 浇注厚度不应大于50cm。如大于时，须采取加振 措施。 选择使用优质的脱模剂。
•
•
• 采用优质钢模板拼模。底模须平整，大型扭王字
块体须加防上浮措施，如采用钢模板底模并加固 ，拼模时须加止浆条。
• 严格控制拆模时间，根据混凝土配比，水泥初凝
终凝时间推测拆模时间，或是根据经验拆模时间 控制。
• 综上，混扭王字块体出现蜂窝麻面的原因主要有
两方面，一是混凝土自身原因，一是混凝土外部 原因，可根据不同原因有针对性地提出解决方法 及注意事项。
定位行距，相邻块体间距
图
扭王字块体安装定位计算示意
定位排距
• 安装
安装时，一般采用载重汽车将构件从预 制场运至防波堤堤顶面安装位置，吊车上 堤顶就位进行安装。还有就是船舶水上安 装。陆上安装示意图如下：
扭王字块 吊机 载重车
.5 1:1
安全距离 扭王字块体
堤心石
块石垫层
堤心石
图：吊机定点安装护面块体工艺图
扭王字块立面图
扭王字块立体图
目 录
• 一、扭王字块预制
• • • •
（一）混凝土内在原因分析 （二）外部原因分析 （三）消除混凝土内部不利因素的方法 （四）解决混凝土外部不利因素的方法
• 二、扭王字块安装 • 三、扭王字块图片
一、扭王字块预制
•
由于其具有6个肢杆，且不全在同一个 平面内，外形结构比较复杂，在预制施工 时易出现：砂斑、水线、气泡、烂根、松 顶、掉角和断肢等质量通病。 以下重点阐 述如何防止以上质量通病。
• 块体平面位置的确定
（1）、扭王字块的定点间距计算和定点坐标的计算。 扭王字块的布点网格呈菱形布置（见下图），其网格间距 的计算公式为： N=1/BL×100 计算式中，N——每100m2面积内扭王字块安装个数。 B——行相邻块体间距。 L——前后相邻排的间距，L≈0.5B，单位：m 计算出块体的定位间距后，将块体布置于防坡堤上，依边 坡的坡度，算出块体的平面坐标值。块体的安装将以坐标 值进行安装。 安装块体的定位采用GPS测量定位，要满足护面块体 的安定位精度要求。 极坐标法的原理：以吊机的旋转中心为原点，过吊机 中心且平行于两履带板的直线为X轴，吊臂相对于X轴的水 平转角为极角（在吊机转盘的机座上固定一刻度盘显示吊 机的转角），吊机垂吊的扭王块体中心与吊机旋转中心之 间的水平投影距离为极半径（吊机自动显示），组成一个 极坐标系，确定每一件扭王字块的安装位置。
• 春秋季节昼夜温差较大，因此敷着在混凝
土结构表面的气泡体积变化也很大，当混 凝土面层水泥浆体的强度小于气泡强度时 ，气泡体积随环境温度变化而变化，气泡 周围的水泥浆体也随之变化，随着时间的 推移水泥浆体的强度不断增加，当气泡周 围水泥浆体达到一定强度时，再不随气泡 体积变化而变化，如果此时正赶上气泡直 径最大时，势必给混凝土面层留下孔洞。
• 适当调整混凝土水灰比、砂率、胶结材
料用量以及外加剂的组份，改善混凝土 的粘稠性，也可以提高混凝土结构面层 的质量。 • 选用适当骨架料粒径，改善配比，根据 现场情况调整施工配合比。
• 控制新拌混凝土的和易性，混凝土搅拌时
间需控制得当，加水量须准确。
• 如果混凝土离析泌水，严格控制振捣时间
，必须适时进行复振除浆。
• 水乳类脱模剂目前在市场上比较多，但是
有一些产品选用的乳化剂引气性较大，也 会给混凝土结构面层造成蜂窝麻面。 • 动植物油进行脂化的脱模剂出现的问题较 多，其原因是产品中含有引气性比较大的 乳化剂及增稠剂，会给混凝土结构面层带 来极大的影响。
• 现在扭王字块预制时，施工单位考虑到成
本原因，很多模板都是旧模板，在于施工 过程中大多存在拼缝不严、漏浆等现象， 造成表观质量不甚理想。 • 扭王字块预制时底模未处理好，一般采用 混凝土地平作为底模，下部铺设牛皮纸烂根 现象发生。
B、钩连效果 要使块体互相钩连，实际操作时要做到： a. 第N+1排的块体要插放于第N排的块体之间，也 就是说，相邻排的块体要交排安放。 b.同一排块体不应互相重叠，这有利于块体稳定， 也便于对块体的姿式作必要的调整。 c.第N+1排块体由第N排块体和垫层块石共同承重。 除了开始的第一排块体外，以后安放的块体都不 应完全由垫层块石承重。安放时，要经常改变块 体的姿式，以保证块体随机安放。一定要避免象 铺瓦似的整齐放置，否则可能导致大范围的滑动， 也会减弱块体的消浪效果。
（三）消除混凝土内部不利因素的 方法
• 选择使用优质的引气剂 • 降低混凝土粘稠度 • 控制新拌混凝土的和易性
• 引气剂是一种表面活性剂，能在混凝土搅
拌过程中引入许多微小而独立分布的气泡， 起到分散性和湿润性作用，从而改善混凝 土和易性，提高抗冻融耐久性和抗渗性能。 • 优质的引气剂在混凝土中引入的气泡直径 宜在10-00μm2，气泡表面能比较高，气泡 在混凝土中分布比较均匀。
3.混凝土和易性较差，产生离析 泌水
• 由于混凝土和易性较差，产生离析泌水。
为了防止混凝土分层，混凝土入模后不敢 充分振捣，大量的气泡排不出来，也会导 致硬化混凝土结构表面出现蜂窝麻面。
4.水泥原因
• 有一些水泥厂为了增大水泥细度，又考虑
节约电能，往往在磨粉时加入一些助磨剂 ，例如木钙、二乙二醇、三乙醇胺、丙二 醇等物质，由于其中一些助磨剂有引气性 ，而且引入的气泡不均匀且偏大，也会给 硬化混凝土结构表面造成蜂窝麻面。
二、扭王字块体安装
• 扭王字块体安装主要有规则安放和定点随
机安放两种，《防波堤设计与施工规范》 提到的是可按照定点随机安放，在此着重 讲述定点随机安装的施工方法和要点。 • 扭王块安装采用定点随机安装方式进行， 首先计算块体的平面位置，由测量人员对 实地平面进行放样，定点。现场扭王块的 安装施工具体方法如下：
安装注意事项
• A、 • • • • • •
护面块体安装之前，块体强度达到设计的100%才能出运安装。 B、安装护面块体前，检查块石垫层的厚度、块石重量、坡度和 表面平整度，不符合要求和受风浪破坏的进行修整。 C、 护面块体安装自下而上进行，底部的块体与水下棱体接触紧密。 D、扭王字块采用定点随机安装。采取如下的原则进行控制： (1)第N+1排的块体要安放于第N排的块体之间，即相邻排的 块体交错安装。 (2)同排块体尽量避免重叠，即同排相邻块体不应有前后的接 触，以免影响下一排的安装。若出现重叠，应对块体的姿势作调 整，这样对于块体的稳定有利。 (3)第N+1排块体由第N排块体和垫层块石来承重。除了第一 排块体外。
扭王字块安放工艺流程图
扭王块体安放要求
A、安放密度 块体正常的重心间距介于0.85H和0.90H之间(H为扭 王块体型高)，设计安放网格时采用间距为0.875H。 安放网格的形状呈菱形（或称梅花形），同排中相 邻块体的间距1.27H；相邻两排块体的排距为0.6 H；块体安放厚度0.9H。 实际的安放密度要求达到理论值的95%至100%。 块体安放以后，整体上须有互相钩连和表面平顺的 效果。
（二）外部原因分析
• 振捣不充分 • 分层过厚 • 脱模剂质量不佳 • 模板本身问题 • 拆模时间控制不好 • 环境温度对混凝土结构面层的质量也特别
明显
1.振捣不充分，不彻底，或是不及时，气泡 不易排出，导致竖直面、斜面有气泡空洞。 2.混凝土施工规范规定，混凝土浇注分层厚 度，不宜超过500mm，但是在实际施工时， 往往浇注厚度都偏高，由于气泡行程过长， 即使振的时间达到规程要求，气泡也不能完 全排出，这样也会给硬化混凝土结构表面造 成蜂窝麻面。
（一）混凝土内在原因分析
1.含气量过大， 引气剂质量欠佳
• 目前混凝土配合比设计时，往往在混凝土
中加入适量的引气剂，由于各种引气剂性 能有较大的差异，因此在混凝土中呈现的 状态也不尽相同，有的引气剂在混凝土中 形成较大的气泡，而且表面能较低，很容 易形成联通性大气泡，如果再加上振捣不 合理，大气泡不能完全排出，肯定会给硬 化混凝土结构表面造成蜂窝麻面甚至狗洞。
油等物质再加入有机溶剂生成的溶液， 由于成本较高使用较少。 就矿物油类脱模剂而言，不同标号的机 油粘度也不尽相同