航道整治工程拋石施工控制關(guān)鍵點論文
摘要：
本文基于某航道邊坡整治工程，研究了該工程的護(hù)坡結(jié)構(gòu)，并且根據(jù)地質(zhì)條件特點，進(jìn)行護(hù)坡工程的施工。因為該工程所在地區(qū)水深、流速較大，造成拋投落位難度大。本文就拋石穩(wěn)腳定位控制要求高的問題，重點研究拋枕施工過程中加強(qiáng)定位控制和斷面檢測相關(guān)難點。最終提出相關(guān)的施工控制要點舉措，對工程的后續(xù)施工提供理論指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞：
航道；邊坡；拋石控制
近年來發(fā)展航道的速度很快，在進(jìn)行港口建設(shè)的過程中護(hù)岸工程的施工也顯得十分重要。其中拋石護(hù)坡是常用的一種護(hù)岸方法[1]。對于航道周邊建筑在治理后的防沖刷問題，拋石是基本的一種預(yù)防方式[2]。該工程區(qū)域位于戴家洲河段地處長江中游，施工期主要受長江干流季節(jié)性洪枯水位條件制限，對拋枕、拋石和透水框架拋投等水上拋投作業(yè)有較大影響。高水位流速大、定位困難，拋投準(zhǔn)確率低，而低水位水深條件不足，運輸船舶又難以進(jìn)場，施工期需合理選擇施工時段、優(yōu)化組織安排和調(diào)度管理。戴家洲直水道右緣深泓貼岸，護(hù)岸部分區(qū)域水深、流速較大，拋投落位難度大。戴家洲河段位于長江干線武漢~安慶航段內(nèi)，地處長江中游湖北省境內(nèi)，上距武漢市約99km。河段上起鄂城，與沙洲水道相連，下迄廻風(fēng)磯，與黃石水道相接，全長約34km。
一、護(hù)岸施工
在戴家洲右緣中上段建設(shè)護(hù)岸總長度6,092m，護(hù)岸上游端與戴家洲一期工程銜接，下游與戴家洲右緣下段護(hù)岸工程銜接，銜接段長度分別為220m和100m。采用斜坡式平順護(hù)岸，護(hù)岸結(jié)構(gòu)由枯水平臺、陸上護(hù)坡、水下護(hù)底、水下護(hù)腳四個部分組成�？菟脚_采用寬度為3m干砌塊石結(jié)構(gòu)；陸上護(hù)坡采用干砌六角砼塊和鋼絲網(wǎng)格結(jié)構(gòu)；護(hù)岸前段坡腳灘地采用X型排護(hù)灘，并設(shè)置鎮(zhèn)腳拋石和防沖結(jié)構(gòu)；水下護(hù)底采用D型排結(jié)構(gòu)，寬度為120~130m，護(hù)底排邊設(shè)置防沖備填枕；水下鎮(zhèn)腳采用厚度為1.2m或1.5m的拋石結(jié)構(gòu)，寬度為60~70m；護(hù)底軟體排其余范圍拋0.8~1.0m壓排石。后期排體邊緣區(qū)域，對H6-4（0+586）-H12-1（1+263）段沖刷幅度較大區(qū)域（長度677M，寬度20-63M范圍）拋投1.0m厚塊石進(jìn)行加固。
二、拋石施工控制
1．拋石施工監(jiān)理控制
2．對原材料的控制塊石進(jìn)場前，對采石料場進(jìn)行取樣送檢，確保每個料場的石料均滿足設(shè)計要求。學(xué)者JiU[3]等對碼頭不同粒徑的拋石進(jìn)行了研究，并得出的相應(yīng)的結(jié)論。工程所用塊石粒徑為0.2~0.6m。拋石厚度0.6~0.8m時，粒徑大于0.30m的比例應(yīng)大于85%，拋石厚度大于0.8m時，粒徑大于0.40m的比例應(yīng)大于5%。壩體面層塊石和防沖石，其粒徑≥0.4m。塊石質(zhì)量要求：質(zhì)地堅硬，無風(fēng)化剝落和裂紋，抗風(fēng)化性能好，無裂縫，在水中或受冰凍后不崩解，凍融損失率小于1%。不得使用薄片、片狀、條狀、尖角等形狀的塊石。濕抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于50MPa，軟化系數(shù)大于0.7，密度不小于2.65t/m3。
3．施工過程質(zhì)量控制要點拋石的塊石是本工程中筑壩、壓載和護(hù)腳拋筑的主要建筑材料，應(yīng)采用新鮮堅硬的巖石，禁止使用已風(fēng)化巖石和易風(fēng)化的巖石（如頁巖、泥巖），單塊重量、級配應(yīng)符合設(shè)計要求。試驗檢測為每個石場取樣一組，檢測指標(biāo)：塊石的尺寸、強(qiáng)度、軟化系數(shù)。由于拋石在軟弱地基中護(hù)坡具有重要作用，可以通過拋石擠淤的方式加固邊坡，尤其是水運航道邊坡[4]。
（1）拋石試驗控制
1）拋石試驗為準(zhǔn)確拋筑，要求先在施工現(xiàn)場進(jìn)行石料拋填試驗，分別對不同重量的塊石在不同水深、流速條件下的`漂距提出試驗成果，確定合理的漂距參數(shù)。拋石試驗區(qū)的水深、流速現(xiàn)場測定。水深可用竿測或測深儀測，流速用流速儀測或“浮標(biāo)法”測得。并記錄在拋石實驗參數(shù)記錄表中。漂距Ld：拋石水平落距可采用經(jīng)驗公式Ld=0.74計算式中：H－水深（m）；Vf－表面流速（m/s）；G－塊石重量（kg）以上參數(shù)在拋石試驗前實測。漂距Ld（m）為拋石試驗后計算所得。
2）設(shè)置定位船在劃定的拋筑區(qū)段內(nèi)，根據(jù)試驗成果資料設(shè)置定位船，控制拋石船舶的位置，進(jìn)行拋石施工。
3）平拋石順序先深水區(qū)后淺水區(qū)，拋石均勻、到位，每完成一個斷面通過測深檢測，達(dá)到設(shè)計要求后，立即繪制成圖。
4）由于塊石大小不一，力求將較大的塊石覆蓋在較小的塊面上面，受水流作用較大的部位應(yīng)選用較大塊石拋筑。
5）設(shè)置合理的網(wǎng)格區(qū)域和大小，根據(jù)斷面計算方量，準(zhǔn)確投入須用石方，控制拋石到位率不小90%。
（2）拋石施工質(zhì)量控制要點和措施1）施工前組織承包人嚴(yán)格按合同要求進(jìn)行首船稱重，對拋石運輸船舶進(jìn)行首船稱重，做好計量準(zhǔn)備工作，保證拋石總量的到位和盡量準(zhǔn)確。水下拋石工程使用船舶相對固定（督促施工單位編制船舶使用計劃，如需調(diào)整應(yīng)經(jīng)監(jiān)理審核認(rèn)可），首船稱重計量，在船舶首尾標(biāo)志清晰的滿載及空載標(biāo)線，石料的裝載需在監(jiān)理旁站監(jiān)督下進(jìn)行稱重裝料并登記造冊，每船進(jìn)場需以空載進(jìn)場并裝至滿載線，按1.8石方堆積密度系數(shù)計算實際單船拋石方量，建立船舶稱重卡片。計量中實行欠載不收，超載不計（不計算超出部分石方量）。2）拋壓排石時要根據(jù)事先劃分的施工網(wǎng)格控制拋石量。3）拋石施工前后要測量施工區(qū)域水深、流速及漂距，由漂距，用定位船控制拋石船只的拋投位置；4）水上拋石過程中，控制好塊石的到位率要大于90%，要隨時檢查壩身和邊坡等部位斷面尺寸，防止位移、超高和河底沖刷；5）拋石時應(yīng)注意塊石粒徑的搭配，大、小塊石應(yīng)相互嵌緊，每層應(yīng)盡量拋筑平整；
6）壩頭段應(yīng)選擇重量較大的塊石；拋至臨近頂層時，應(yīng)主要采用粒徑在30~50cm之間的塊石，并輔以較小塊石，從而達(dá)到控制頂層平整度的要求。
7）拋石結(jié)束后，及時督促承包人對拋石區(qū)域的地形進(jìn)行1：200測量，發(fā)現(xiàn)未拋到位處要及時補(bǔ)拋。
8）挖掘機(jī)、裝載機(jī)等陸域施工機(jī)械臨時安放在駁船上進(jìn)行拋石作業(yè)應(yīng)制定專項施工方案，并附具船舶穩(wěn)性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗算結(jié)果，確定駁船裝載量和挖掘機(jī)、裝載機(jī)等在駁船上的作業(yè)條件。挖掘機(jī)、裝載機(jī)等在駁船上作業(yè)時，駁船的縱橫傾角應(yīng)控制在允許范圍內(nèi)，且不得超載。拋石施工時要密切注意拋石設(shè)備的安全，防止設(shè)備落水造成安全傷亡事故。挖機(jī)過檔現(xiàn)場需設(shè)置專人指揮，原則上專職安全員應(yīng)對挖機(jī)過檔時本船與相鄰船舶的連接情況進(jìn)行檢查。
9）塊石拋筑壩體允許偏差、檢驗數(shù)量和方法注：①B為壩面設(shè)計寬度，單位為mm；②壩面采用拋石理坡時，可不進(jìn)行壩心的檢測。
三、結(jié)論
水上作業(yè)量大。如：拋石為水上作業(yè)，水上運輸工程量大，施工船舶和運輸船舶多，施工中受氣象、水文、地質(zhì)等條件（如大風(fēng)、暴雨、大霧、洪枯期水位變化和水下不可預(yù)見的障礙物等）的制約，交通運輸將穿過主航道，施工與通航的矛盾突出。本文針對拋石施工進(jìn)行研究，提出施工過程的控制要點。并且通過拋石實驗控制工程質(zhì)量。本項目護(hù)岸工程貼近主航道附近，施工作業(yè)時會影響到過往船舶的安全通行。本文提出的措施可以有效緩解施工造成的通航壓力。對保證工程的后續(xù)施工具有重要的意義。
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