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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