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航道整治工程拋石施工控制關鍵點論文
摘要：
本文基于某航道邊坡整治工程，研究了該工程的護坡結構，并且根據地質條件特點，進行護坡工程的施工。因為該工程所在地區水深、流速較大，造成拋投落位難度大。本文就拋石穩腳定位控制要求高的問題，重點研究拋枕施工過程中加強定位控制和斷面檢測相關難點。最終提出相關的施工控制要點舉措，對工程的后續施工提供理論指導。
關鍵詞：
航道；邊坡；拋石控制
近年來發展航道的速度很快，在進行港口建設的過程中護岸工程的施工也顯得十分重要。其中拋石護坡是常用的一種護岸方法[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防方式[2]。該工程區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有較大影響。高水位流速大、定位困難，拋投準確率低，而低水位水深條件不足，運輸船舶又難以進場，施工期需合理選擇施工時段、優化組織安排和調度管理。戴家洲直水道右緣深泓貼岸，護岸部分區域水深、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，地處長江中游湖北省境內，上距武漢市約99km。河段上起鄂城，與沙洲水道相連，下迄廻風磯，與黃石水道相接，全長約34km。
一、護岸施工
在戴家洲右緣中上段建設護岸總長度6,092m，護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岸工程銜接，銜接段長度分別為220m和100m。采用斜坡式平順護岸，護岸結構由枯水平臺、陸上護坡、水下護底、水下護腳四個部分組成。枯水平臺采用寬度為3m干砌塊石結構；陸上護坡采用干砌六角砼塊和鋼絲網格結構；護岸前段坡腳灘地采用X型排護灘，并設置鎮腳拋石和防沖結構；水下護底采用D型排結構，寬度為120~130m，護底排邊設置防沖備填枕；水下鎮腳采用厚度為1.2m或1.5m的拋石結構，寬度為60~70m；護底軟體排其余范圍拋0.8~1.0m壓排石。后期排體邊緣區域，對H6-4（0+586）-H12-1（1+263）段沖刷幅度較大區域（長度677M，寬度20-63M范圍）拋投1.0m厚塊石進行加固。
二、拋石施工控制
1．拋石施工監理控制
2．對原材料的控制塊石進場前，對采石料場進行取樣送檢，確保每個料場的石料均滿足設計要求。學者JiU[3]等對碼頭不同粒徑的拋石進行了研究，并得出的相應的結論。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的比例應大于85%，拋石厚度大于0.8m時，粒徑大于0.40m的比例應大于5%。壩體面層塊石和防沖石，其粒徑≥0.4m。塊石質量要求：質地堅硬，無風化剝落和裂紋，抗風化性能好，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。濕抗壓強度應大于50MPa，軟化系數大于0.7，密度不小于2.65t/m3。
3．施工過程質量控制要點拋石的塊石是本工程中筑壩、壓載和護腳拋筑的主要建筑材料，應采用新鮮堅硬的巖石，禁止使用已風化巖石和易風化的巖石（如頁巖、泥巖），單塊重量、級配應符合設計要求。試驗檢測為每個石場取樣一組，檢測指標：塊石的尺寸、強度、軟化系數。由于拋石在軟弱地基中護坡具有重要作用，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）拋石試驗為準確拋筑，要求先在施工現場進行石料拋填試驗，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。拋石試驗區的水深、流速現場測定。水深可用竿測或測深儀測，流速用流速儀測或“浮標法”測得。并記錄在拋石實驗參數記錄表中。漂距Ld：拋石水平落距可采用經驗公式Ld=0.74計算式中：H－水深（m）；Vf－表面流速（m/s）；G－塊石重量（kg）以上參數在拋石試驗前實測。漂距Ld（m）為拋石試驗后計算所得。
2）設置定位船在劃定的拋筑區段內，根據試驗成果資料設置定位船，控制拋石船舶的位置，進行拋石施工。
3）平拋石順序先深水區后淺水區，拋石均勻、到位，每完成一個斷面通過測深檢測，達到設計要求后，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選用較大塊石拋筑。
5）設置合理的網格區域和大小，根據斷面計算方量，準確投入須用石方，控制拋石到位率不小90%。
（2）拋石施工質量控制要點和措施1）施工前組織承包人嚴格按合同要求進行首船稱重，對拋石運輸船舶進行首船稱重，做好計量準備工作，保證拋石總量的到位和盡量準確。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，如需調整應經監理審核認可），首船稱重計量，在船舶首尾標志清晰的滿載及空載標線，石料的裝載需在監理旁站監督下進行稱重裝料并登記造冊，每船進場需以空載進場并裝至滿載線，按1.8石方堆積密度系數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）拋壓排石時要根據事先劃分的施工網格控制拋石量。3）拋石施工前后要測量施工區域水深、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）拋石時應注意塊石粒徑的搭配，大、小塊石應相互嵌緊，每層應盡量拋筑平整；
6）壩頭段應選擇重量較大的塊石；拋至臨近頂層時，應主要采用粒徑在30~50cm之間的塊石，并輔以較小塊石，從而達到控制頂層平整度的要求。
7）拋石結束后，及時督促承包人對拋石區域的地形進行1：200測量，發現未拋到位處要及時補拋。
8）挖掘機、裝載機等陸域施工機械臨時安放在駁船上進行拋石作業應制定專項施工方案，并附具船舶穩性和結構強度驗算結果，確定駁船裝載量和挖掘機、裝載機等在駁船上的作業條件。挖掘機、裝載機等在駁船上作業時，駁船的縱橫傾角應控制在允許范圍內，且不得超載。拋石施工時要密切注意拋石設備的安全，防止設備落水造成安全傷亡事故。挖機過檔現場需設置專人指揮，原則上專職安全員應對挖機過檔時本船與相鄰船舶的連接情況進行檢查。
9）塊石拋筑壩體允許偏差、檢驗數量和方法注：①B為壩面設計寬度，單位為mm；②壩面采用拋石理坡時，可不進行壩心的檢測。
三、結論
水上作業量大。如：拋石為水上作業，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、地質等條件（如大風、暴雨、大霧、洪枯期水位變化和水下不可預見的障礙物等）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量。本項目護岸工程貼近主航道附近，施工作業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。對保證工程的后續施工具有重要的意義。
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