水下抛石在长江崩岸应急治理工程中的应用

发表时间:2020/7/6   来源:《城镇建设》2020年第9期   作者:杨 飞
[导读] 本文主要通过叙述水下抛石在长江崩岸应急治理工程中的作用,介绍水下抛石施工方法及工艺,为其他类似崩岸应急治理工程施工提供参考。
        摘要:本文主要通过叙述水下抛石在长江崩岸应急治理工程中的作用,介绍水下抛石施工方法及工艺,为其他类似崩岸应急治理工程施工提供参考。
关键词:崩岸;水下抛石
一、引言
        安徽省长江崩岸应急治理工程实施后,大部分经受了2016-2019年洪水的考验,工程防护效果明显。工程通过采取水下抛石及护坡措施,使长江干流安徽段岸线基本稳定,保证长江堤防防洪安全,河势得到有效控制,初步解决长江安徽段崩岸问题,为沿江地区社会经济发展和人民生命财产安全提供保障。我有幸参与建设了安徽省长江崩岸应急治理工程第五批施工1标。
二、工程概况
        安徽省长江崩岸应急治理工程共治理崩岸段26处,批复总投资64343.63万元。护岸总长度50.5公里,治理范围涉及安庆、池州、铜陵、芜湖、马鞍山等5个市,分布在长江上下三号等12个河段。位于1、2级堤防河道内,主要工程措施为水下抛石、混凝土铰链排护脚和水上块石、混凝土块护坡。
        安徽省长江崩岸应急治理工程第五批1标段(合同编号:AHCJBAZL-SG-17):望江县江调圩护岸工程A、C段,长度2260m,主要建设内容为水上砼块护坡和水下抛石,投资概算约2128万元。
三、 水下抛石施工方法
        1、抛石料要求
        抛石料要求石质坚硬,遇水不易破碎或水解,容重不小于1.65t/m3。块石宜采用粒径0.3~0.5m的块石,最小边长一般不应小于0.2m。
        2、抛石工艺流程
        水下地形测量→施工网格划分、放样→定位船定位→石料船计量、进档→抛投块石→质量检测→定位船移位、补抛→完工、水下地形测量。
        3、抛投顺序
        遵循“先深泓后近岸、先上游后下游”的施工顺序。具体到每条船应遵循先小粒径后大粒径、先船头后船尾的抛投顺序。
        4、抛投施工过程
        抛投施工按照抛投档位方量进行抛投均匀度、抛投厚度控制,按照“总量控制、局部调整”的原则进行施工。
        (1)抛石前对水下原始断面进行测量,并根据测量结果计算抛投总方量,同时将施工区总量划分成若干抛投施工网格栅(每一格栅控制在100m2左右,即10m×10m),并计算出每个网格栅的抛投工程量。
        (2)抛石前要测量抛投区的水深、流速、流向等参数,并测算出抛石在不同水深、不同流速条件下的漂移距离。同时进行现场抛石漂距试验,通过试验确定更准确的施工参数。
        (3)抛石前要根据规划的抛投施工网格栅进行现场测量放样,确定每一抛投档位的现场位置,并做好相应的标志。
        (4)抛石船通过定位船按照施工网格栅进行准确定位,按指定位置和抛投顺序进行抛投。
        (5)由于抛石隐蔽性强,抛石船定位的准确性受水位、水流速等因素的影响,导致观测、检测的难度较大,施工时要按照规划严格控制每一档位的抛投数量,同时采取随机的方式检测抛石厚度是否达到设计要求,存在不足时要及时补抛。
        5、抛投试验
        (1)漂距测定
        第一 石料抛填试验,应分别对不同重量的块石在不同水深、流速条件下的漂距等做出试验成果,确定合适的漂距参数。
        第二 建立漂距S和VH/W1/6的关系曲线,确定其K值。
        第三 水上作业的定位:水上作业宜根据设计抛投范围、程序及误差,将每一抛投条(区)格,根据分条(区)水深、流速、单个块石平均重量及漂距等参数计算漂距,其公式为S= KVH/W1/6,S:块石路距(m)、H:水深(m)、V:水面流速(m/s)、W:块石重量。根据漂距拟定水面定位坐标。抛石船舶的位置由定位船控制。
       
        水面线
       
       
       
       
       
       
       
        (2)抛石提前量的确定
        第一 根据上述方法计算出漂距,加上装石船头空白距,即为抛石提前量,根据此量和岸上控制点拟定定位船定位坐标。
        第二 块石抛投施工过程中,应对施工区域的流速和水深进行测量,计算漂距并根据石块在水下成型的情况提出实测资料,分析实测数据同时不断调整水上定位并分析相关关系,指导下一阶段施工。
        (3)定位船定位
        先在岸上在测量放样放出的断面桩位处插上定位断面花杆,移动定位船,使定位船上舷或下舷与断面花杆成一直线。
        在断面花杆的直线上,用红外线测距仪进行断距D的测量(确定基线桩至抛区内某点的距离,即可确定抛区位置)。实际施工中,可先拟定抛区内一点,计算好该点的角度α,在定位船上用GPS定位系统进行准确定位。
        测定抛石处水深、流速,计算落距及提前量。
        调整定位船船位(上移或下移),使定位船下游侧舷边所挂装石船块石位置与入水后需抛投的位置相对应。
        6、定位船移位、装石船定位、抛投块石
        按上述定位船定位及装石船定位的方法,进行块石抛投,每网格档位量抛足后才递次小位移,直至单元工程量结束。采用量方、抽磅、核定吨位后划吃水线相结合的方法进行抛石数量的控制。
        7、抛后水下地形测量
        (1)抛投施工每一序抛投开始前和结束后,施工单位技术负责人和质检员会同监理工程师分别进行水下断面测量,比例为1:200,沿堤轴成方向每20~40m测量一横断面,测点的水平间距为不得大于5m,或在监理工程师的指示下,由施工单位进行水下断面测量,由监理工程师审查核实。
        (2)抛投施工上一序抛投结束并进行水下测量后,应分析抛投结果,以便及时调整分条(区)格抛投计划和水上作业定位位置。
四、结论
        工程实施初步解决了近期长江安徽段崩岸问题,工程区河岸稳定,达到了消除崩岸隐患、稳定岸线、增强防洪能力等预期目标,为后续河道治理工程实施创造坚实的实践经验。
五、建议
        为稳定河势,保障防洪安全,建议加快推进后续工程前期工作,尽快组织实施。依据规划确定的河道治理目标及整治方向,研究制定一般河道治理方案,抢抓有利时机,按照先急后缓的原则,分期组织实施。
        参考文献:
[1]刘立新.水下抛石护岸施工质量控制 [J] 安徽水利水电职业技术学院学报 2008年第01期37-38。
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