深水防波堤工程拋石斷面成型控制

袁博（天津港航工程有限公司　天津　300456）

深水防波堤工程拋石斷面成型控制

袁博
（天津港航工程有限公司天津300456）

隨著我國社會和經濟的不斷發展，各種工程建設事業也得到了進一步的發展，很多先進的施工技術在工程施工中得到了廣泛的應用。在深水防波堤工程建設中，拋石斷面施工技術就是一項有效的施工技術。在社會科學技術不斷發展的今天，該技術也變得越來越完善，有效提高了深水防波堤工程的石料拋填施工質量。而想要有效控制拋填質量以及斷面成型，就必須選擇合適的施工工藝。以華能唐山港曹妃甸港區煤碼頭造陸工程護岸及臨時圍埝C標段為例，對深水防波堤工程中的拋石斷面成型有效控制手段進行了分析。

深水防波堤；拋石；斷面成型

引言

在對深水防波堤工程拋石質量進行控制的過程中，難點之一就是對其邊坡成型進行有效的控制。通常情況下，塊石自然堆積形成的斷面邊坡和設計斷面邊坡是不一樣的[1]。根據船型的差異，拋石斷面成型的具體狀況也不相同，不同水深部位的具體拋石成型狀況也不同。如果是在深水或者是潮流非常大的條件下進行拋石施工，因為受到水流的影響，塊石拋填的過程中會出現漂移現象。本文結合工程實例，對給深水防波堤工程中的拋石斷面成型實際效果造成影響的相關因素以及控制方法進行研究。

1　工程概況

華能唐山港曹妃甸港區煤碼頭造陸工程護岸及臨時圍埝C標段位于唐山港曹妃甸港區，已建的國投煤碼頭工程以南，防波堤外側的無掩護區域。本工程為長686.1m臨時圍埝，采用拋石堤心的斜坡堤結構。臨時圍埝采用10～100kg塊石做堤心，其施工總量為193605m3，預計沉降量為19361m3，外坡坡度1：2。護面塊石規格為150～250kg，其施工總量為17955m3。本工程施工區域的水深條件良好，適合開體駁作業。該海區潮汐性質屬于不規則半日潮。大潮時甸頭附近最大漲潮流可達1.40m/s，落潮流可達0.95m/s。大潮漲潮平均流速為0.40～0.60m/s，落潮為0.35～0.50m/s；小潮漲潮平均流速為0.25～0.40m/s，落潮為0.25～035m/s。

2　施工工藝

本工程在進行堤心石部分拋填的施工過程中，拋填量特別大，對于標高在-1.0m以下的部位，應該采用開體駁拋填，同時配合使用自航駁拋填，堤心其他部分采用自航駁拋填，而護面塊石采用自航駁拋填。而二片石墊層以及100～150kg護底塊石施工時均采用自航駁水上運輸，自航駁靠定位船定點定量拋填。二片石與軟體排鋪設之間需形成流水作業，護底塊石與二片石之間也需形成流水作業，流水步距控制在100m以內。倒濾層拋填施工中采用的是自航駁配反鏟，通過定位船進行定位，反鏟定點定量拋填，其中專用拋石船為定位船，工藝系統里面主要包含有兩個功能設施：運載功能、拋放功能以及滾裝上料功能。堤心石每拋填一層到臨時標高，立即進行斜坡段的二片石墊層及混合倒濾層施工，擋浪墻澆筑完成后才能進行坡肩部分的施工[2]。

3　對堤心拋填的成型進行控制

3.1船舶定位

在拋填區域里面畫出施工網格及每一網格的長度與寬度方向的軸線。網格的縱、橫軸線分別用偏移基床控制軸線的距離和里程標記。船舶定位的時候，移定位船至欲拋填里程，根據開體駁料倉縱向軸線至開體駁船舷的距離確定定位船船舷的位置[3]。定位船安裝有兩臺移動式GPS，進行定位的時候時，相關測量人員應該保證艏、尾處于同時作業狀態。

3.2確定堤心體具體拋填分層厚度

堤心塊石可采用開體駁拋填的部分厚度為7.0～10.0m，斷面寬度48～12m，符合開體駁拋填的需要。只要拋石網格繪制合理，拋石不超出網格范圍，無法造成不必要的多拋，就可采用開體駁靠駁定位船自行拋填的工藝。

3.3對堤心主體邊坡成型進行控制

對堤心主體邊坡成型進行控制是堤心石主體拋填最為關鍵的環節。應該依據防波堤的具體斷面結構，其邊坡控制線范圍內以及外側棱體內底角線使其邊坡底角線[4]。同時控制外側邊坡坡度為1：2，而內側邊坡坡度為1：1.0。因為通常情況下拋石體自然成型的具體坡度是1：0.75～1：1，所以想要保證其成型坡度，就應該依據施工經驗，拋填各層堤心主體的時候，應該控制和兩側邊坡距離最近的施工船位，具體控制邊線和設計邊坡線之間的距離為7m。同時依據施工經驗判斷塊石漂移的具體規律，如果邊坡控制是在漲潮時進行，那么就應該在靠近外坡的位置進行拋填；如果是在退潮時進行的，那么就在靠近內坡位置機械能拋填，從而保證堤心石在拋填范圍里面。現場施工控制過程中應該依據水流狀況實時調整邊坡預留具體控制距離。比如，在漲潮條件下拋填外側堤心主體具體船位時，就應該依據實際流速把邊坡預留具體控制距離適當調小1～2m；拋填內側堤心主體具體船位時，就應該依據實際流速把邊坡預留具體控制距離適當調大1～2m。如果是在退潮的時進行拋填，為了防止順著堤體水平以及垂直方向布船拋石過程中由于船位連接而使得連接部位出現一條凹/凸槽而對防波堤坡面具體成型平整度造成影響，就應該在船位連接部分搭接或者是間隔1～3m的距離來消除對施工造成不利影響的因素。

4　對堤心石補拋以及規格石拋放成型進行控制

坡面堤心石補拋和規格石拋放的具體施工網格確定方法是不一樣，因為坡面堤心石補拋和規格石拋放都是在已經過粗拋施工為基礎上而進行施工的，網格大小以及怎樣劃分每個網格里面的施工量都是不一樣的，所以這種施工網格主要是平面結構以及斷面結構型式，應該將方便施工要求（進行移船施工）以及施工測量（2m為一個測點）作為重點考慮的因素，合理劃分施工網格。同時還應注意水流對拋石產生非常大影響的位置，必須考慮石料受影響較大的那個方向，使得石料在該方向出現的漂移以及擴散程度比另一方向大很多。在確定具體施工網格的時候，需要對控制網格在不同方向的具體尺寸比例進行適當地調整，讓其和成型要求相符。當確定好具體施工控制網格后，計算出所有單元網格的具體施工量，對網格施工量進行計算的時候是按照現場實測數據產生的斷面線，以及設計斷面線在相應的網格橫斷面方向中具體網格尺寸里所圍成的面積與縱斷面方向具體網格尺寸，將兩者相乘計算得出的。

通常情況下，斷面測線間距應該是5～10m，如果網格尺寸是2.0m×2.0m，那么在不同實測斷面間的相應網格是不存在能夠算出方格工程量的實測斷面線，這一部分的具體網格施工量只可以采取內插法，同時根據相鄰兩側網格的具體施工量推算出來。

5　結束語

在對防波堤工程進行拋石施工的時候，水流和風涌是影響拋石體成型的兩個重要因素。可以通過合理調整施工中的預留距離來減少拋石受到的不利影響，甚至可以將不利影響變成對拋石斷面成型比較有利的影響。此外，拋石斷面施工過程中所選擇的施工船舶以及施工工藝也會對拋石斷面的成型產生一定影響，通常應該采取以垂直軸線為主的這種拋石方式，同時選擇類似的船舶進行拋石，這樣能夠有效確保工程拋石斷面的成型質量。

[1]陳生平，魏建雄.深水防波堤工程拋石斷面成型控制[J].中國港灣建設，2005（3）：36～39.

[2]任寧，樊湘偉.深水防波堤拋填工藝[J].中國港灣建設，2013（01）：60～64.

[3]李賀青，柳玉良.從護面塊體穩定性論深水防波堤[J].水運工程，2014 （06）：1～5.

[4]卓敏聰.深水防波堤石料拋填施工工藝的研究[J].房地產導刊，2014 （14）：400.

U656.2

A

1673-0038（2015）51-0291-02

2015-11-30

袁博（1989-），男，滿族，遼寧錦州凌海人，助理工程師，本科，研究方向為深水拋石防波堤。