保灘工程施工難點及應對措施分析

張國平

（上海勘測設計研究院有限公司，上海 200434）

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保灘工程施工難點及應對措施分析

張國平

（上海勘測設計研究院有限公司，上海 200434）

【摘 要】青草沙水庫位于長江口南支水域，為世界上最大的邊灘水庫。青草沙水庫的建成，改變了上海市主要依靠黃浦江取水的現狀，成為上海市主要的水源地，其供水規模719萬m3/d，占全市供水規模的50％以上，受益人口超過1000萬。本文針對青草沙水庫及取輸水泵閘工程QSK-C10標（保灘工程）的施工特點及難點，提出應對措施，為保灘工程建設提供了參考。

【關鍵詞】保灘工程；施工難點；措施；分析

1 工程概況

青草沙水庫北堤上段由于受長江主流直接逼岸，堤腳沖刷情況日益嚴重，目前深泓線離大堤已經很近，原堤腳拋石護底不斷塌陷。南堤與西堤交界處（樁號7 +257）的2號涵閘前沿出現較大面積匯流深潭，在漲落潮流共同作用下，深潭規模有所擴大，其最深點有向堤壩逼近的趨勢。南堤中段深槽段，外側沙體有所淤漲，深槽向堤壩逼近。根據工程可行性研究調整報告，擬對上述3個堤段實施保灘工程。工程內容主要包括：北堤上段（樁號11 +104～16 +387）約5.28km護灘防沖，南堤中段（樁號2 +800～3 +400）約600m凹岸防淘刷，以及南堤2號涵閘（樁號7 +120～7 +480）前沿匯流深潭。

2 結構設計型式

保灘建筑物結構型式為拋石斜坡堤結構，主要包括護底和堤身兩部分。

2.1 護底

護底采用混凝土聯鎖塊軟體排，排體布采用230g/m2機織布和150g/m2無紡布針刺復合而成。

排體壓載采用混凝土聯鎖塊，聯鎖塊為矩形削角混凝土小方塊，方塊有兩種規格，分別是480mm× 480mm×120mm和480mm×480mm×160mm，排布采用防老化丙綸長絲機織布和滌綸無紡布的復合布，混凝土聯鎖塊之間采用防老化丙綸繩連接，形成5m×4m的大塊，起吊安裝。

2.2 堤身

堤身為拋石堤芯斜坡堤結構［1］，包括堤芯拋石、護面及護腳拋石、護面扭王塊體等。丁壩典型斷面結構如圖1和圖2所示。

圖1　典型縱斷面結構

圖2　典型橫斷面結構

3 工程的特點和難點分析

根據保灘工程施工水域環境、地質條件及設計要求等，該工程施工的特點及難點如下。

a.工程區域水流動力條件復雜，地形沖淤變化敏感，工程實施必須遵循“護底先行、雛形先成”的施工原則。

工程區域位于長江口南北港分流口，水沙運動、水動力條件及河床演變復雜，地形沖淤變化敏感，灘面沖刷情況日益嚴重，深槽已逼近水庫大堤；同時，保灘建筑物的施工也會導致工程局部區域流場變化，產生沖淤變化。因此，工程實施必須守護堤前灘面的穩定，防止深槽進一步向大堤逼近，服從設計對總體施工順序的要求，加快對重點防護部位的施工，確保水庫大堤的安全。

b.工程施工區域灘面沖刷嚴重，水下障礙物較多，護底灘面處理是確保護底軟體排施工質量的關鍵。

整個灘面有部分地方坡面陡峭，存在一些沖溝和沖坑，部分原有護底結構遭受破壞成為障礙物，包括榪槎群、塊石、混凝土聯鎖塊等。如何清除保灘護底范圍的障礙物，處理好陡坡、沖溝和沖坑，保證軟體排鋪設區域灘面平順，是保證護底施工質量的關鍵。

c.施工監測、動態監測及成果分析是保證保灘施工質量、實現水庫大堤堤前灘面穩定的基礎。

根據工程所處地理位置及施工現場的實際情況和工程實施的重要性，對施工監測、動態監測及成果分析提出了更高的要求。施工監測是為了確保施工質量符合設計要求；動態監測是為了檢驗設計成果；成果分析是設計優化調整的基礎，最終實現水庫大堤堤前灘面穩定的目標。

d.工程施工周期短，單月材料需求量大。

工程實際施工時間約4個月，其中軟體排鋪設時間約1個月，拋石施工約2.5個月，拋石施工強度達20 萬m3/月，單月石料供應強度大。

e.施工區域水深流急，且在斜坡面上進行軟體排鋪設，鋪設施工難度大。

工程施工區域水深流急，在斜坡面上進行軟體排鋪設，施工時軟體排容易收縮、撕裂、脫開，如何確保軟體排鋪設質量是工程的難點。

f.施工區域江面寬闊，緊鄰通航航道，施工船舶安全管理壓力大。

工程施工區域江面寬闊，北堤中段施工區域緊鄰通航航道，通航船只較多，施工環境復雜；石料運輸船需穿越整個長江口深水航道到達施工區域，將影響施工船舶和運輸船舶的安全，船舶安全管理任務重，壓力大。

4 采取的應對措施

針對上述重點難點問題，項目部組織施工單位針對工程的具體特點和難點提出了如下應對措施。

a.加大設備投入，遵循總體施工原則，確保水庫大堤安全。

為守護堤前灘面穩定，防止深槽進一步向大堤逼近，施工時將遵循“護底先行、雛形先成”的原則，加大設備投入。安排兩艘鋪排船進行軟體排鋪設，確保護底軟體排在一個月內完成；安排6艘長臂吊機船進行丁壩結構施工，確保短時期內形成丁壩雛形，盡快使護灘防護區域的水流條件得到改善，穩定堤前灘面，確保水庫大堤的安全，實現設計保灘理念。

b.采用先進的監測技術和施工技術，確保護底灘面處理滿足軟體排鋪設質量要求。

采用先進的監測技術和施工技術對水下障礙物、沖溝和沖坑等進行處理。目前已對丁壩位置采用潛摸結合旁掃聲吶掃測的方法進行榪槎群、塊石、混凝土聯鎖塊等障礙物的檢查，盡早安排施工前水深測量、障礙物掃測工作，以確定坡面坡度、沖溝和沖坑的位置，為護底灘面處理提供準確的信息。

對榪槎群采用裝有GPS定位系統的吊機船（帶抓斗）進行定點拆除，拆除后，再由潛水員進行水下潛摸檢查，并直接用抓斗將其抓起，確保灘面無障礙物。

對于陡坡、沖溝和沖坑以及塊石等，采用袋裝碎石覆蓋式找平，由裝有GPS定位系統的吊機船，定點定量拋填，確保拋填均勻和全覆蓋。護底灘面處理后再采用旁掃聲吶掃測結合水下潛摸的方法，檢查榪槎群、塊石等障礙物是否已被清除和全覆蓋。采用旁掃聲吶測量檢查沖溝和沖坑是否填平、坡面是否平順、坡度是否符合排體鋪設要求。

c.加強施工監測和動態監測，確保施工質量，為動態管理和優化設計提供依據。

項目部督促施工單位通過施工監測和動態監測，加強過程控制，采用固定斷面地形測量、沉降位移觀測、流速流向測量、回淤觀測等方法，實時監測施工區域的河勢變化和拋石壩的穩定，將現場監測、試驗研究、設計和施工管理有機地結合起來，為優化設計提供依據，實現科學的動態管理。同時在施工過程中采用旁掃聲吶掃測、水下潛摸以及測深儀測量等先進的監測手段，對工程施工實現全過程監控，確保施工質量尤其是護底質量。

d.改進軟體排鋪設工藝［2］，采用先進的監控技術，確保排體鋪設質量。

為確保軟體排鋪設質量，采取以下應對措施：?將公司新建的高效率桁架式軟體排鋪設船投入該工程，該鋪排船安裝了4臺移動式桁車，有效提高了聯鎖塊吊安速度，施工效率比傳統的雙吊機軟體排鋪設船提高了1/3，縮短了單張排的鋪設時間，可快速形成護底保護；?采用雙頻旁掃聲吶系統進行水下軟體排的掃測，通過生成的旁掃影像圖，對水下軟體排位置、成型姿態、軟體排搭接等進行監控，其生成的旁掃影像圖清晰，可滿足對軟體排檢測的要求；?鋪設深水區域軟體排時，按照潮位和流速變化情況，嚴格控制鋪排時間，確保排體安全，同時增加縱向加筋帶的數量，增強軟體排的強度。

e.落實預制場地和材料供應商，建立穩定材料供應網絡。

落實土工織物供應商3家，年供應量450萬m2；落實橫沙和長興預制場地，占地面積約14萬m2，混凝土聯鎖塊模板550套，年預制量可達40萬m3以上；落實塊石材料供應商4家，月供應量35萬m3，滿足工程現場施工需求。

f.完善管理制度，落實安全措施，確保安全生產［3］。

工程時間跨度雖短，但需跨越冬季施工，且施工水域緊臨通航航道，過往船舶多，施工船舶安全管理任務重，壓力大，因此需制訂各項有效的專項安全方案，規劃好運輸船舶的航行線路并報海事部門審批后執行。嚴把船舶準入關，采用抗風浪能力強、配備AIS監控系統的施工船舶，并在項目部和現場大型指揮船上建立水上施工船舶調度中心和AIS監控終端，加強監管，規范船舶的航行、錨泊、施工作業等，配備值班拖輪和現場警戒，確保人員和船舶的安全。

5 結 語

該工程采用以設計單位牽頭負責的總承包項目管理模式，進而從全局角度對項目的實施進行謀劃和科學管理。設計單位作為牽頭單位，主要負責項目的勘測設計、動態監測及總承包管理工作。施工單位負責項目的施工及與施工有關的協調工作。在項目實施過程中，聯合體雙方各司其職，一方面發揮施工單位在工程質量、進度、安全管理方面的實際經驗以及與政府主管部門的良好溝通協調能力；另一方面，發揮設計單位在工程管理方面的優勢，加強全局管理，雙方緊密合作，為工程順利實施打下堅實基礎。采用勘測、設計、施工總承包的管理模式，有利于工程施工工藝和質量的管理控制。■

參考文獻

［1］ 駱志科.淺談拋石丁壩冬季施工技術［J］.吉林交通科技，2010（4）：60-61.

［2］ 歸斌.淺析海塘保灘施工方項目管理的特點［J］.科技博覽，2012（5）：227-227.

［3］ 孫丹丹.對城市河道綜合治理的思考［J］.水利建設與管理，2014（6）：54-56.

Analysis on construction difficulties and responsemeasures of beach protection project

ZHANG Guoping
（Shanghai Investigation，Design &Research Institute Co.，Ltd.，Shanghai200434，China）

Abstract:Qingcaosha Reservoir is located in the south branch water area of the Changjiang Estuary.It is the largestbeach reservoir all over the world.The building of Qingcaosha Reservoir changes the present situation of obtaining watermainly from the Huangpu River in Shanghai.The reservoir becomesmajor water source in Shanghaiwith the water supply scale of 7.19 million m3/d，which accounts formore than 50％ofwater supply scale in thewhole city.More than 10 million people are benefited.In the paper，corresponding measures are proposed aiming at construction features and difficulties of Qingcaosha Reservoir and water transmission pump project QSK-C10 bid（beach protection project），therefore reference is provided for the construction of beach protection project.

Key words:beach protection project；construction difficulty；measures；analysis

DOI：10.16616/j.cnki.11-4446/TV.2016.04.004

中圖分類號：TV871

文獻標志碼：B

文章編號：1005-4774（2016）04-0014-04