楊龍成


摘要:在堤防加固工程中,水下拋石的加固處理方法是一項常見而簡單的施工工藝,目前在我國的實際工程之中應用的非常廣泛。但是,在其進行施工的過程中,有一些隱蔽部位會出現一系列的問題,從而影響了加固工程的質量以及后期作用。因此,需要對堤防加固中的水下拋石施工工藝與質量控制進行分析與探討,保證施工人員對水下拋石的每一個施工環境進行嚴格控制,制定一系列的針對性措施,以使堤防加固質量更高,滿足設計以及施工的要求。
關鍵詞:堤防加固;水下拋石;施工工藝;質量控制
水下拋石是一項比較簡單而且容易操作的堤防加固措施,因此目前在我國的很多水利工程施工過程中都會采用這種方法,從而有效避免堤防被水沖刷而出現泥土滑坡或者坍塌的情況,提高其自身質量、穩定性以及安全性。但是這種防護方式也具有一定的局限性,比如河道施工的過程中如果采用水下拋石的方法,那么就會使河床高度得以加高,容易造成河道堵塞的情況,最終影響到河道的運輸功能。因此,需要相關的人員考慮到各種影響因素,根據調查統計的結果來確定施工方案,并且嚴格按照施工方案進行施工,從而在整體上提高施工效率以及工程質量。
一、水下拋石施工工藝
1.水下拋石前進行地形測量。在水下拋石之前需要先進行水下的地形測量。需要運用GPS全球定位測量系統以及海洋成圖軟件,在測量完水下地形之后進行繪圖工作,一般水下斷面的比例為1:200,沿著堤軸方向每隔25m測量一次。
2.劃分拋石區單元以及計算工程量。根據上一步的測量及繪圖的結果對拋投區進行劃分單元,如果遇到岸線不順直的區域,則可以采用變網格。每個網格的拋石量可以根據圖紙的斷面計算得出,經過精準的計算以及相關的技術人員和監理工程師審核之后,做好記錄作為拋石量的依據。
3.拋石區測量放樣。根據之前繪制出來的圖紙以及劃分成的單元,以設計單位提供的控制點為基礎,運用全站儀坐標法或者前方、后方交會法進行測量放樣。放出相應的測量基線以及確定斷面線,按照方案布置確定出斷面方向線上的樁,保證樁的視野良好開闊,同時做好埋樁并標記,以此來確定斷面起點位置和拋投距離,方便定位拋石船在施工過程中的位置。其中拋石區測量放樣示意圖如圖1所示。
4.拋石漂距試驗。拋石漂距試驗是水下拋石的工作中比較重要的一個參數指標,它可以直接影響到工程的質量,因此需要對其予以足夠的重視。在拋石施工之前,需要在拋石區下游50m左右的范圍進行拋石漂距試驗。先將測流儀放在水下1/3h和2/3h處,然后測其水流速度。用相應的繩索綁住石塊拋進水中,在石塊沉底之后測量其水平移動的距離。然后根據相關的數據進行統計與分析,制表計算需要拋石的提前量,再按照公式:S=KHV/W來計算拋石船位置的提前量。此公式中,S是拋石位移;K是固定參數;H是水的深度;V是水流的速度;W是石塊的重量。在進行拋石施工的過程中,需要實時對公式中的數據進行監測,在數據發生變化時也要相應的進行拋石距離的調整。
5.進行定位船的定位工作。在之前的測量定位放樣的樁位上固定好斷面花桿,然后移動定位船使其與斷面花桿成為一條直線,通過六分儀進行斷距的測量。在實際施工過程中,可以先假定區域內任意一點,然后利用公式:α=arctgL/D來計算該點的角度。公式中L是斷面樁與交會樁平行拋區長度方向的距離;D是交會樁到假定點的距離。詳見圖2。
6.拋石船就位后拋石。將定位船按上一步計算的位置進行就位,然后拋石船順水流方向將船頭纜繩系到定位船上,通過調整船體使其與定位船垂直,固定牢固,拋石船的位置應該錯落有致,使石塊能夠盡量均勻地被拋投下去。拋石過程中需要采用人工或者機械拋石的方法嚴格按照計算的拋石方量進行拋石,并且需要嚴格監測各種數據與參數,通過不斷進行調整船體來使石塊被拋投到指定的位置。在標準網格中進行拋石工作時,應該從船的兩側同時進行拋石;非標準的網格進行拋石工作時,應該從船的一側進行拋石。這樣能最大程度上保證石塊投入到指定位置。
7.竣工后復驗。在拋石工作完成之后,需要對拋石工作進行復驗,通過對拋石完成后的水下地形進行測量從而得知拋石工作是否符合要求,如果不符合,則需要繼續進行拋石工作,最終達到設計要求為止。
二、水下拋石質量控制
1.施工前的準備工作。需要做好技術交底以及安全交底的工作;施工之前需要做好測量放樣的工作,通過GPS定位系統以及海洋繪圖軟件等嚴謹認真地繪出精確的測量放樣圖;認真做好拋石試驗,因為不同的施工環境、投放方式以及材料等都會影響到拋投的距離,所以需要對試驗得出來的數據進行認真分析與計算,盡量使拋石位置足夠精確。向監理工程師提交有關水下地形地貌以及水流等方面的數據資料,并且附加工程分析報告,同時邀請監理工程師進行現場核驗,以保證數據的準確。對施工單位的材料以及機械等設備進行嚴格的把控,保證其符合相關規范和標準的要求,如果石塊出現了裂縫等現象,需要提前進行相關的試驗,如果試驗合格方可投入到施工之中,如果試驗不合格,則堅決禁止其投入到工程中,可以返廠或者利用在其他工作中。需要經過監理工程師確認好材料的質量、數量以及相應的施工數據參數等方面方可進入到下一道工序之中。
2.施工過程中的控制。在拋石施工的過程中,需要將石塊材料分類碼放,按照相關的規定和順序進行拋投。保證拋投的穩定性,需要在水底先進行鋪底,然后用大石塊壓在上面,使水底的小石塊能夠不受到水流的影響;保證投放的精度,需要專業人士進行測量工作并且定時進行檢查,如果受到環境影響,水位不穩定,則需要加大檢查的頻率,尤其是對于水位深度以及水流速等參數的監測。通過對這些數據的實時監測,可以確定拋石的位置;需要提高施工管理的質量,拋石工作的過程中需要專業人員進行指揮,施工人員需要配備全面可靠的安全設備,具有足夠的安全意識和保護能力,以此來保證施工的安全性,從而使施工進行的更加順利與高效。
3.質量事故的處理。由于水下拋石工作具有比較強的隱蔽性,所以需要在過程中對其進行嚴密的監測,加強施工過程中的監督力度。施工結束以后需要進行水位、水流速以及水下地形等方面的勘測,如果發現了問題,則需要在最快的時間內找到問題的原因,并對其進行分析后制定針對性的解決措施,同時需要編制相應的書面記錄與資料,提升項目對于問題與事故的處理能力。
三、結束語
在堤防加固的工程中比較常用水下拋石的施工方法,為了確保工程質量的安全可靠,需要時刻注意拋石的均勻性與位置精準性,并且需要施工人員提高自身的專業素養和綜合能力,來保證工程的安全與穩定,進而使堤防加固工程有更好的發展。
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(作者單位:上海建工(浙江)水利水電建設有限公司上海分公司)