拋石基床整平技術(shù)在長(zhǎng)江河道整治項(xiàng)目中的應(yīng)用

陳宏松 中交二航局第三工程有限公司

1.工程概況

長(zhǎng)江南京以下12.5m深水航道二期工程儀征水道整治工程位于世業(yè)洲西側(cè)。頭部潛堤南北側(cè)4 條丁壩總長(zhǎng)度為1427m，右緣3條丁壩長(zhǎng)度1793m，左汊2條護(hù)底帶總長(zhǎng)966m。其中頭部潛堤及潛堤北側(cè)丁壩設(shè)置有梯形空心構(gòu)件，構(gòu)件總數(shù)為269件。世業(yè)洲洲頭左右緣和左汊左岸以及右汊右岸4段護(hù)岸總長(zhǎng)度11259m。整治建筑物除頭部潛堤接岸處袋裝砂拋填段外，其他范圍泥面標(biāo)高最深處為-20.26m，地質(zhì)表層以粉細(xì)砂為主。梯形空心構(gòu)件頂標(biāo)高在-5.04～1.15m之間，堤頂標(biāo)高在-15.55～7.02m之間，堤身高度在2.39～13.1m之間。頭部潛堤南北側(cè)4條丁壩總長(zhǎng)度為1427m，右緣3條丁壩長(zhǎng)度1793m，左汊2條護(hù)底帶總長(zhǎng)966m。其中頭部潛堤及潛堤北側(cè)丁壩設(shè)置有梯形空心構(gòu)件，構(gòu)件總數(shù)為269件。

2.工程特點(diǎn)及難點(diǎn)

本工程屬于岸壁式碼頭結(jié)構(gòu)，內(nèi)口長(zhǎng)寬尺寸分別為320m和130m，碼頭面寬度均為30m。

前墻采用的是地下連續(xù)墻，厚度800mm，高度17m，地連墻頂標(biāo)高為0.75m，上部現(xiàn)澆胸墻；軌道下的樁基采用600mm直徑的PHC管樁，樁長(zhǎng)24m，樁頂標(biāo)高為4.9m，上部現(xiàn)澆軌道梁；進(jìn)出水涵洞處的現(xiàn)澆胸墻下方地連墻頂標(biāo)高為-0.75m，PHC樁頂標(biāo)高為-0.7m；碼頭面下方及錨碇墻下方均為600mm樁徑的深層水泥攪拌樁，樁長(zhǎng)9.2～11m不等。樁底標(biāo)高均為-9m；錨碇墻同胸墻、軌道梁一樣均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；胸墻后方為拋石棱體，錨碇墻前方為理砌塊石，中間部分為回填粘土；碼頭面為高強(qiáng)混凝土連鎖塊，下部從下到上分別為集配碎石、水泥穩(wěn)定碎石、中粗砂墊層。

內(nèi)港池碼頭江側(cè)兩處翼墻的結(jié)構(gòu)同內(nèi)側(cè)，其與江堤連接處設(shè)置鋼筋砼防汛墻，下部為漿砌塊石擋土墻。翼墻及防汛墻外側(cè)設(shè)置1：3坡度的拋石護(hù)坡。

施工重點(diǎn)：（1）地連墻。地連墻總長(zhǎng)830 m，頂標(biāo)高有0.35m和-0.75m，施工要求高；（2）現(xiàn)澆胸墻。現(xiàn)澆胸墻高達(dá)7m，對(duì)模板的穩(wěn)固性要求高，并且需要降水。

施工特點(diǎn)：（1）江側(cè)翼墻施工時(shí)需要設(shè)置擋水圍堰和降水施工。（2）土方疏浚可部分陸上開挖作為碼頭回填土，部分挖泥船開挖。

施工難點(diǎn)：（1）施工環(huán)境較為復(fù)雜，自然條件差。本地區(qū)夏季強(qiáng)熱帶氣旋和臺(tái)風(fēng)影響頻繁，雷暴天氣多。冬季及春初施工受北方寒潮影響大。并且該區(qū)域?qū)儆谥械葟?qiáng)度潮汐河口，汛期流速大，對(duì)水下施工影響大。（2）長(zhǎng)江航道繁忙，通航密度大、安全隱患多。世業(yè)洲施工區(qū)域的現(xiàn)有航道通行量較大，施工區(qū)船舶密集，這類上、下航行的船舶將不可避免地對(duì)施工區(qū)域作業(yè)帶來很大影響。且工程所需構(gòu)件和材料絕大部從水上運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，均來自不同區(qū)域，運(yùn)輸船在穿越航道時(shí)對(duì)過往船舶航行產(chǎn)生干擾。施工期間極易發(fā)生船舶碰撞或擱淺事故，安全隱患多。（3）施工組織難度大，需實(shí)行動(dòng)態(tài)管理。本工程位于長(zhǎng)江下游感潮河段，呈現(xiàn)多灘多槽格局，河勢(shì)變化復(fù)雜，整治建筑物的施工必須服從控制河勢(shì)和實(shí)現(xiàn)治理目標(biāo)的需要，施工組織、計(jì)劃安排和工藝選擇必須適應(yīng)相應(yīng)水域的自然條件，確保安全施工，服從工程總體進(jìn)度計(jì)劃和業(yè)主對(duì)工程的動(dòng)態(tài)管理要求。（4）資源需求量大。工程所需大型船機(jī)設(shè)備投入多，材料供應(yīng)量大，本工程五個(gè)標(biāo)段及長(zhǎng)三角地區(qū)附近其他工程同時(shí)施工，造成材料供應(yīng)緊張，尤其是石料、土工布及預(yù)制加工廠需求量很大，造成資源供應(yīng)緊張。（5）本工程包括軟體排鋪設(shè)、潛堤、丁壩、護(hù)岸、回填袋裝砂、大型梯形空心構(gòu)件的預(yù)制安裝及鉤連體和新型透水框架等工程，施工內(nèi)容多，工序復(fù)雜。按照全面開工、分段突擊、快速推進(jìn)、確保重點(diǎn)等對(duì)施工組織、安全管理提出了相當(dāng)高的要求，施工組織管理跨度大、難度大。

表1 整平允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量和方法

3.基床整平施工工藝

3.1 整平船座底前檢查

整平船座底前，潛水員首先對(duì)座底部位的拋石進(jìn)行探摸檢查，確保拋石護(hù)底良好且無破損現(xiàn)象，回淤不超過30cm時(shí)整平船方能座底進(jìn)行拋石整平施工作業(yè)，如果回淤超過30cm時(shí)，需采用抽砂泵進(jìn)行清淤。

3.2 整平船定位座底

（1）將整平施工位置座標(biāo)輸入電腦，在GPS指導(dǎo)下，利用拖輪使整平船在施工區(qū)域拋錨，完成粗定位；（2）調(diào)整錨纜移動(dòng)船位，進(jìn)行準(zhǔn)確定位后，啟動(dòng)注水系統(tǒng)，向壓載艙注水，在注水過程中，通過監(jiān)控系統(tǒng)隨時(shí)調(diào)整船位，使其平穩(wěn)下沉準(zhǔn)確就位座底。（3）座底后，打開底門，使艙內(nèi)外水位一致。

3.3 調(diào)整整平刮刀標(biāo)高

（1）將基床整平施工控制標(biāo)高輸入電腦。（2）啟動(dòng)四臺(tái)液壓千斤頂調(diào)整由兩個(gè)GPS和八個(gè)壓力傳感器測(cè)深系統(tǒng)確定的整平刮刀底刃標(biāo)高，使其等于基床施工控制標(biāo)高。（3）用水準(zhǔn)儀校核刮刀標(biāo)高。

3.4 基床拋石

（1）拋石前，用水籃對(duì)整平區(qū)域內(nèi)的護(hù)體軟體排上的江底標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)，運(yùn)石船2艘靠于整平船左右舷。（2）由拋石工人指揮，兩臺(tái)克令吊配2.5方抓斗從運(yùn)石船倉(cāng)中取料在刮刀前方依次拋填。（3）拋石工按照拋石施工控制標(biāo)高加30～50cm，使用水籃測(cè)控，每次拋石進(jìn)尺2m左右。

3.5 基床整平

啟動(dòng)整平機(jī)，通過傳動(dòng)鏈條，使刮刀行走對(duì)拋石基床進(jìn)行刮平施工。

3.6 整平驗(yàn)收

（1）用GPS確定基準(zhǔn)標(biāo)高，使用水準(zhǔn)儀、測(cè)深桿和常規(guī)測(cè)量方法，按5m一斷面，每個(gè)斷面間隔2m一個(gè)點(diǎn)測(cè)量基床頂面標(biāo)高，允許偏差±10cm。（2）基床檢測(cè)標(biāo)高＝基床施工控制標(biāo)高-0.1m。（3）重復(fù)4、5、6程序并不斷向前推進(jìn)，直到一個(gè)船位拋石整平施工結(jié)束。

3.7 整平船起浮移位

（1）一個(gè)船位整平施工結(jié)束后，關(guān)閉整平船底門，操作有關(guān)蹀閥啟動(dòng)壓載泵排除壓艙水，使船體均衡平穩(wěn)上浮，船體起浮離原地面30～50cm時(shí)，啟動(dòng)四臺(tái)錨機(jī)按照操作規(guī)程緩慢調(diào)整錨纜，使整平船順軸線平行移位，在GPS指導(dǎo)下，進(jìn)入下段基床位置，重復(fù)上述操作程序。（2）在進(jìn)入下段基床拋石整平時(shí)，整平船位置設(shè)定與上段整平基床面搭接1m。

4.基床整平技術(shù)保證措施

拋石基床的檢驗(yàn)及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)具體參照表1。拋石整平允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量和方法應(yīng)符合表1的規(guī)定。

基床塊石分兩次拋填，先進(jìn)行粗拋，后細(xì)拋，細(xì)拋采用地瓜石，要嚴(yán)格控制填料的規(guī)格，厚度控制在30cm左右。細(xì)拋采用升降料斗進(jìn)行拋填，需波浪式拋填，方便整平機(jī)將多余石子掛入低洼區(qū)。每次拋石數(shù)量不宜過多，刮鏟厚度不宜過大，防止造成刮刀前塊石過多，致使刮鏟刮不動(dòng)或兩側(cè)大量溢出。整平施工過程中，加強(qiáng)檢測(cè)整平機(jī)平面位置、傾斜度、底標(biāo)高、基床整平前后標(biāo)高和施工區(qū)域水流流速、潮位等參數(shù)。區(qū)域整平完成后，對(duì)整平區(qū)域標(biāo)高、平整度進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，移船定位前要精確計(jì)算搭接長(zhǎng)度，避免出現(xiàn)遺漏。

5.結(jié)束語

當(dāng)前，在港口碼頭施工過程中，由于拋石基床整平施工技術(shù)具備施工便捷、施工效果突出等優(yōu)勢(shì)，因而得到了廣泛的應(yīng)用。本文以實(shí)際工程為例，深入研究港口碼頭內(nèi)基床整平作業(yè)方法，有效進(jìn)行基床整平建設(shè)工作，施工效率及質(zhì)量較佳，具備較大的實(shí)際運(yùn)用及推廣價(jià)值。