湛江市南調河綜合整治（碧道）工程塊石深水精確拋填施工控制技術

楊 東

（廣東省源天工程有限公司，廣東 廣州 510000）

1 工程概況

湛江市南調河綜合整治項目位于湛江市坡頭區南調街道，分布于湛江市海東新區起步區的南面和東面，全長8.75 km。項目共分為三段，分別為南調段、龍王段、連通段。南調段位于海東新區起步區的南面，現狀河長約3.7 km；龍王段位于海東新區起步區的東面，現狀河長約2.0 km；連通段為南調段和龍王段的連接處，長度約3.05 km，現狀主要為林地和耕地，地勢較高。

2 拋石施工工藝

2.1 拋石前準備工作

2.1.1 材料準備

在工程開工前，需到山場考察石料的質量。對擬選定山場的石料進行取樣，送到具有檢驗資格的檢驗機構試驗，只有石料的硬度、濕抗壓強度、軟化系數、容重等有關指標滿足設計要求，才能作為供料場。

（1）石料或塊體的規格和質量滿足設計要求。石料質地堅硬，無風化剝落和裂紋，抗風化能力較強，在水中或受凍后不崩解。不使用薄片、條狀、尖角等形狀的石料。風化石、泥巖等不作拋填石料。塊石具有合理的級配，減少孔隙率。

（2）護面石料在水中浸透后的強度不低于50 MPa，堤心石、墊層塊石、護底塊石等在水中浸透后的強度不低于30 MPa。

（3）在石料船到達施工現場后，再做進場檢驗，如果石料規格和質量不能滿足設計要求，則作整船退料處理，杜絕不合格材料投入到本工程中。

2.1.2 拋石的船機設備

浮吊拋石船選用起吊能力在10 t以上的全回轉浮吊船。塊石運輸選擇500t以上深艙駁，每艘拋石船上配有所需的GPS-RTK測量定位系統，運輸船的網兜也采用質量較好的網兜，保證在起吊及回旋過程中不發生破裂，以保證施工質量及安全。

2.2 拋石施工方法

2.2.1 拋石網格劃分、計算網格工程量

首先測繪出鋪排完成后的水下地形圖，然后沿堤軸線根據水深、船型分層劃分若干網格，并結合設計斷面尺寸和劃分的網格計算出各區段各網格的工程量。

沿平行于水流方向，由順堤軸線為中心設置10 m×5 m的施工網格，對照里程號及斷面拋填序號編號命名各拋填網格。為保證壩體的坡比，斜坡區域網格拋石區按0.5 m分層拋填，分層平拋，網格設計工程量為25 m3。同時，為提高拋填效率，堤軸線附近網格拋石，可按1.0 m分層拋填，網格設計工程量為50 m3。

2.2.2 測定漂移距

（1）采用網兜式拋石船進行水上拋石施工，如果水位合適，拋石船可直接將塊石安放在河床上，能達到最理想的效果。

（2）若水位過高，水深流急，無法觸及到河床底，拋石前根據水深、流速、流向，計算出漂移距。通過現場拋投試驗確定船舶定位方式、移動控制方法、方量控制方法等。

拋石漂移距確定需采用理論計算和實測兩種方法進行比較，找出接近實際的漂移距，控制拋石施工。

理論漂移距按下面公式計算：

式中：Ld為塊石拋填水平落距，m；Vf為表面流速，m/s；H為水深，m；G為塊石重量，kg。

實測方法為：選擇不同粒徑的塊石分別系上2倍水深的細尼龍繩，將繩的另一端系上浮漂，拋投后根據繩長、水深及入水角和浮漂計算漂移距，做好記錄。

2.2.3 自航甲板駁拋石

（1）定位船定位。定位船垂直于水流布置，采用5纜定位，上游方向拋設主領水錨，左右兩側拋設“八字”錨以固定船位，通過收、放錨纜可靈活控制定位船上、下、左、右移動。根據拋石區域水流的情況給定位船配備合適的錨纜。根據在長江中、下游施工經驗，領水錨配備1.5 t霍爾錨、φ22.5 mm鋼纜；“八字錨”配備1 t霍爾錨、φ22.5 mm鋼纜。通過定位船上配備的GPS-RTK定位系統定位設備定位，根據軟件界面調整定位船的位置。

圖1 自航甲板駁拋石施工圖

（2）石料船掛檔。當定位船定位后，在定位船上沿施工斷面方向，在定位船船舷中間劃一條掛擋位置線，向船頭、船尾各5 m處再劃4條掛檔線，5條掛檔線間隔為5 m。在定位船設計掛檔線處上焊接掛檔樁，調整掛檔纜繩的長度使得各拋石船間、拋石船與定位船間距達到掛檔設計圖的要求。一旦校準了船體的位置，拋石船與定位船相對位置固定下來，以后每次拋填各拋石船每次拋填時掛檔的位置都保持固定。拋石船系在掛檔樁上，船頭中間對準掛檔線，一個拋填完畢后進行換擋操作。

為提高拋石的效率，可根據流速大小情況，拋石船下游再掛靠1～2艘拋石船組隊拋填，實現一次掛檔、多船同時拋填，大大提高了拋石施工能力。多船組隊掛檔時，應注意最后一艘船隨水流擺幅不應超過1 m，否則拋石定位精度不夠，不能繼續再掛靠拋石船。拋石船掛靠在定位船的下游，用兩根纜繩固定。當流速較大時，下游的最后1艘拋石船尾部拋2口八字錨，可以增加各檔可加掛拋石船數量。

在實際操作中，可將掛在定位船下游各拋石船（1～2艘）編為一隊，完成拋石后，編隊開往石料場再裝石料。當拋石船掛檔后，在拋石定位系統監視下，定位船通過卷放定位錨纜，讓定位系統的拋石船圖標落在設計網格內，表示定位完成，便可進行拋填施工。

（3）拋石、換擋作業。塊石的拋投主要采用1 m3液壓反鏟式挖掘機機械拋填，拋填時判斷是否為拋石邊界，采用左舷單拋、左右舷兩邊拋兩種作業方式。左舷單拋適用于形成順堤堤身坡面，坡比控制較好，但拋填效率較低；左右舷兩邊拋適用于順堤堤身非邊坡位置，兩側同時拋填施工效率較高。

2.2.4 深水區拋石施工保障措施

對于水深超過10 m的拋石區域，開工前對施工區進行大比例測量，了解各施工作業區的水深、流速和流向，同時測量拋石漂移距，便于拋石時預留提前量。

在進行拋投施工時，在水深較深的區域采用分層拋石施工，最頂層拋石施工完成后根據測量情況進行補拋。T1～T6丁壩采用網兜拋石船進行拋投時，根據水深、流速等計算漂移距，拋投時將網兜按漂移距的位置放置到河床面拋投，確保深水拋石質量。

3 拋石施工進度保障措施

3.1 人員保證

配備足夠數量的管理、技術和質檢人員，包括各專業施工隊伍的專業管理人員，在項目經理部的統一指揮調度下安排各自的施工人員按照總進度計劃的安排進行施工作業；施工現場工人的人數由項目經理部根據現場施工狀態隨時進行增減調整，以保證現場施工人數合理。

3.2 船機設備保障

根據工程進度計劃，制定施工船舶調遣預案，合理組織調遣。船舶、機械操作及維修人員提前檢修、調試施工機械設備，檢測人員檢校儀器設備，確保施工船舶、機械、儀器設備等能隨時調用，正常運轉。

除數量控制外，施工員進行施工過程標高、斷面尺寸控制。施工時，施工員根據實時潮位，采用水砣法測定拋石斷面標高，現場檢測合格后，提交測量隊測量，進行自檢驗收。

4 結論

每一個深水防波堤工程都有其自身的特點，本文對特殊海堤的水力特性進行初步研究，根據設計要求及現場水文、水流、河床、施工人員、施工機械等各方情況提出較合理的堵口方案，包括拋投網格的劃分、船只定位、拋投順序、拋投方法、施工強度、進度等方面，結果是合理及適用的，確保施工順利進行及工程質量符合設計和規范要求。