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(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各種工程建設(shè)事業(yè)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展，很多先進(jìn)的施工技術(shù)在工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用。在深水防波堤工程建設(shè)中，拋石斷面施工技術(shù)就是一項(xiàng)有效的施工技術(shù)。在社會(huì)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，該技術(shù)也變得越來(lái)越完善，有效提高了深水防波堤工程的石料拋填施工質(zhì)量。而想要有效控制拋填質(zhì)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(qū)煤碼頭造陸工程護(hù)岸及臨時(shí)圍埝C標(biāo)段為例，對(duì)深水防波堤工程中的拋石斷面成型有效控制手段進(jìn)行了分析。

深水防波堤；拋石；斷面成型

引言

在對(duì)深水防波堤工程拋石質(zhì)量進(jìn)行控制的過(guò)程中，難點(diǎn)之一就是對(duì)其邊坡成型進(jìn)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(shè)計(jì)斷面邊坡是不一樣的[1]。根據(jù)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(jìn)行拋石施工，因?yàn)槭艿剿鞯挠绊懀瑝K石拋填的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)漂移現(xiàn)象。本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)給深水防波堤工程中的拋石斷面成型實(shí)際效果造成影響的相關(guān)因素以及控制方法進(jìn)行研究。

1　工程概況

華能唐山港曹妃甸港區(qū)煤碼頭造陸工程護(hù)岸及臨時(shí)圍埝C標(biāo)段位于唐山港曹妃甸港區(qū)，已建的國(guó)投煤碼頭工程以南，防波堤外側(cè)的無(wú)掩護(hù)區(qū)域。本工程為長(zhǎng)686.1m臨時(shí)圍埝，采用拋石堤心的斜坡堤結(jié)構(gòu)。臨時(shí)圍埝采用10～100kg塊石做堤心，其施工總量為193605m3，預(yù)計(jì)沉降量為19361m3，外坡坡度1：2。護(hù)面塊石規(guī)格為150～250kg，其施工總量為17955m3。本工程施工區(qū)域的水深條件良好，適合開(kāi)體駁作業(yè)。該海區(qū)潮汐性質(zhì)屬于不規(guī)則半日潮。大潮時(shí)甸頭附近最大漲潮流可達(dá)1.40m/s，落潮流可達(dá)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(jìn)行堤心石部分拋填的施工過(guò)程中，拋填量特別大，對(duì)于標(biāo)高在-1.0m以下的部位，應(yīng)該采用開(kāi)體駁拋填，同時(shí)配合使用自航駁拋填，堤心其他部分采用自航駁拋填，而護(hù)面塊石采用自航駁拋填。而二片石墊層以及100～150kg護(hù)底塊石施工時(shí)均采用自航駁水上運(yùn)輸，自航駁靠定位船定點(diǎn)定量拋填。二片石與軟體排鋪設(shè)之間需形成流水作業(yè)，護(hù)底塊石與二片石之間也需形成流水作業(yè)，流水步距控制在100m以內(nèi)。倒濾層拋填施工中采用的是自航駁配反鏟，通過(guò)定位船進(jìn)行定位，反鏟定點(diǎn)定量拋填，其中專用拋石船為定位船，工藝系統(tǒng)里面主要包含有兩個(gè)功能設(shè)施：運(yùn)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(shí)標(biāo)高，立即進(jìn)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(jìn)行坡肩部分的施工[2]。

3　對(duì)堤心拋填的成型進(jìn)行控制

3.1船舶定位

在拋填區(qū)域里面畫(huà)出施工網(wǎng)格及每一網(wǎng)格的長(zhǎng)度與寬度方向的軸線。網(wǎng)格的縱、橫軸線分別用偏移基床控制軸線的距離和里程標(biāo)記。船舶定位的時(shí)候，移定位船至欲拋填里程，根據(jù)開(kāi)體駁料倉(cāng)縱向軸線至開(kāi)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(tái)移動(dòng)式GPS，進(jìn)行定位的時(shí)候時(shí)，相關(guān)測(cè)量人員應(yīng)該保證艏、尾處于同時(shí)作業(yè)狀態(tài)。

3.2確定堤心體具體拋填分層厚度

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

3.3對(duì)堤心主體邊坡成型進(jìn)行控制

對(duì)堤心主體邊坡成型進(jìn)行控制是堤心石主體拋填最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。應(yīng)該依據(jù)防波堤的具體斷面結(jié)構(gòu)，其邊坡控制線范圍內(nèi)以及外側(cè)棱體內(nèi)底角線使其邊坡底角線[4]。同時(shí)控制外側(cè)邊坡坡度為1：2，而內(nèi)側(cè)邊坡坡度為1：1.0。因?yàn)橥ǔＧ闆r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(yīng)該依據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，拋填各層堤心主體的時(shí)候，應(yīng)該控制和兩側(cè)邊坡距離最近的施工船位，具體控制邊線和設(shè)計(jì)邊坡線之間的距離為7m。同時(shí)依據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)判斷塊石漂移的具體規(guī)律，如果邊坡控制是在漲潮時(shí)進(jìn)行，那么就應(yīng)該在靠近外坡的位置進(jìn)行拋填；如果是在退潮時(shí)進(jìn)行的，那么就在靠近內(nèi)坡位置機(jī)械能拋填，從而保證堤心石在拋填范圍里面。現(xiàn)場(chǎng)施工控制過(guò)程中應(yīng)該依據(jù)水流狀況實(shí)時(shí)調(diào)整邊坡預(yù)留具體控制距離。比如，在漲潮條件下拋填外側(cè)堤心主體具體船位時(shí)，就應(yīng)該依據(jù)實(shí)際流速把邊坡預(yù)留具體控制距離適當(dāng)調(diào)小1～2m；拋填內(nèi)側(cè)堤心主體具體船位時(shí)，就應(yīng)該依據(jù)實(shí)際流速把邊坡預(yù)留具體控制距離適當(dāng)調(diào)大1～2m。如果是在退潮的時(shí)進(jìn)行拋填，為了防止順著堤體水平以及垂直方向布船拋石過(guò)程中由于船位連接而使得連接部位出現(xiàn)一條凹/凸槽而對(duì)防波堤坡面具體成型平整度造成影響，就應(yīng)該在船位連接部分搭接或者是間隔1～3m的距離來(lái)消除對(duì)施工造成不利影響的因素。

4　對(duì)堤心石補(bǔ)拋以及規(guī)格石拋放成型進(jìn)行控制

坡面堤心石補(bǔ)拋和規(guī)格石拋放的具體施工網(wǎng)格確定方法是不一樣，因?yàn)槠旅娴绦氖a(bǔ)拋和規(guī)格石拋放都是在已經(jīng)過(guò)粗拋施工為基礎(chǔ)上而進(jìn)行施工的，網(wǎng)格大小以及怎樣劃分每個(gè)網(wǎng)格里面的施工量都是不一樣的，所以這種施工網(wǎng)格主要是平面結(jié)構(gòu)以及斷面結(jié)構(gòu)型式，應(yīng)該將方便施工要求（進(jìn)行移船施工）以及施工測(cè)量（2m為一個(gè)測(cè)點(diǎn)）作為重點(diǎn)考慮的因素，合理劃分施工網(wǎng)格。同時(shí)還應(yīng)注意水流對(duì)拋石產(chǎn)生非常大影響的位置，必須考慮石料受影響較大的那個(gè)方向，使得石料在該方向出現(xiàn)的漂移以及擴(kuò)散程度比另一方向大很多。在確定具體施工網(wǎng)格的時(shí)候，需要對(duì)控制網(wǎng)格在不同方向的具體尺寸比例進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，讓其和成型要求相符。當(dāng)確定好具體施工控制網(wǎng)格后，計(jì)算出所有單元網(wǎng)格的具體施工量，對(duì)網(wǎng)格施工量進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候是按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的斷面線，以及設(shè)計(jì)斷面線在相應(yīng)的網(wǎng)格橫斷面方向中具體網(wǎng)格尺寸里所圍成的面積與縱斷面方向具體網(wǎng)格尺寸，將兩者相乘計(jì)算得出的。

通常情況下，斷面測(cè)線間距應(yīng)該是5～10m，如果網(wǎng)格尺寸是2.0m×2.0m，那么在不同實(shí)測(cè)斷面間的相應(yīng)網(wǎng)格是不存在能夠算出方格工程量的實(shí)測(cè)斷面線，這一部分的具體網(wǎng)格施工量只可以采取內(nèi)插法，同時(shí)根據(jù)相鄰兩側(cè)網(wǎng)格的具體施工量推算出來(lái)。

5　結(jié)束語(yǔ)

在對(duì)防波堤工程進(jìn)行拋石施工的時(shí)候，水流和風(fēng)涌是影響拋石體成型的兩個(gè)重要因素。可以通過(guò)合理調(diào)整施工中的預(yù)留距離來(lái)減少拋石受到的不利影響，甚至可以將不利影響變成對(duì)拋石斷面成型比較有利的影響。此外，拋石斷面施工過(guò)程中所選擇的施工船舶以及施工工藝也會(huì)對(duì)拋石斷面的成型產(chǎn)生一定影響，通常應(yīng)該采取以垂直軸線為主的這種拋石方式，同時(shí)選擇類(lèi)似的船舶進(jìn)行拋石，這樣能夠有效確保工程拋石斷面的成型質(zhì)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(guó)港灣建設(shè)，2005（3）：36～39.

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

[3]李賀青，柳玉良.從護(hù)面塊體穩(wěn)定性論深水防波堤[J].水運(yùn)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(chǎn)導(dǎo)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?yàn)樯钏畳伿啦ǖ獭?/p>