長江下游黑沙洲航道整治二期工程水下拋石施工工藝及質量控制

殷賢斌

摘 要：長江航道整治工程水下拋石主要有護坡、護腳、護底、筑壩等幾種用途，是典型的隱蔽工程之一，主要作用是加強護坡及河床的治理與防護，防止岸坡遭水流沖刷引發的崩岸、岸坡及河床水土流失等情況，增強河床的抗沖刷能力，穩定河勢與河床結構，以及通過拋石筑壩改善航道的水流條件來達到優化主航道通航條件等。本文以長江下游黑沙洲水道航道整治二期工程現場施工為實例，初步分析水下拋石施工工藝，針對水下拋石施工要點及質量控制進行總結及探討，確保工程質量，可為其他類似工程提供借鑒和參考。

關鍵詞：航道整治 水下拋石 施工工藝 施工要點 質量控制

中圖分類號：TU198 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）01（c）-0069-02

1 工程概況

黑沙洲水道位于長江下游安徽省蕪湖市新港鎮長江段，板子磯，下至高安圩（長江下游航道里程480～485km），河道全長14km，是長江下游重要淺險水道之一。承建單位是長江武漢航道工程局，工程主要包括在南水道心灘上建設1條順壩和4條齒壩，分別長約3021m、347m、358m、320m、255m；對左槽內3號潛壩、4號潛壩壩身及上下游護底進行加固。本文以長江下游黑沙洲水道航道整治二期工程現場施工為實例，淺談了水下拋石施工工藝，針對水下拋石施工要點及質量控制進行總結及探討。

2 施工條件

黑沙洲航道水位主要受長江徑流影響，中、洪水期不受潮汐的影響，枯水期水位有可能受到潮汐的影響，但影響程度較小，由于工程量大，工期緊，施工點多，施工區域水深有22m左右，流速較大，水流形態較復雜，并且占據主航道，船舶過往頻繁，安全隱患大。長江下游黑沙洲水道航道整治二期工程水下拋石主要有排上拋石護底、拋石護腳、拋石護坡、拋石筑壩等。

3 施工技術準備

3.1 拋石準備

做好拋石量方、定位船粗定位等各項準備工作。

3.2 拋石網格的編制和計算

實施方格控制，按設計的拋石范圍，從上游向下游劃分施工網格：先劃分大網格，將拋石范圍分別設置20m×20m的施工網格，將需拋石的施工區域用CAD成圖并計算出每個格網內的工程量，施工時每個格網用GPS定位，定位船在網格內移動，拋投完畢移動到下一網格拋投，網格內拋投總量不得少于設計理論值。

3.3 石料的規格質量要求

塊石粒徑為0.36～0.6m，粒徑大于0.40m的比例應大于85%。濕抗壓強度應大于50MPa，軟化系數大于0.7，密度不小于2.65t/m3。塊石應質地堅硬，無風化剝落和裂紋，抗風性能好，無裂縫，在水中或受冰凍后不崩解，凍融損失率小于1%。不得使用薄片、片狀、條狀、尖角等形狀的塊石。塊石應具有合理的級配，以增大密實度，減少孔隙率，石料的規格質量應符合設計要求。

3.4 拋投參數

拋石施工過程中應隨時檢查拋填的厚度、均勻度和范圍，按設計要求控制拋石的范圍和厚度。拋石應考慮水深、水流和波浪等自然條件對塊石產生的漂移影響。拋石前先測定水深、流速、流向，實測不同重量塊石的漂移距，然后根據L=0.74×VfH/G1/6，式中：V為表面流速（m/s）；H為水深（m）；G為塊石重量（kg）。計算其漂移距的理論值，最終確定修正后的飄移距，并將其繪制成水深、流速。

3.5 拋石定位

拋石采用定位船舶和裝載拋投船舶組合進行拋石施工，定位船選用證照齊全噸位500t以上、塊石運輸船選用證照齊全噸位300t以上的駁船。定位船垂直水流布置，塊石運輸船順水流垂直吊掛在定位船的下游側。定位船采用4纜法定位，考慮到拋石作業時盡可能減小施工所需水域，少占航道有效航寬，為安全起見，伸入河心的兩根邊纜應酌情布設沉鏈，便于過往船舶安全航行。通過收、放錨纜靈活控制定位船上、下、左、右移動。

3.6 拋石移位

塊石拋投采用機械，機械拋投時，每個工作面安排一臺或兩臺反鏟挖機，每臺挖機負責一艘運石船的拋投，一個工作面根據情況掛1～3艘運石船進行施工，在施工過程中根據兩邊網格拋投量大小對船位進行調整，拋石過程中應做好安全工作。定位船通過連接錨纜絞機移位，每次移動1.5m，以保證塊石拋投覆蓋均勻，不留空缺。施工中，對于淺水區域內大船無法拋投的部位，采用小船進行拋投和水位上漲后再拋投兩種方法解決。拋石應均勻，拋到率應大于90%。在水上拋石施工完后要及時安排水下地形測量，以檢查拋石是否達到設計要求。

3.7 水上拋石工藝流程

水上拋石工藝流程見圖1。

4 水上拋石施工技術要求

拋石前應通過現場試驗確定不同水深、流速及塊石大小的水平漂距，并做好記錄。水上拋石應分斷面、分區間，按先上游后下游，由遠而近，先拋腳后拋坡原則有序進行。拋填區域的劃分應取得監理工程師的批準。施工時岸上應設置施工導標，水上設置定位船，并根據事先劃分的拋投區計算拋石量，及時測量施工區域的水深、流速，計算漂距。根據漂距，由定位船控制拋石船只的拋投位置，做到定位準確、拋石均勻、保證數量。水上拋石過程中應采取適當措施避免塊石劃破排體的排布。一般應先拋較小塊石頭，再拋大塊體石頭，力求較大塊石壓在較小塊石之上。

拋石前及完工后，施工單位應組織拋填區域的地形測量，圖比1∶500，順水流方向斷面間距50m，斷面點距5～10m。

5 結語

水下拋石是長江航道工程常用的治理措施之一，也是隱蔽工程的典型，具有點多、面廣、強度高、組織協調工作量大等特點，作為施工單位，必須通過編制合理的施工組織方案，并對施工工藝不斷優化，從源頭控制，質量控制、才能確保長江航道整治工程水下拋石隱蔽工程的安全和質量，從而獲得最佳的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1] 中交第二航務工程勘察設計院有限公司.長江下游黑沙洲水道航道整治二期工程施工圖設計[R].武漢：中交第二航務工程勘察設計院有限公司，2016.

[2] 長江武漢航道工程局.長江下游黑沙洲水道航道整治二期工程施工組織設計[R].武漢：長江武漢航道工程局，2016.

[3] JTJ 312—2003，航道整治工程技術規范[S].

[4] JTJ 258-2008，水運工程質量檢驗標準[S].