拋石基床整平技術在長江河道整治項目中的應用

陳宏松 中交二航局第三工程有限公司

1.工程概況

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

2.工程特點及難點

本工程屬于岸壁式碼頭結構，內口長寬尺寸分別為320m和130m，碼頭面寬度均為30m。

前墻采用的是地下連續墻，厚度800mm，高度17m，地連墻頂標高為0.75m，上部現澆胸墻；軌道下的樁基采用600mm直徑的PHC管樁，樁長24m，樁頂標高為4.9m，上部現澆軌道梁；進出水涵洞處的現澆胸墻下方地連墻頂標高為-0.75m，PHC樁頂標高為-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9.2～11m不等。樁底標高均為-9m；錨碇墻同胸墻、軌道梁一樣均為現澆鋼筋混凝土結構；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；碼頭面為高強混凝土連鎖塊，下部從下到上分別為集配碎石、水泥穩定碎石、中粗砂墊層。

內港池碼頭江側兩處翼墻的結構同內側，其與江堤連接處設置鋼筋砼防汛墻，下部為漿砌塊石擋土墻。翼墻及防汛墻外側設置1：3坡度的拋石護坡。

施工重點：（1）地連墻。地連墻總長830 m，頂標高有0.35m和-0.75m，施工要求高；（2）現澆胸墻。現澆胸墻高達7m，對模板的穩固性要求高，并且需要降水。

施工特點：（1）江側翼墻施工時需要設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：（1）施工環境較為復雜，自然條件差。本地區夏季強熱帶氣旋和臺風影響頻繁，雷暴天氣多。冬季及春初施工受北方寒潮影響大。并且該區域屬于中等強度潮汐河口，汛期流速大，對水下施工影響大。（2）長江航道繁忙，通航密度大、安全隱患多。世業洲施工區域的現有航道通行量較大，施工區船舶密集，這類上、下航行的船舶將不可避免地對施工區域作業帶來很大影響。且工程所需構件和材料絕大部從水上運至施工現場，均來自不同區域，運輸船在穿越航道時對過往船舶航行產生干擾。施工期間極易發生船舶碰撞或擱淺事故，安全隱患多。（3）施工組織難度大，需實行動態管理。本工程位于長江下游感潮河段，呈現多灘多槽格局，河勢變化復雜，整治建筑物的施工必須服從控制河勢和實現治理目標的需要，施工組織、計劃安排和工藝選擇必須適應相應水域的自然條件，確保安全施工，服從工程總體進度計劃和業主對工程的動態管理要求。（4）資源需求量大。工程所需大型船機設備投入多，材料供應量大，本工程五個標段及長三角地區附近其他工程同時施工，造成材料供應緊張，尤其是石料、土工布及預制加工廠需求量很大，造成資源供應緊張。（5）本工程包括軟體排鋪設、潛堤、丁壩、護岸、回填袋裝砂、大型梯形空心構件的預制安裝及鉤連體和新型透水框架等工程，施工內容多，工序復雜。按照全面開工、分段突擊、快速推進、確保重點等對施工組織、安全管理提出了相當高的要求，施工組織管理跨度大、難度大。

表1 整平允許偏差、檢驗數量和方法

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，潛水員首先對座底部位的拋石進行探摸檢查，確保拋石護底良好且無破損現象，回淤不超過30cm時整平船方能座底進行拋石整平施工作業，如果回淤超過30cm時，需采用抽砂泵進行清淤。

3.2 整平船定位座底

（1）將整平施工位置座標輸入電腦，在GPS指導下，利用拖輪使整平船在施工區域拋錨，完成粗定位；（2）調整錨纜移動船位，進行準確定位后，啟動注水系統，向壓載艙注水，在注水過程中，通過監控系統隨時調整船位，使其平穩下沉準確就位座底。（3）座底后，打開底門，使艙內外水位一致。

3.3 調整整平刮刀標高

（1）將基床整平施工控制標高輸入電腦。（2）啟動四臺液壓千斤頂調整由兩個GPS和八個壓力傳感器測深系統確定的整平刮刀底刃標高，使其等于基床施工控制標高。（3）用水準儀校核刮刀標高。

3.4 基床拋石

（1）拋石前，用水籃對整平區域內的護體軟體排上的江底標高進行測量，同時，運石船2艘靠于整平船左右舷。（2）由拋石工人指揮，兩臺克令吊配2.5方抓斗從運石船倉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高加30～50cm，使用水籃測控，每次拋石進尺2m左右。

3.5 基床整平

啟動整平機，通過傳動鏈條，使刮刀行走對拋石基床進行刮平施工。

3.6 整平驗收

（1）用GPS確定基準標高，使用水準儀、測深桿和常規測量方法，按5m一斷面，每個斷面間隔2m一個點測量基床頂面標高，允許偏差±10cm。（2）基床檢測標高＝基床施工控制標高-0.1m。（3）重復4、5、6程序并不斷向前推進，直到一個船位拋石整平施工結束。

3.7 整平船起浮移位

（1）一個船位整平施工結束后，關閉整平船底門，操作有關蹀閥啟動壓載泵排除壓艙水，使船體均衡平穩上浮，船體起浮離原地面30～50cm時，啟動四臺錨機按照操作規程緩慢調整錨纜，使整平船順軸線平行移位，在GPS指導下，進入下段基床位置，重復上述操作程序。（2）在進入下段基床拋石整平時，整平船位置設定與上段整平基床面搭接1m。

4.基床整平技術保證措施

拋石基床的檢驗及評定標準具體參照表1。拋石整平允許偏差、檢驗數量和方法應符合表1的規定。

基床塊石分兩次拋填，先進行粗拋，后細拋，細拋采用地瓜石，要嚴格控制填料的規格，厚度控制在30cm左右。細拋采用升降料斗進行拋填，需波浪式拋填，方便整平機將多余石子掛入低洼區。每次拋石數量不宜過多，刮鏟厚度不宜過大，防止造成刮刀前塊石過多，致使刮鏟刮不動或兩側大量溢出。整平施工過程中，加強檢測整平機平面位置、傾斜度、底標高、基床整平前后標高和施工區域水流流速、潮位等參數。區域整平完成后，對整平區域標高、平整度進行質量檢測，移船定位前要精確計算搭接長度，避免出現遺漏。

5.結束語

當前，在港口碼頭施工過程中，由于拋石基床整平施工技術具備施工便捷、施工效果突出等優勢，因而得到了廣泛的應用。本文以實際工程為例，深入研究港口碼頭內基床整平作業方法，有效進行基床整平建設工作，施工效率及質量較佳，具備較大的實際運用及推廣價值。