水上拋石施工方法及質量控制分析

梁 興

（合肥廬陽城市更新投資集團有限公司，安徽 合肥 230000）

1 工程概況

本工程包括人工島護岸、陸域形成、地基處理及海巡交通船碼頭。工程處于無掩護的敞開海域，施工受臺風、突風、風暴潮等影響大，全年有效施工天數少。由于受東南風向的影響大，為確保工程的順利實施，優先安排東護岸施工，確保在臺風期前基本完成東護岸堤心拋石及外坡護面，形成海上施工的掩護條件，保證整個工程工期。

2 施工程序

2.1 東、南護岸拋石施工垂直順序

基槽開挖→開體駁拋填1～500kg 塊石→水上拋填10～100kg 堤身塊石→水上拋填1.5～2t 塊石棱體及護底塊石→水上拋理墊層塊石。

2.2 施工設備

水上拋石的主要施工設備有定位駁、開體駁、拋石船（反鏟挖掘機）、橫雞躉、拖輪。定位駁用于準確定位拋石位置和停靠拋石船、開體駁。開體駁是由縱向對稱的兩半船體組成，在船體啟閉液壓油缸和張開力矩的作用下，駁船的船體便張開拋石。拋石船是運輸石料到現場的工具，一般配有反鏟挖掘機進行拋石。由于定位駁不具備自航能力，在拋石移船及防臺轉移時均要靠拖輪進行拖曳。

2.3 材料準備

施工地區經濟發達，交通網十分發達，公路、水運運輸條件優越，材料采購和運輸十分方便。本工程所需石料在周邊地區儲量豐富，市場供應能力足，石料運輸方式均為水運。

2.4 測量定位

在工地附近建立GPS 基站，安設后經過加密測量、復核，滿足水運工程測量規范要求，滿足海上GPS 流動站需要。根據圖紙坐標，以護岸前沿線作為主控制線，按拋石里程和設計標高進行分層平移推進式拋石。

在測量定位中，用定位船自帶的RTK-GPS 對船定位，項目部測量人員再用GPS 對拋石定位船的位置進行復核，確定無誤后才能下纜定位。

當一次斷面拋石完成之后，采用RTK 與數字化自動測深儀組合進行同步測量驗收工作，可以使測量數據自動采集，將采集數據模塊與計算機連接，通過軟件處理形成數據文件，并自動生成水深斷面圖。檢驗其是否符合設計要求，如果有區域凹陷或者凸起，則立刻進行補拋或挖除，直到符合設計標準。

2.5 拋石試驗

正式拋石前應進行試拋，通過拋石試驗找出控制參數，用于指導施工作業的控制依據，首先根據劃分的船位網格對拋石船進行準確定位，然后對反鏟挖掘機在不同位置以及拋石數量等參數進行試驗并記錄，在正常水位、漲潮和落潮的時候各進行一次，以掌握不同水深、不同水流對塊石沖刷產生的偏移量。

3 施工過程出現的問題及解決辦法

3.1 水深不足

由于本工程所有石料拋填均為水上作業，拋填高程在-17.6m 至+4.28m 之間，受水深條件影響大。本工程采用1000m3的開體駁只能適用于-5m 以下的拋石作業，才能保證船機安全，后期采用300~800m3的駁船運輸塊石，在拋填護底塊石時，水深不足嚴重制約著拋石進度。

解決措施：由于600-800kg 護底塊石的頂面高程為-1.5m 和-1.0m，而根據九州港潮汐表數據顯示每天的最低潮位在-1.0m 至0m 之間，而600 m3 駁船滿載時吃水2m，所以現場采取趕潮位，趁每日高潮水進行拋石作業，等潮位下降不能滿足吃水要求時，移船至護岸斷面外靠泊，等待下個潮水繼續作業，另外再綜合考慮選擇600 m3左右的駁船進行拋石，有效克服了水深不足帶來的不利影響。

3.2 外坡坡面設計緩

護岸外坡為1:2 的斜坡，坡度緩，水平距離大，從外坡靠船拋石雖然可以在斜坡斷面內存夠所需塊石，但是帶來的問題也顯而易見，挖掘機臂長不夠，無法抓取外坡側的石料進行理坡。

解決辦法：反鏟挖掘機挖取外坡拋填的石料從下至上進行理坡，當理坡至+2.0m 時，已難以挖取外坡側石料，安排運石船靠泊在內坡拋填塊石，由于內坡為坡度為1:1 的斜坡，水平距離短，挖掘機臂長足夠，挖取石料后集中存放在堤頂，后倒運至外坡側進行理坡。

3.3 塊石規格不規范

由于本工程需要拋填多種不同規格塊石，含1~500kg 堤心石，10~100kg 堤心石，1.5~2.0t 棱體塊石，200~250kg 墊層塊石，100~200kg 及600~800kg 護底塊石，且石料來源不穩定，由深圳、珠海多家石場供應，石料規格質量難以保證。現場石料存在的主要問題在于堤心石的石料含石粉超標，規格不符合要求等。

解決辦法：初期石料進場后，現場技術員檢查塊石規格不符合設計及規范要求后，堅決進行石料退場處理。

3.4 沉降影響

護岸拋石理坡進度較快，石堤上較多機械同時作業，塊石堆積過高過快，都會影響堤身的穩定，施工期間會地表沉降。

解決辦法：為了克服施工期間沉降影響，護岸拋石及理坡均預留10-15cm 的沉降量。為了準確地掌握施工期間地表沉降量、沉降規律與趨勢，檢驗施工質量，保證工程安全，同時為施工進展提供可靠的數據支持。

3.5 臺風影響

本工程區域北靠亞洲大陸，南臨熱帶海洋，天氣氣候復雜多變，災害性天氣頻繁，登陸和影響口岸人工島的臺風十分頻繁，凡登陸、影響珠江三角洲、粵西沿海和在南海北部活動的熱帶氣旋，對工程區均可造成較大影響。登陸該區域的熱帶氣旋一般集中在每年的6～10 月份。

解決辦法：臺風期間項目部安排人員進行24 小時不間斷值班，并進行提前預警，重點組織施工船舶前往避風錨地避風，現場人員全部撤離上岸。

4 結語

本工程人工島東、南護岸主體結構為斜坡式防波堤，包括多種不同規格、不同標高塊石的拋填作業，對于不同規格、標高的塊石拋填采取相對應的施工方法，并制定嚴格的質量控制措施，保證了東、南護岸的施工質量。