對水利網兜拋石施工方案的分析探討

徐文婕，鮑中秋，季 駿

（南京市水利規劃設計院股份有限公司，江蘇 南京 210000）

近年來，灌區渠道及中小河流治理受到各省市甚至是國家的更高重視，并在政策上予以了更多支持。網兜拋石護岸是一項重要的施工方案，其決定著渠道、河道的有效治理。該方案現已經于各施工領域進行了廣泛應用，如迎流頂沖及護岸等方面，都在其指導下進行。隨著工程建筑方面的不斷發展，對施工質量、工程期限及河道治理等各項指標重新進行定位，也對該方案提出了更高要求。

1 網兜拋石護岸作用及優點

1.1 作用體現

（1）用于編制網兜石籠的鋼絲具有抗腐蝕性強和高強度的特點，堅固耐磨，而且，網兜的形狀不固定，可依據地形需要編織成不同形狀。

（2）可以依據實際需求和技工技術的特點，調整網兜大小及石頭的裝載量。

（3）可以根據需要將多個網兜進行有效連接，形成防護體。

1.2 優勢體現

（1）可以較好地適應地基的變形。因其構成材料是填充石料以及網片，所以具有很好的柔韌性和延展性，不需要很大的承重力，由此對地基要求不是很高。網兜拋石可以在遭遇地震或者地基發生輕微變形甚至是不均勻塌陷的情況下，進行自動調節，以達到微調平衡的狀態。

（2）整體結構性能良好。多網連接的情況往往會因一方受力不均導致結構發生變化進而影響整體效果，但網兜拋石可以不受個別影響，實現整體結構性能的有效保障。

（3）具有較好的耐久、透水、經濟等特性。其內部石塊間隙可以將水及時排出，可以有效降低水壓造成的不良影響。且網兜材質一般為高鍍鋅低碳鋼絲，具有壽命周期長的特點。內需填充材料多為卵石或者塊石，可就地取材。

（4）施工工藝簡單。網兜拋石具有不受季節影響、施工進度快的特點，是因為其具體的施工過程簡單，不需要復雜的操作，只需人工壘石封口、吊裝到位就可以。

（5）利于生態環境的維持。網兜拋石中的石塊間隙在被土壤填充后，可以為植被創造生長條件，利于固沙和生態環境的保護。

2 相關工程概況

該工程的拋石體積約為8.11×104m3，且平均日拋量為1 300 m3。計劃為2016年1月1日開始，進行拋石作業，充分考慮了春節、航道及天氣、材料供應等各方面因素對施工的影響，需要延時20 天。在水下進行拋石作業時，定位船的作用很大，穩定且準確地進行定位關乎施工質量的保證，所以，決不能忽視其作用。本公司配有可以從事水下拋石作業用的大型拋石定位船，還有與其配套的小型船舶，每艘定位船上均配有所需的GPS-RTK測量定位系統，本次定位船擬采用289 T以上的浮吊船自帶吊機，吊機為20 T，吊臂最大長度16.5 m。本次網兜拋石計劃工期106日歷天，有效施工工期為80日歷天，因為本次網兜拋石護岸工程每天拋石量約為69 000÷80=862.5 m3。一條吊機定位船日拋投量約1 000 m3，一條定位船施工日能力可滿足施工強度需要，為防止船舶故障及其他因素，本工程擬投入2艘吊機定位船用于拋石施工，其中一艘為備用。

拋石作業計劃：1 300 m3/天。

拋石作業計劃工期：

導流壩下壓軟體排部分：60 450÷1 300÷70%=67日歷天，計劃的開工日期為2016年1月1日，計劃的完工日期為 2016年3月7日。

右緣防護加固部分：20 650÷1 300÷70%=23日歷天，計劃的開工日期為2016年5月15日，計劃的完工日期為 2016年6月7日。

該工程的質量要求是：必須保證符合國家工程質量驗收的標準。且右緣防護加固部分計劃于2016年汛期后開始作業。

擬設該項目主體需要劃分成2個作業區，導流壩下壓軟體排部分為1作業區，右緣防護加固部分為2作業區。

因為2作業區現處于枯水期，致使浮吊船很難進到作業區，因拋石網兜主要應用于水利工程的填、堵決口及堤岸防護工程中，具體劃分如圖1。

圖1 作業區劃分圖

此為長30 m、寬10 m，且每小格為2.5×2.5=6.25 m2的網格。

其是由聚丙烯繩索編制成，且強度高還具有較好的柔韌性等特點，使得網繩在兜裝石塊滑入或泡入河床時不容易被切斷，而且網兜的無固定形狀特點也使其更易貼近河的底部。本段材料講述的主要內容是利用PP拋石網兜進行拋投作業，在鎮腳、導流壩護底等方面用到的塊石總體積約為8.11×104m3。

3 網兜拋石前準備工作

3.1 材料檢查

將擬選用的石料送至專門的機構進行性能測試，容重、抗壓強度以及軟化系數等方面均合格的石料產地可以作為供料場，提供石料保障。（1）被選用的石料一定是符合標準的，無論是抗風化能力還是質地方面均要達標才行。一些帶有尖角或者是形狀呈條形的以及風化石等不能用作石料。只有具備合理級配和孔隙率低的塊石才能被選用。（2）對塊石的要求是：質地堅硬且不容易被水解，要擁有大于50 Mpa的抗壓強度，軟化系數更是要大于0.7且密度不得低于2.50 t/m3才行。塊石粒徑在0.20～0.40 m范圍內，單重在20～40 kg/塊范圍內。施工前，根據施工設計圖和浮吊船拋投覆蓋范圍將拋石區劃分成若干拋石小區，依據《長江水下平順拋石護岸施工規范》（DB32/T2947-2016），浮吊船拋投：根據具體的浮吊船的吊臂回轉、小區格的尺寸綜合確定區格尺寸，區格劃定后，繪制拋區區格圖。

每個區格中標注高計拋石量以及編號。在區格中劃分小區格，小區格邊長招按1次起吊拋投覆蓋范圍確定，宜取2.5 m。為保證拋石的均勻性，每個小區應分次拋足，設置固定斷面（除特殊情況外間距約100 m），拋石前后都要進行測量，以此確定拋石的厚度是否達標，每一拋石區的拋石量和整個拋石區拋石量合格率要達標。拋石順序一般應遵循“先遠岸后近岸，先上游后下游”原則。

3.2 船機設備要求

對定位船的要求是重量在300 t以上的浮吊船；對拋石船的要求是：重量為300 t的深艙駁。

3.3 工程量計算

采用四聯單方式計算每艘船的拋石數量，即需要經過承包人、拋石船以及監理和運輸方四方的簽字確認才可以。當運載石料的船只進入碼頭以后，監理負責監督計量符合標準的石料。依據規定的操作程序計量石料，確定石料裝載量。

驗收方的監理，根據石料的質量以及空隙率大小核對一次扣方量。石料拋投結束后，拋投方的監理根據碎石塊的參與程度再進行一次扣方，最終以雙方監理核對的方量為標準。質量檢測方面的相關數據，須經作業人員的簽字確認才算合格。

拋石作業前應依據流向、流速及水深等計算出漂移距離。漂移距離計算公式如下：

公式中：Ld指的是拋石的水平落距（m）；

H指的是水深（m）；

Vc指的是表面流速（m/s）；

G指的是塊石重量（kg）。

對石料的計算是按照矩形方法（圖2），高度為1 m，上寬為2.15 m。

圖2 石料矩形圖

3.4 網兜拋石施工方法

（1）浮吊船上面裝載6個液壓（或電動）絞關控制和6根鋼纜，如此便可以很好地控制浮吊船的位移情況。對于船頭的主纜，其承受的是整個船只的下漂拉力，而船尾的鋼纜則可以起到固定船舶防治其位移的作用。船頭和船尾兩端的鋼纜都起著控制作用，兩端分別設置了開錨，以此控制船舶左右移動。還可以對船上配備的GPS-RTK系統進行定位，進而調整船體位置。

作業位置的確定，需要借助與作業位置對應的岸上標志進行，因為拋石作業的位置在水中，水中無法確定具體位置。

檢測拋石厚度的依據和重要手段是固定斷面。作業前在設計圖上每90 m設置1個固定斷面。該項目進行作業定位和水下地形測量的原理是GPS配合數字式測深儀，進而達到均勻拋石的目的，以符合設計標準。

浮吊船拋石區一側有效吊距內（10 m）的甲板上，做好刻度，刻度間距為2.5 m，一共是4個。裝料船停靠以后，浮吊船吊起拋石網兜，將其運送至另一側，根據刻度進行拋投作業。完成后再向另一側移動2.5 m的距離，如此往復進行拋投工作。

（2）定位船進行了準確定位以后，在拋石區的另一側?？窟\石料的船只，把定位船左側作為停泊側，右側為作業區。已經完成了鋪排護底工作的區域，如果在拋錨時采用傳統錨，會破壞護底結構，應該在需要的情況下，卸載原來的錨，用大塊的混凝土來保護護底結構。

（3）拋填數量的控制。在具體的拋石作業中，應用足數的拋石以確保作業達標的同時，保證工程質量。該工程控制拋石量的方法是“量方”，可以有效保證拋石作業的準確性。對進場的石料數量進行有效控制，嚴格按照相關項目的規定，把控操作流程，以確定石料的裝載量。對拋填單元進行合理控制，根據拋投石料船只的尺寸合理劃分網格，嚴格按照設計圖紙的規劃要求，測量拋石區厚度以及水下地形，從而計算出拋投數量，編制拋石網格圖。

對拋石位置的確定需要利用GPS技術，以實現準確定位，并且能夠準確記錄拋石路線及網格移動中心位置。

（4）在浮吊船拋區一側有效吊距內（10 m）的甲板上，紅漆做刻度，2.5 m/刻度，共4個刻度。

計算浮吊船提前量。在實際定位之前，要先計算出提前量，以此保證石料能夠被拋投到準確的位置。但在這一過程中，要充分考慮水流速度和方向等因素。

3.5 拋填順序控制

應該對運料的船舶進行長度、寬度及噸位方面的要求，以確保每個網格都能夠按設計量要求拋投到位，根據網格設計的拋石量，來制定拋石船的位移方案，同時指揮施工單位的作業人員進行刮攬拋投工作，把拋投的實際情況和驗收數據進行有效記錄，時刻將其與初始設計進行比對，以此來保證每個網格都能被拋足、拋勻。

3.6 安全質量控制

為有效預防機械傷害、機械故障等情況的發生，應該配有專業人員對機械的關鍵部位進行維修和保養。吊裝機械臂的下面不能夠站人，在實際的操作過程中，機械臂與架空線之間的距離應該控制在合理的范圍內，符合相關規定。機械設備應根據其自身情況進行防塵、防雨、防砸以及防噪音等裝置的安裝，且應該在機械設備的周圍設置明顯的提示牌。規定運輸車輛不得出現超載、超高或酒后駕駛等情況，一經發現要嚴肅處理。對機器設備進行嚴格的管控，對不符合規定的設備予以禁止進場，對場內已有設備進行幾種管控，聘用專業人員進行定期的檢修與保養，對安全隱患進行有力排查，及時發現問題、解決問題。多機械進行交叉作業時，應該由專人采用旗語進行交通指揮，按有關規定進行標準化作業。

4 總結

近年來，國家對航道的建設與發展問題提出了更高的重視，并對此項事業的發展予以了有力的政策支持。對各類航道施行高效的治理，可以有效加快開工建設的進程，使得航道建設方面得到快速且全面的發展。網兜拋石是該項工程施工過程中用到的重要工藝，其已經廣泛應用于筑壩、護底及護岸等方面。根據工程項目施工要求的不斷提高，該項方案也應該得到更好的實施與發展，以更好地滿足施工需要。