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）

隨著我國社會和經(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)。在社會科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，該技術(shù)也變得越來越完善，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)岸及臨時圍埝C標(biāo)段為例，對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

在對深水防波堤工程拋石質(zhì)量進(jìn)行控制的過程中，難點(diǎn)之一就是對其邊坡成型進(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?，塊石拋填的過程中會出現(xiàn)漂移現(xiàn)象。本文結(jié)合工程實(shí)例，對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)岸及臨時圍埝C標(biāo)段位于唐山港曹妃甸港區(qū)，已建的國投煤碼頭工程以南，防波堤外側(cè)的無掩護(hù)區(qū)域。本工程為長686.1m臨時圍埝，采用拋石堤心的斜坡堤結(jié)構(gòu)。臨時圍埝采用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程中，拋填量特別大，對于標(biāo)高在-1.0m以下的部位，應(yīng)該采用開體駁拋填，同時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)域里面畫出施工網(wǎng)格及每一網(wǎng)格的長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。船舶定位的時候，移定位船至欲拋填里程，根據(jù)開體駁料倉縱向軸線至開體駁船舷的距離確定定位船船舷的位置[3]。定位船安裝有兩臺移動式GPS，進(jìn)行定位的時候時，相關(guān)測量人員應(yīng)該保證艏、尾處于同時作業(yè)狀態(tài)。

3.2確定堤心體具體拋填分層厚度

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

3.3對堤心主體邊坡成型進(jìn)行控制

對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?，F(xiàn)場施工控制過程中應(yīng)該依據(jù)水流狀況實(shí)時調(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，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，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的距離來消除對施工造成不利影響的因素。

4　對堤心石補(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）以及施工測量（2m為一個測點(diǎn)）作為重點(diǎn)考慮的因素，合理劃分施工網(wǎng)格。同時還應(yīng)注意水流對拋石產(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)格的時候，需要對控制網(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，對網(wǎng)格施工量進(jìn)行計(jì)算的時候是按照現(xiàn)場實(shí)測數(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，同時根據(jù)相鄰兩側(cè)網(wǎng)格的具體施工量推算出來。

5　結(jié)束語

在對防波堤工程進(jìn)行拋石施工的時候，水流和風(fēng)涌是影響拋石體成型的兩個重要因素?？梢酝ㄟ^合理調(diào)整施工中的預(yù)留距離來減少拋石受到的不利影響，甚至可以將不利影響變成對拋石斷面成型比較有利的影響。此外，拋石斷面施工過程中所選擇的施工船舶以及施工工藝也會對拋石斷面的成型產(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，同時選擇類似的船舶進(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>