水下拋石護岸加固施工技術

黃少強

佛山市高明區(qū)十三圍工程管理處 廣東佛山 528500

摘要：水下拋石護岸施工技術在堤防加固中的應用逐漸增加，是崩塌岸坡治理施工的有效措施之一。但是拋石工程實施于水下，屬于隱蔽工程，技術性較強，施工強度大。因此，本文結合堤岸水下拋石護岸工程實例，對水下拋石施工的難點以及施工要點進行了探討，可為今后為類似工程提供借鑒。

關鍵詞：水下拋石；護岸施工；施工要點

水下拋石護岸是治理江河崩岸的一種有效措施，通過在崩岸地段從深弘到岸邊均勻地拋一定厚度的塊石層，從而增強其抗沖刷的能力，穩(wěn)定河勢，以達到穩(wěn)定河勢、保護大堤的目的。隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，水下拋石護岸工程作為水利工程中重要的組成部分，在堤防加固工程中防止崩岸、加固堤腳方面發(fā)揮著不可代替的作用。但水下拋石護岸施工工程量大、質(zhì)量難以保證，因此，在施工中，我們必須明確建設中各個環(huán)節(jié)具體的質(zhì)量技術標準和質(zhì)量控制要點，嚴格加以把關，以其達到預期的工程建設質(zhì)量要求。本文結合筆者多年施工經(jīng)驗，從劃分網(wǎng)格圖、固定斷面的設置、拋石提前量控制、放樣定位和測量、拋石施工和定位船的移動以及斷面測量等多方面，重點對水下拋石護岸施工技術要點進行了探討，可供相關施工人員參考。

一、拋石護岸的施工難點

水下拋石護岸為隱蔽工程，具有戰(zhàn)線長、工期緊、交叉 作業(yè) 面多、施工強度高、組織協(xié)調(diào)工作量大等特 點。堤防工程一般在枯水期施工，而設計枯水位僅根據(jù)多年平均枯水位來設定，因而，許多不定因素給施工帶來了很大的不便。拋石防護的拋投范圍對防護效果影響較大，堤岸附近固、液交界處床面上的動水壓力比不受擾動水流中的動水壓力要大幾倍，平順拋石護岸和磯頭拋石護岸工程中，橫斷面上端一般自枯水位水邊開始拋石，下端則根據(jù)河床的具體形態(tài)確定。對于深泓逼岸的河段，拋石防護范圍應延伸到深泓線處，并應滿足河床最大沖刷深度的要求；在主流逼近凹岸的河勢情況下，拋石范圍必須覆蓋最大沖深處才能取得最優(yōu)的防護效果；在水流平順段，拋石防護范圍可至坡度為1∶3～1∶4的緩坡河床處。水下拋石工程質(zhì)量標準歸納起來有六個字，即“拋足、拋準、拋勻”，拋石的數(shù)量、范圍和均勻性，直接關系到拋石護岸工程的施工質(zhì)量。

二、拋石護岸的施工技術

某水上拋石防護工程，受潮水影響較大，流速隨潮水的漲落變化較大，水位由于受潮水的影響變化也較大，最大水位差在1.5m左右。水上拋石施工受水流、水位的影響較大，特別是下游的水上工程的施工更是要對施工區(qū)域的水流及潮位條件做出正確的分析，同時該河水上施工作業(yè)時還應注意來往船只的通行，以免發(fā)生安全事故或?qū)κ┕がF(xiàn)場造成影響。根據(jù)《水下平順拋石護岸工程質(zhì)量驗收辦法（試行）》規(guī)定，為使工程達到“拋足、拋準、拋勻”的質(zhì)量標準。筆者根據(jù)多年施工經(jīng)驗和技術分析，歸納總結出“劃分小區(qū)、專船定位、合理掛檔、定量拋投、多次拋勻”的施工方法。

1.劃分網(wǎng)格圖

首先對施工區(qū)域的水下地形進行測量，繪制1∶2000的水下地形圖；然后根據(jù)施工圖紙和拋石區(qū)的大小，將整個水下拋石范圍劃分為若干個單元，將每個單元劃分成若干個小拋區(qū)（網(wǎng)絡），網(wǎng)絡規(guī)格一般為5m×20m，并對每個網(wǎng)格進行編號。根據(jù)拋石厚度和小拋區(qū)的面積來計算各個網(wǎng)格的設計工程量，以便根據(jù)設計工程量合理調(diào)度安排石料船上檔拋投，使船只正確到位，并記錄拋石數(shù)量和進度。為保證拋石的均勻性，每個小區(qū)應分5～8次拋足（拋石厚度較小的不得小于4～6次，水位變化區(qū)和近坎部位根據(jù)具體情況，但最少不得少于3次拋足）。工程的施工過程中填寫小區(qū)圖并及時復核各小區(qū)的實際拋投量，將實際拋投量與設計拋投量進行比較并上報監(jiān)理工程師進行質(zhì)量評定，決定是否需要補拋或進入下一小區(qū)的拋投工作。

2.固定斷面的設置

一般每間距100m設置1條固定斷面，本標段護岸總長度為1000m，共設置固定斷面10條，每個固定斷面分別在拋前和拋后各測量一次以檢測拋石厚度，每一小拋區(qū)的拋石數(shù)量及全部小拋區(qū)的拋石數(shù)量必須達到規(guī)定的要求。規(guī)范要求每個單元工程實際拋石數(shù)量達到設計值的95%至105%及以上，單元工程為優(yōu)良工程。如不滿足要求應立即查明原因并進行補拋直至達到要求，保證工程的質(zhì)量優(yōu)良。固定斷面采用測深儀結合激光測距儀進行測量，先將測量船的一邊與固定斷面線相重合，然后用激光測距儀在固定斷面上約每隔5m測量一次該點到岸上斷面旗距離，同時用測深儀測量該點的水深。最后將水深換算成1985國家高程基準下的高程，把測量成果繪制成1∶200的固定斷面平均增厚率測量圖。

3.拋石提前量控制

由于塊石在入水過程中受到水流作用將順水流方向（縱向）漂移一定距離后才能落到河床或岸坡上，塊石在水中漂移距離受流速V（m/s）、塊石自身重量W（kg）和水深H（m）等諸因素的影響，下落距離S按下式計算：

S = 0.8VH/W1/6

施工時應適時進行水深和流速的測量，調(diào)整拋石提前量。拋石提前量除了落距還應加上裝載塊石的船身離定位船的距離，拋卸時一律要求塊石船順水流方向垂直掛靠于定位船。本工程處于感潮河段，流速受漲落潮的影響變化較大，考慮實際施工時間段和流速的變化特征，每天每隔2h測量一次流速，在拋石施工中利用最后一次所測量的流速作為以后兩小時施工的代表流速，若最近一次計算出的拋石提前量與上一次的提前量相比相差超過30cm則進行定位船的移動，做到及時調(diào)整拋石提前量，達到“拋準”的目的。水深則根據(jù)施工前測量的水下地形圖以及實測的當天水位，選擇能體現(xiàn)實際情況的代表性水深作為計算落距的水深。塊石重量按塊石的平均重量30kg計算。

4.放樣定位和測量

本工程采用GPS全球定位系統(tǒng)進行施工放樣定位。根據(jù)施工圖紙上提供的坐標，首先對施工圖紙上所給坐標的正確性進行校核。待施工圖紙上的坐標得到正確的驗證后，將根據(jù)此坐標來理論計算定位船各個位置的坐標然后進行定位船的定位。

在包含固定斷面的拋區(qū)，拋投工作開始前首先要做好固定斷面的拋前測量工作。拋前固定斷面的測量由專業(yè)的測量人員利用測身深儀和測距儀完成。首先將石料船的一邊船舷與固定斷面相重合，然后在固定斷面線上每隔5m測量一個點的水深及其至岸上斷面旗的距離。將測量成果整理并繪制成圖。

5.拋石施工和定位船的移動

定位船定好位后即可安排石料船上檔進行拋石施工。施工員根據(jù)質(zhì)檢工程師提供的石料船的實收噸位并結合定位船所在位置的小拋區(qū)的設計拋石量，科學合理地調(diào)度安排石料船排靠在定位船的相應位置上，等所有船只?？拷Y束后安排分配工人上船進行拋石作業(yè)。在進行水下拋石施工時，應嚴格遵循“先深后淺，先上游后下游”的原則。

定位船快速準確的移動是保證長江水上拋石施工工作正常運行的前提。水上作業(yè)是該河拋石施工的最大特點，水上作業(yè)的技巧性比較強，必須要有專業(yè)且有經(jīng)驗的人員負責調(diào)動才能協(xié)調(diào)有效地進行工作。本次施工將小拋區(qū)劃分成5m×20m的規(guī)格。開工前將規(guī)定所有參加施工的船只石料的裝載長度必須要在10±2m范圍內(nèi)，故每個小拋區(qū)縱向需移位一次才可將整個拋區(qū)拋滿。定位船的橫向移位視拋區(qū)的寬度而定。本次工程拋區(qū)的寬度均為40m，計劃橫向移位1次。石料船掛靠在定位船上施工時只發(fā)生橫向的偏移，由于各小拋區(qū)的寬度均為5m，為保證各小拋區(qū)無拋空區(qū)域，每次石料船偏移的距離為2.5m。

6.斷面測量

在包含固定斷面的拋區(qū)拋投結束后，要及時進行拋后固定斷面的測量。測量方法同拋前測量。將測量的成果與拋前固定斷面的測量成果進行對比分析，每個點的增厚率應在設計厚度的65%～135%之間，完全符合要求后則可進入下一位置的施工；不符合要求的則要立即查明原因采取措施進行補拋，直到符合要求為止。

在工程全部拋石施工結束后，應及時進行水下地形測量并將拋后所測的水下地形圖與拋前水下地形圖進行對比分析并上報監(jiān)理工程師審核，作為竣工資料。經(jīng)監(jiān)理工程師審核后進入完工審報階段。

三、拋石護岸施工質(zhì)量控制

拋石順序先上游，后下游，先遠后近的程序進行。做到拋投均勻，不留空擋，拋石質(zhì)量 主 要以以下幾個方面控制