浅谈航道整治工程抛石施工控制要点

摘要：近年来发展航道的速度很快，在进行港口建设的过程中护岸工程的施工也显得十分重要。其中抛石护坡是常用的一种护岸方法[1]。对于航道周边建筑在治理后的防冲刷问题，抛石是基本的一种预防方式[2]。该工程区域位于戴家洲河段地处长江中游，施工期主要受长江干流季节性洪枯水位条件制限，对抛枕、抛石和透水框架抛投等水上抛投作业有较大影响。高水位流速大、定位困难，抛投准确率低，而低水位水深条件不足，运输船舶又难以进场，施工期需合理选择施工时段、优化组织安排和调度管理。戴家洲直水道右缘深泓贴岸，护岸部分区域水深、流速较大，抛投落位难度大。戴家洲河段位于长江干线武汉~安庆航段内，地处长江中游湖北省境内，上距武汉市约99km。河段上起鄂城，与沙洲水道相连，下迄廻风矶，与黄石水道相接，全长约34km。

一、护岸施工

在戴家洲右缘中上段建设护岸总长度6,092m，护岸上游端与戴家洲一期工程衔接，下游与戴家洲右缘下段护岸工程衔接，衔接段长度分别为220m和100m。采用斜坡式平顺护岸，护岸结构由枯水平台、陆上护坡、水下护底、水下护脚四个部分组成。枯水平台采用宽度为3m干砌块石结构；陆上护坡采用干砌六角砼块和钢丝网格结构；护岸前段坡脚滩地采用X型排护滩，并设置镇脚抛石和防冲结构；水下护底采用D型排结构，宽度为120~130m，护底排边设置防冲备填枕；水下镇脚采用厚度为1.2m或1.5m的抛石结构，宽度为60~70m；护底软体排其余范围抛0.8~1.0m压排石。后期排体边缘区域，对H6-4（0+586）-H12-1（1+263）段冲刷幅度较大区域（长度677M，宽度20-63M范围）抛投1.0m厚块石进行加固。

二、抛石施工控制

1．抛石施工监理控制2．对原材料的控制块石进场前，对采石料场进行取样送检，确保每个料场的石料均满足设计要求。学者JiU[3]等对码头不同粒径的抛石进行了研究，并得出的相应的结论。工程所用块石粒径为0.2~0.6m。抛石厚度0.6~0.8m时，粒径大于0.30m的比例应大于85%，抛石厚度大于0.8m时，粒径大于0.40m的比例应大于5%。坝体面层块石和防冲石，其粒径≥0.4m。块石质量要求：质地坚硬，无风化剥落和裂纹，抗风化性能好，无裂缝，在水中或受冰冻后不崩解，冻融损失率小于1%。不得使用薄片、片状、条状、尖角等形状的块石。湿抗压强度应大于50MPa，软化系数大于0.7，密度不小于2.65t/m3。3．施工过程质量控制要点抛石的块石是本工程中筑坝、压载和护脚抛筑的主要建筑材料，应采用新鲜坚硬的岩石，禁止使用已风化岩石和易风化的岩石（如页岩、泥岩），单块重量、级配应符合设计要求。试验检测为每个石场取样一组，检测指标：块石的尺寸、强度、软化系数。由于抛石在软弱地基中护坡具有重要作用，可以通过抛石挤淤的方式加固边坡，尤其是水运航道边坡[4]。（1）抛石试验控制1）抛石试验为准确抛筑，要求先在施工现场进行石料抛填试验，分别对不同重量的块石在不同水深、流速条件下的漂距提出试验成果，确定合理的漂距参数。抛石试验区的水深、流速现场测定。水深可用竿测或测深仪测，流速用流速仪测或“浮标法”测得。并记录在抛石实验参数记录表中。漂距Ld：抛石水平落距可采用经验公式Ld=0.74计算式中：H－水深（m）；Vf－表面流速（m/s）；G－块石重量（kg）以上参数在抛石试验前实测。漂距Ld（m）为抛石试验后计算所得。2）设置定位船在划定的抛筑区段内，根据试验成果资料设置定位船，控制抛石船舶的位置，进行抛石施工。3）平抛石顺序先深水区后浅水区，抛石均匀、到位，每完成一个断面通过测深检测，达到设计要求后，立即绘制成图。4）由于块石大小不一，力求将较大的块石覆盖在较小的块面上面，受水流作用较大的部位应选用较大块石抛筑。5）设置合理的网格区域和大小，根据断面计算方量，准确投入须用石方，控制抛石到位率不小90%。（2）抛石施工质量控制要点和措施1）施工前组织承包人严格按合同要求进行首船称重，对抛石运输船舶进行首船称重，做好计量准备工作，保证抛石总量的到位和尽量准确。水下抛石工程使用船舶相对固定（督促施工单位编制船舶使用计划，如需调整应经监理审核认可），首船称重计量，在船舶首尾标志清晰的满载及空载标线，石料的装载需在监理旁站监督下进行称重装料并登记造册，每船进场需以空载进场并装至满载线，按1.8石方堆积密度系数计算实际单船抛石方量，建立船舶称重卡片。计量中实行欠载不收，超载不计（不计算超出部分石方量）。2）抛压排石时要根据事先划分的施工网格控制抛石量。3）抛石施工前后要测量施工区域水深、流速及漂距，由漂距，用定位船控制抛石船只的抛投位置；4）水上抛石过程中，控制好块石的到位率要大于90%，要随时检查坝身和边坡等部位断面尺寸，防止位移、超高和河底冲刷；5）抛石时应注意块石粒径的搭配，大、小块石应相互嵌紧，每层应尽量抛筑平整；6）坝头段应选择重量较大的块石；抛至临近顶层时，应主要采用粒径在30~50cm之间的块石，并辅以较小块石，从而达到控制顶层平整度的要求。7）抛石结束后，及时督促承包人对抛石区域的地形进行1：200测量，发现未抛到位处要及时补抛。8）挖掘机、装载机等陆域施工机械临时安放在驳船上进行抛石作业应制定专项施工方案，并附具船舶稳性和结构强度验算结果，确定驳船装载量和挖掘机、装载机等在驳船上的作业条件。挖掘机、装载机等在驳船上作业时，驳船的纵横倾角应控制在允许范围内，且不得超载。抛石施工时要密切注意抛石设备的安全，防止设备落水造成安全伤亡事故。挖机过档现场需设置专人指挥，原则上专职安全员应对挖机过档时本船与相邻船舶的连接情况进行检查。9）块石抛筑坝体允许偏差、检验数量和方法注：①B为坝面设计宽度，单位为mm；②坝面采用抛石理坡时，可不进行坝心的检测。

三、结论

水上作业量大。施工中受气象、水文、地质等条件（如大风、暴雨、大雾、洪枯期水位变化和水下不可预见的障碍物等）的制约，交通运输将穿过主航道，施工与通航的矛盾突出。本文针对抛石施工进行研究，提出施工过程的控制要点。本文提出的措施可以有效缓解施工造成的通航压力。对保证工程的后续施工具有重要的意义。