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[摘 要]水下抛石护岸系隐蔽工程,施工质量控制难度大。本文总结了护岸工程的施工经验,归纳了水下抛石施工工艺流程和质量控制要点。
[关键词]水下抛石; 施工组织; 质量控制; 措施;
中图分类号:TV871 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)27-0209-01
水下抛石护岸因其工艺简单、施工便捷的特点而被广泛应用,笔者多年来
参与了护岸工程水下抛石施工,通过对施工方案的不断改进和优化,提高了施工质量,也积累了较为丰富的施工经验。本文归纳总结了水下抛石施工工艺流程和质量控制要点,以期为类似工程提供参考。
1.施工质量控制措施
(1) 测量控制。用业主( 监理) 提供的控制点作为引据点, 采用经纬仪按基线测量方法, 利用控制导线布设施工。组织测量人员根据施工桩坐标, 在岸上放出施工断面, 布设断面桩, 作为平面定位的基准。
(2) 定位控制。定位是抛石护岸施工的关键。首先选定合适的定位船( 通常80~ 100t ) , 根据测量断面, 确定起始断面桩位置, 根据施工档位图确定拟抛区长度、宽度, 进行施工放样。依照先上游后下游, 先深泓后近岸 的原则, 通过经纬仪确定定位船船尾位置, 并在每条垂线断面插上两根标志杆, 岸边打粗木桩, 将定位船船尾、标志杆、木桩定在一条直线上, 定位船船尾與岸边木桩用钢缆连接紧固, 其上由定位船船尾至岸边每2m 系红布条( 考虑抛石船抛宽一般为4m) 作标志, 以备装料船挂档投抛。定位定位船船尾时, 应考虑水平冲距L, 抛石料船船头空位S, 故在断面上向上游推进L+ S 的位移。水平冲距L 可采用张瑞瑾阻力平方区块石流速公式推导出抛石冲距公式:
L = 0. 8VH / W1/ 6
其中, L 为块石水平落距, m; V 为抛石部位水面流速, m/ s; H 为水深, m, W 为块石重量, kg。抛石料船船头空位S 视装料船而定, 一般为3. 5m~ 4m。
( 3) 石料质量控制。护岸块石要求采用石质坚硬的石灰岩、花岗岩等, 不得采用风化石、泥岩、裂隙
发育岩石和片状、条状、带尖角岩石。块石的尺寸, 以能抵抗水流冲击, 不被冲走为尺度, 并有较好级配。一般要求粒径0. 3m~ 0. 5m 间, 个重20~ 100kg, 施工前, 由监理对块石进行随机抽样, 送具备资质的检测部门进行检测, 合格后方能使用。
(4) 石料计量验收控制。项目部组织业务熟练的技术人员在监理旁站下丈量方量, 确保验方科学、公正、准确。量方开始时及量方过程中由项目部每天进行船上过磅确定计量系数, 即选有代表性的石料船经量方后再用称重法核定方量, 求出石料折算吨位的当日平均系数, 以保证量方计量的准确性。
2.工程质量控制措施
水下抛石护岸施工工艺关键在于控制质量,而质量好坏难于直接观察,关键是抛石施工前的人机料组织控制、抛石作业过程中施工控制、抛石作业后测量控制3方面全方位全过程的控制,才能达到预期的效果和质量标准。
2.1抛石施工前的人机料组织控制
1)人员控制方面
根据工程流程要求,在项目部的工程技术部指导下现场施工人员分成测量组、材料供应组、量方组(包括定位船移位、抛前和抛后断面测量) 、定位船监抛组。每个小组间工作要求衔接严谨,在施工前,对每个小组成员进行岗前培训。施工人员上岗后,整个抛投工作指定一名项目副经理负责,对每一名现场工作人员进行跟踪考察,对不合格者立即转岗或按下岗处理。
2)机械控制方面
①定位船,根据计划平均抛投强度,需1艘400 t和1艘600 t铁甲船为定位船,其中400 t定位船用于近岸区(即浅水区)抛投作业。为移位方便,定位船除要求
自带动力外,还要求在船首、船尾带绞盘。②运石船,为保障抛投均匀且移位方便,选用≤500 t无侧墙板的运输船。
③检测仪器及安全设备GPS 1台,用于全场放线及抛投范围定位及抛投网格划分,并和测深仪一起对抛前、后断面进行检测;全站仪1台,用于定位船定位;测深仪1台,用于测水深;测流仪1台,用于测水流流速;磅称4台,用于石方核检。每条定位船与交通船均配备若干救生衣、救生圈。
④交通船,用于岸上与定位船之间的交通,抛前、抛后水下地形测量以及为运石船引导等工作。
3)材料控制方面
抛下的石料,因长期受水流的冲刷和侵蚀,必须要求石料材质新鲜、完整,具有较强的硬度、强度及符合设计要求的水软化系数。风化岩石、泥岩、裂隙发育岩石和片状、条状、带尖角岩石均不得使用。河床底部先用较小石块抛填,上部抛填大块的块石至设计抛填高程。
2.2抛石作业过程中施工控制
1)抛石施工分段、分层进行,根据抛石时的水位、流速情况,通过计算和试抛确定定位船的停泊地点。
2)抛投过程中潜水员经常下水察看抛投情况,以便随时调整抛投位置及抛投方量。
2.3抛石作业后测量控制
1)抛石施工前,利用GPS和测探仪,测绘抛石区域水下原始地形,沿堤轴线方向每25m测1个断面图,报监理人复核,再进行抛石施工。
2)抛石施工前,通过Autocad 2007软件测绘并计算出放样数据,利用全站仪在岸边精密放点,测放各抛石断面方向线及距离控制点,并进行复核,对控制点进行保护。
3)加强抛前、抛投期间的水下测量,及时把数据反映到图纸上,便于修整后面的抛石施工。
4) GPS和测深仪跟踪作业,随时对抛前、抛后断面进行比较;检查抛石的均匀程度,确定漏抛区域,并及时对其补抛。
5)抛填完毕,按设计断面进行测量,并对所有设计断面线附近加密检测,以指导后期的石料补抛工作。
6) 抛投均匀度检验。抛石均匀度要在准确定位、按档施工前提下, 根据设计抛石厚度, 首先将抛石船吨位控制在40~ 80t 范围, 并统一其石料堆码形态, 根据不同设计抛石厚度, 调度不同吨位运料船分区挂档, 吨位较小料船抛近岸档位, 吨位较大料船挂深泓区档位, 同时现场严格掌握每档区抛石量, 实行全程监控, 准确记录, 按需调度, 使抛石均匀度控制在设计范围, 如有悬差, 应在移位前及时进行调整。
控制河势稳定,水下抛石护岸工程施工质量是关键,水下抛石护岸对治理河岸崩坍十分有效, 施工方便、投资较少、易于组织控制, 对河势稳定及堤防防洪均起到了积极的作用。施工过程中应严格对工程质量加以控制和检验, 以发挥最大的工程效益。
参考文献
[1] 水利水电工程施工组织设计规范[S]. 2004
[2] 水利部长江水利委员会水文局; 堤防工程施工规范[S]. 1998
[3] 水利部国际合作与科技司编; 堤防工程技术标准汇编[M]. 中国水利水电出版社, 1999
[关键词]水下抛石; 施工组织; 质量控制; 措施;
中图分类号:TV871 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)27-0209-01
水下抛石护岸因其工艺简单、施工便捷的特点而被广泛应用,笔者多年来
参与了护岸工程水下抛石施工,通过对施工方案的不断改进和优化,提高了施工质量,也积累了较为丰富的施工经验。本文归纳总结了水下抛石施工工艺流程和质量控制要点,以期为类似工程提供参考。
1.施工质量控制措施
(1) 测量控制。用业主( 监理) 提供的控制点作为引据点, 采用经纬仪按基线测量方法, 利用控制导线布设施工。组织测量人员根据施工桩坐标, 在岸上放出施工断面, 布设断面桩, 作为平面定位的基准。
(2) 定位控制。定位是抛石护岸施工的关键。首先选定合适的定位船( 通常80~ 100t ) , 根据测量断面, 确定起始断面桩位置, 根据施工档位图确定拟抛区长度、宽度, 进行施工放样。依照先上游后下游, 先深泓后近岸 的原则, 通过经纬仪确定定位船船尾位置, 并在每条垂线断面插上两根标志杆, 岸边打粗木桩, 将定位船船尾、标志杆、木桩定在一条直线上, 定位船船尾與岸边木桩用钢缆连接紧固, 其上由定位船船尾至岸边每2m 系红布条( 考虑抛石船抛宽一般为4m) 作标志, 以备装料船挂档投抛。定位定位船船尾时, 应考虑水平冲距L, 抛石料船船头空位S, 故在断面上向上游推进L+ S 的位移。水平冲距L 可采用张瑞瑾阻力平方区块石流速公式推导出抛石冲距公式:
L = 0. 8VH / W1/ 6
其中, L 为块石水平落距, m; V 为抛石部位水面流速, m/ s; H 为水深, m, W 为块石重量, kg。抛石料船船头空位S 视装料船而定, 一般为3. 5m~ 4m。
( 3) 石料质量控制。护岸块石要求采用石质坚硬的石灰岩、花岗岩等, 不得采用风化石、泥岩、裂隙
发育岩石和片状、条状、带尖角岩石。块石的尺寸, 以能抵抗水流冲击, 不被冲走为尺度, 并有较好级配。一般要求粒径0. 3m~ 0. 5m 间, 个重20~ 100kg, 施工前, 由监理对块石进行随机抽样, 送具备资质的检测部门进行检测, 合格后方能使用。
(4) 石料计量验收控制。项目部组织业务熟练的技术人员在监理旁站下丈量方量, 确保验方科学、公正、准确。量方开始时及量方过程中由项目部每天进行船上过磅确定计量系数, 即选有代表性的石料船经量方后再用称重法核定方量, 求出石料折算吨位的当日平均系数, 以保证量方计量的准确性。
2.工程质量控制措施
水下抛石护岸施工工艺关键在于控制质量,而质量好坏难于直接观察,关键是抛石施工前的人机料组织控制、抛石作业过程中施工控制、抛石作业后测量控制3方面全方位全过程的控制,才能达到预期的效果和质量标准。
2.1抛石施工前的人机料组织控制
1)人员控制方面
根据工程流程要求,在项目部的工程技术部指导下现场施工人员分成测量组、材料供应组、量方组(包括定位船移位、抛前和抛后断面测量) 、定位船监抛组。每个小组间工作要求衔接严谨,在施工前,对每个小组成员进行岗前培训。施工人员上岗后,整个抛投工作指定一名项目副经理负责,对每一名现场工作人员进行跟踪考察,对不合格者立即转岗或按下岗处理。
2)机械控制方面
①定位船,根据计划平均抛投强度,需1艘400 t和1艘600 t铁甲船为定位船,其中400 t定位船用于近岸区(即浅水区)抛投作业。为移位方便,定位船除要求
自带动力外,还要求在船首、船尾带绞盘。②运石船,为保障抛投均匀且移位方便,选用≤500 t无侧墙板的运输船。
③检测仪器及安全设备GPS 1台,用于全场放线及抛投范围定位及抛投网格划分,并和测深仪一起对抛前、后断面进行检测;全站仪1台,用于定位船定位;测深仪1台,用于测水深;测流仪1台,用于测水流流速;磅称4台,用于石方核检。每条定位船与交通船均配备若干救生衣、救生圈。
④交通船,用于岸上与定位船之间的交通,抛前、抛后水下地形测量以及为运石船引导等工作。
3)材料控制方面
抛下的石料,因长期受水流的冲刷和侵蚀,必须要求石料材质新鲜、完整,具有较强的硬度、强度及符合设计要求的水软化系数。风化岩石、泥岩、裂隙发育岩石和片状、条状、带尖角岩石均不得使用。河床底部先用较小石块抛填,上部抛填大块的块石至设计抛填高程。
2.2抛石作业过程中施工控制
1)抛石施工分段、分层进行,根据抛石时的水位、流速情况,通过计算和试抛确定定位船的停泊地点。
2)抛投过程中潜水员经常下水察看抛投情况,以便随时调整抛投位置及抛投方量。
2.3抛石作业后测量控制
1)抛石施工前,利用GPS和测探仪,测绘抛石区域水下原始地形,沿堤轴线方向每25m测1个断面图,报监理人复核,再进行抛石施工。
2)抛石施工前,通过Autocad 2007软件测绘并计算出放样数据,利用全站仪在岸边精密放点,测放各抛石断面方向线及距离控制点,并进行复核,对控制点进行保护。
3)加强抛前、抛投期间的水下测量,及时把数据反映到图纸上,便于修整后面的抛石施工。
4) GPS和测深仪跟踪作业,随时对抛前、抛后断面进行比较;检查抛石的均匀程度,确定漏抛区域,并及时对其补抛。
5)抛填完毕,按设计断面进行测量,并对所有设计断面线附近加密检测,以指导后期的石料补抛工作。
6) 抛投均匀度检验。抛石均匀度要在准确定位、按档施工前提下, 根据设计抛石厚度, 首先将抛石船吨位控制在40~ 80t 范围, 并统一其石料堆码形态, 根据不同设计抛石厚度, 调度不同吨位运料船分区挂档, 吨位较小料船抛近岸档位, 吨位较大料船挂深泓区档位, 同时现场严格掌握每档区抛石量, 实行全程监控, 准确记录, 按需调度, 使抛石均匀度控制在设计范围, 如有悬差, 应在移位前及时进行调整。
控制河势稳定,水下抛石护岸工程施工质量是关键,水下抛石护岸对治理河岸崩坍十分有效, 施工方便、投资较少、易于组织控制, 对河势稳定及堤防防洪均起到了积极的作用。施工过程中应严格对工程质量加以控制和检验, 以发挥最大的工程效益。
参考文献
[1] 水利水电工程施工组织设计规范[S]. 2004
[2] 水利部长江水利委员会水文局; 堤防工程施工规范[S]. 1998
[3] 水利部国际合作与科技司编; 堤防工程技术标准汇编[M]. 中国水利水电出版社, 1999