鞏倫寶 朱秀榮

（1.鎮(zhèn)江市水利工程質(zhì)量監(jiān)督站；江蘇 鎮(zhèn)江 212003；2.鎮(zhèn)江市長江河道管理處，江蘇 鎮(zhèn)江 212003）

1 概述

長江鎮(zhèn)揚河段護岸工程多采用水下平順拋石護岸型式，包括近岸拋投及防崩層塊石拋投。近岸拋投區(qū)域施工設計時往往與岸坡坍塌坎腳相連，以達到固腳穩(wěn)定岸坡的效果。

長江鎮(zhèn)揚河段水下拋石施工作業(yè)過去主要采用人工拋投和挖掘機機械拋投兩種方式，二者在施工方法上沒有大的區(qū)別，人工拋投作業(yè)在寬河灣、水淺灘寬的地形上拋投效果較好，但其作業(yè)受客觀條件影響較大，勞動強度大，進度慢；挖掘機機械拋投能適應較復雜的水下地形，受客觀條件影響相對較小，拋投量大、進度快。但對于近岸拋投，特別是長江水位較低時靠近枯水位沿線呈吊坎狀岸坡的拋投，上述兩種拋投方式的優(yōu)勢無法發(fā)揮，石料船受水位影響較大，無法靠近岸邊，定位不準確，無法達到“拋準、拋勻”的目的。而浮吊船網(wǎng)包拋石法，拋投位置的調(diào)整依靠吊機吊臂的旋轉、升降和伸縮來完成，能將塊石網(wǎng)包甩出5～8 m，塊石拋投易控制，能保證其厚度、均勻度，受水位影響相對較小，且浮吊船具有自航能力，施工作業(yè)機動性、適應性及靈活性更強。

2 浮吊船網(wǎng)包拋石法施工組織特點

2.1 施工機械、石料船及人員配置

施工定位船一般采用300 t 以上的浮吊船，吊機為16 t，吊臂最大長度12 m，浮吊船采用多錨定位的方式，以確保浮吊船穩(wěn)定。石料船的配備根據(jù)工程規(guī)模而定，均采用深倉船。根據(jù)以往施工經(jīng)驗，為保證浮吊船連續(xù)作業(yè)，每條浮吊作業(yè)船配備6～8 條深倉船（1200～1800 t/條）為宜。操作人員配置船長1 名，吊機工1名，水手4 名，調(diào)度員1 名，深倉操作工2 名。

2.2 施工程序及工藝流程

浮吊船網(wǎng)包拋石施工程序見圖1。

圖1 浮吊船網(wǎng)包拋石施工程序

施工工藝流程：運輸船在石料裝載前，預先在艙底鋪放8～10 層鋼絲繩加勒網(wǎng)包，一層疊一層，交錯排開，整個船艙鋪滿后開始裝載石料，裝滿后運至工地驗收裝載噸位，噸位驗收完成后即可上檔進行拋投作業(yè)。拋投作業(yè)時，兩名工人在艙內(nèi)將最上面一層網(wǎng)包的鋼絲繩掛在吊機的吊鉤上，待工人移至安全位置后，吊機起吊網(wǎng)包將塊石拋至指定位置，船艙內(nèi)由于下部塊石被吊走，上面的塊石自動落在下一層網(wǎng)包上，依次循環(huán)進行拋投作業(yè)。

2.3 單元小區(qū)的劃分

長江鎮(zhèn)揚河段一個拋石護岸單項工程，一般拋護面積在幾千至幾十萬m2，甚至更大的范圍。根據(jù)《江蘇省長江水下平順拋石護岸工程質(zhì)量驗收辦法（試行）》，可將整個拋區(qū)劃分為若干個單元小區(qū)進行拋護，但對單元小區(qū)的大小僅規(guī)定不得超過200 m2。多年的施工經(jīng)驗表明，單元小區(qū)面積劃分得過大或過小均不利于拋投質(zhì)量、進度控制，不能保證達到“拋準、拋勻”及工程進度相協(xié)調(diào)的目標，以100 m2（5 m×20 m）作為一個單元小區(qū)進行塊石拋投控制，其效果最佳，故在鎮(zhèn)揚河段護岸工程施工中，一般按此標準劃分單元小區(qū)。施工時，將各項目拋護范圍劃分成面積相等的5 m（垂直流向）×20 m（順水流向）標準小區(qū)和部分不規(guī)則小區(qū)，然后對每個小區(qū)進行編號，計算出每個單元小區(qū)需要拋投的塊石總量，并報監(jiān)理工程師審核確認。

2.4 拋石提前量的確定

在正式拋石施工前，根據(jù)漂距計算經(jīng)驗公式：

式中：

S—塊石縱向水平漂距，m；

v—施工時拋石部位水面流速，m/s；

h—拋區(qū)相應水深，m；

W—塊石重量，kg。

將事先測定的水流速度，水深及塊石平均重量等數(shù)據(jù)代入公式，計算得出拋投區(qū)域的漂距，確定浮吊船的位置。

2.5 定位船定位

首次定位：施工前，應仔細分析水下地形圖，觀察施工現(xiàn)場水流情況，確定躉船的拋錨點位置和拋錨方式，實行專人指揮，協(xié)調(diào)作業(yè)，使定位船基本上位。精確定位：定位船基本上位后，根據(jù)計算出的拋投單元小區(qū)的定位坐標和拋石提前量，采用GPS全球定位系統(tǒng)精確定位。定位坐標應考慮兩個方面：①拋石提前量；②吊機工作死角（定位船與拋投單元小區(qū)外緣的一段距離，一般為1 m）。浮吊船定位后，將深倉石料運輸船綁定在定位船外側即可開始作業(yè)，見圖2。

圖2 浮吊船定位示意圖

2.6 拋石作業(yè)

水下拋石必須嚴格遵循“先遠后近、先深后淺、先上游后下游”的施工原則。施工現(xiàn)場完成各項準備工作后，現(xiàn)場監(jiān)理人員應重點檢查復核定位測量數(shù)據(jù)、確認單元小區(qū)拋投總網(wǎng)包數(shù)（根據(jù)以往大量施工資料統(tǒng)計分析，網(wǎng)包吊裝塊石每包重量約為2.4 t，用每個單元小區(qū)的拋石總量除以2.4即可得出單元小區(qū)需拋投的總網(wǎng)包數(shù)，不足1 包按1 包計算）等。拋石作業(yè)時，為保證拋投均勻，一般每個單元小區(qū)分兩次拋投完成作業(yè)，吊機拋投先進行上10 m 拋投（5 m×10 m），完成后，浮吊船移至下10 m 進行拋投（5 m×10 m）。拋投作業(yè)時，施工員需做好每個單元小區(qū)的拋投記錄，調(diào)度員應精確指揮拋投位置，確保每個單元小區(qū)數(shù)量拋足，位置拋準。如此操作，一般每個單元小區(qū)的拋石量偏差均能控制在±5%以內(nèi)，保證拋石平均增厚率能夠達到65%～135%的標準要求。

3 質(zhì)量控制要點

拋石護岸工程施工一般在水上作業(yè)，具有隱蔽性強、受天氣等客觀條件影響大、施工難度較大等特點，因此，加強施工質(zhì)量控制非常重要。為確保水下拋石施工質(zhì)量，施工中主要從“拋準、拋足、拋勻”三方面來抓好質(zhì)量控制。

3.1 拋準控制

3.1.1 劃分小區(qū)，提高拋投的準確性根據(jù)施工圖將工程范圍按5 m×20 m 網(wǎng)格劃分成若干個單元小區(qū)。

3.1.2 放樣定位

根據(jù)單元拋區(qū)的拋石提前量，施工員在施工圖上標出每個單元拋區(qū)的定位坐標，測量工程師采用GPS 進行測量定位，指導作業(yè)人員進行浮吊船定位。在拋投過程中質(zhì)檢員和施工員需時刻注意浮吊船的位置和方向，一旦發(fā)現(xiàn)存在偏位、移位等現(xiàn)象，應及時報告，并調(diào)整復位。

3.2 拋足控制

拋石數(shù)量是衡量護岸工程質(zhì)量的最重要指標，只有拋石數(shù)量達到設計總量，工程質(zhì)量才能得到保證。因此，施工中采取“嚴控單元、保障整體，嚴控單船、保障整體”的策略，保障拋投數(shù)量。所謂“嚴控單元、保障整體”就是嚴控每個單元小區(qū)的拋投數(shù)量，如計算出單元小區(qū)需要拋投的網(wǎng)包數(shù)為小數(shù)，則小數(shù)點后無論是幾，均只進不舍，如網(wǎng)包經(jīng)吊機吊起后，網(wǎng)包內(nèi)石料明顯偏少，則不計入總包數(shù)，從而在網(wǎng)包計數(shù)和拋投環(huán)節(jié)保證了每個單元小區(qū)的拋投數(shù)量；所謂“嚴控單船、保障整體”就是施工前對每條參與施工的深倉石料運輸船進行編號、丈量幾何尺寸及空載水線，核定船只噸位，并登記造冊，深倉石料運輸船滿載進入施工區(qū)后還需測量重載水線，并根據(jù)船體排水體積計算出裝載重量后，再扣除裝載的大塊石及石渣，以保證石料的數(shù)量。

3.3 拋勻控制

拋石護岸的另一個質(zhì)量要求是石料拋至岸坡后要均勻平整。在施工中，為了保證拋石的均勻度，一般應采取以下控制措施：

浮吊船就位后，根據(jù)吊機吊臂旋轉半徑，將5 m×20 m 單元小區(qū)分成（5 m×10 m）上10 m 和下10 m 兩個拋區(qū)，再將上10 m（下10 m）分成5 m×5 m 兩個拋區(qū)，即將單元網(wǎng)包總數(shù)分成4 份。網(wǎng)包拋投時以每三點之間基本形成正三角形拋投，對于不規(guī)則小區(qū)通過現(xiàn)場計算及時進行調(diào)整。規(guī)則單元小區(qū)網(wǎng)包拋投見圖3。

除做好以上方面的過程控制外，沿工程區(qū)域縱向每隔50 m 左右設1個固定斷面，作為定點檢測斷面。施工過程中及時對固定斷面進行拋前、拋后測量套比，檢查拋石的均勻程度，確定漏拋區(qū)域，并及時進行補拋。

圖3 5 m×20 m 標準單元小區(qū)網(wǎng)包拋投示意圖（1.2 m 厚）

3.4 塊石質(zhì)量控制

拋石護岸工程所用石料一般要求質(zhì)地堅硬，比重不小于2.4 t/m3，嚴禁使用風化石和易水解石塊，塊石含泥量和雜質(zhì)含量不超過1%，塊石重量一般應控制在12～60 kg 之間，塊石飽水抗壓強度不小于30 MPa。塊石的質(zhì)量必須要從源頭抓起，施工單位要到石場塘口、石料碼頭去選料，石料進場后應在監(jiān)理工程師的見證下取樣，并送有資質(zhì)的單位進行檢測，合格后方可使用。

4 浮吊網(wǎng)包拋投應用效果

4.1 拋投效果

采用配備SeaBat8125 聚焦多波束測深系統(tǒng)的專業(yè)測量設備對浮吊船網(wǎng)包拋石法施工的多個工程項目進行水下地形測量，并由專業(yè)技術人員對固定檢測斷面進行拋前、拋后斷面測量套比分析，結果表明，斷面平均增厚率不僅滿足《江蘇省長江水下平順拋石護岸工程質(zhì)量驗收辦法（試行）》中斷面平均增厚率在65%～135%范圍內(nèi)的要求，而且近岸拋投特別是水深較淺的區(qū)域，浮吊網(wǎng)包法拋投的效果更好，95%以上的斷面平均增厚率在75%～125%之間，說明浮吊船網(wǎng)包拋石法可以大大提高工程施工質(zhì)量。深水水域的拋投效果經(jīng)與以往挖掘機拋投測圖效果對比基本一致。

4.2 與人工、挖掘機拋投對比

4.2.1 工程費用比較

以長江鎮(zhèn)揚河段世業(yè)洲取水口搶險工程為例對三種拋投方式的費用進行比較，見表1。

表1 三種拋投方式費用比較表 （單位：元/t）

從表1 可以看出，人工拋投費用稍低，但由于目前石料運輸船船型較寬，致使人工拋投勞動強度加大，加上人力施工不安全因素較多、勞動力緊張等，拋石護岸工程現(xiàn)已基本不采用人工拋投的作業(yè)方式。比較挖掘機和浮吊船兩種作業(yè)方式，浮吊船網(wǎng)包法拋投具有一定的價格優(yōu)勢。

4.2.2 進度比較

人工拋投。根據(jù)以往人工拋投數(shù)據(jù)分析每人每天拋石約130 t，按最多能進入作業(yè)區(qū)的人數(shù)計算，人工拋投每臺班完成工作量約為2200 t 左右，夜間不能作業(yè)。

挖掘機機械拋投。每條定位船臺班拋投塊石量約2500～2800 t，由于石料船夜間不便上檔，夜間也不能作業(yè)。

浮吊網(wǎng)包拋投。每條定位船臺班拋投塊石量約1500 t 左右，但運輸船為深倉船，噸位較大，可24 h 作業(yè)。

5 結語

由于浮吊船具有自航能力，其機動性、靈活性比傳統(tǒng)的定位船更強，能適應較復雜的水下地形條件，施工時具有定位快、移位快、機械化程度高、安全性高等優(yōu)勢，能夠勝任近岸拋投工作量大，沿江岸邊陡坎、吊坎較多的岸坡加固工程以及汛后長江水位較低的搶險加固工程，具有較好的實施效果，值得推廣應用。

［1］喻偉.水下拋石護岸機械拋投施工控制與質(zhì)量檢測.人民長江，2008（16）：35-37.

［2］徐海濤，曹德明.長江拋石護岸工程施工質(zhì)量控制.江淮水利科技，2008（2）：23-42.