范超斌

摘 要：南通某海上通道項(xiàng)目，水深條件差，低潮時(shí)基底露灘，且缺乏陸上拋填的可行性，塊石施工需采用水上過(guò)駁拋填的方法進(jìn)行。詳細(xì)介紹了水上過(guò)駁拋石的流程、工藝及控制，探索出低潮淺灘的水下拋石方案，積累了施工經(jīng)驗(yàn)，具有一定的推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：海岸灘 水下拋石 過(guò)駁 技術(shù)及控制

1.工程概況

南通某海上通道工程，位于江蘇省南通市沿海，遙望港閘與東安新閘之間，通州區(qū)小廟洪水道尾段北側(cè)腰沙上，呈“L”形布置?？偲矫娌贾脠D如圖1所示。

本工程堤身主體采用袋裝砂棱體+回填堤心砂的結(jié)構(gòu)形式，外側(cè)采用150-300kg的塊石進(jìn)行護(hù)底、40-50cm的鋼筋混凝土柵欄板進(jìn)行護(hù)坡，內(nèi)側(cè)采用60-150kg的塊石進(jìn)行護(hù)底、1t的四角空心方塊進(jìn)行護(hù)坡，塊石量約17萬(wàn)方，全部需要采用水下拋石進(jìn)行施工，堤身抗浪、潮能力差，袋體形成一段、護(hù)底塊石和護(hù)面塊體要防護(hù)一段，以降低浪、潮對(duì)堤身主體造成損失。

2.自然條件

2.1 風(fēng)況

本地區(qū)夏季盛行偏東南風(fēng)，冬季盛行西北風(fēng)，常風(fēng)向?yàn)镋SE向，次常風(fēng)向?yàn)镹、E向。強(qiáng)風(fēng)向?yàn)镹NE，極大風(fēng)速30m/s，全年的大風(fēng)主要集中在11、12月、1月和8月。

2.2 霧況

本地區(qū)春季霧日最多，冬季次之；霧期大部分延時(shí)約3～7h。

2.3 水文

（1）基面關(guān)系。各種基準(zhǔn)面關(guān)系如下圖所示，本次施工采用國(guó)家85高程作為潮位及高程起算基面。

（2）潮汐特征。依據(jù)呂四海洋站1969～2001年實(shí)測(cè)潮位資料統(tǒng)計(jì)，工程海域平均潮差3.53m（國(guó)家85高程）。

（3）波浪。本海區(qū)波浪冬季以偏北方向?yàn)橹?，夏季以偏東南向?yàn)橹?，常浪向?yàn)镹、NE、NW向，強(qiáng)浪向?yàn)镹E，最大波高為3.8m；次強(qiáng)浪向?yàn)镹N W～N向，最大波高為3.3～3.5m。全年無(wú)浪天數(shù)（H4%<0.1m）約占全年的50%， H4%>1.0m的天數(shù)為14d。

3.工程特點(diǎn)

因南通地區(qū)無(wú)石料供應(yīng)，同時(shí)陸上運(yùn)輸費(fèi)用高、效率低，本工程石料需從浙江省舟山市海運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)距遠(yuǎn)，周期長(zhǎng)；

施工現(xiàn)場(chǎng)基底標(biāo)高比較高，約為-2.0～+1.5m（國(guó)家85高程），低潮時(shí)基底面為露灘狀態(tài)（如圖3所示），大型拋石船無(wú)法直接就位拋填，需進(jìn)行倒駁，施工效率低；

工程位于無(wú)掩護(hù)的開(kāi)敞海域，受風(fēng)、浪、潮的影響較大，大風(fēng)大潮極易造成堤身的損毀，需及時(shí)進(jìn)行袋裝砂堤身的防護(hù)，拋石進(jìn)度要求高。

4.拋石施工要求

4.1 材料要求

本工程石料要求為堅(jiān)硬耐久的自然開(kāi)山石料，堅(jiān)硬完整、質(zhì)地新鮮、耐風(fēng)化、強(qiáng)度高和具有良好的抗水性，泥灰?guī)r、頁(yè)巖、粘土巖以及扁平、細(xì)長(zhǎng)和已風(fēng)化的塊石不得使用，石料浸水后飽和抗壓強(qiáng)度不得低于50MPa，比重須大于2.55t/m3。

4.2 技術(shù)要求

（1）護(hù)底棱體拋石斷面不得小于設(shè)計(jì)斷面，每10m一個(gè)斷面進(jìn)行測(cè)量檢查；

（2）護(hù)面墊層塊石拋石厚度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)厚度，每10m一個(gè)斷面，1m一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量檢查。

（3）袋體形成一段、護(hù)底塊石和護(hù)面塊體要防護(hù)一段，從而使堤身受臺(tái)風(fēng)、大潮影響的損失減少到最小，拋石施工進(jìn)度要求高。

5.拋石施工方案

5.1 總體方案

本工程水下拋石施工采用“大型石料運(yùn)輸船運(yùn)輸，倒運(yùn)至小型平板駁后，由小型平板駁對(duì)標(biāo)就位拋石，分段分層理坡”的施工方法，關(guān)鍵設(shè)備采用“3000t石料運(yùn)輸船+500t自帶挖掘機(jī)的平板駁”組合。

對(duì)于塊石的整平和拋填斷面的修整，采用挖掘機(jī)進(jìn)行分層分段理坡，同時(shí)及時(shí)安排設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)拋和調(diào)整。

5.2 拋石施工方案

（1）施工工藝流程。具體施工流程如圖4所示。

（2）詳細(xì)施工方案。

①過(guò)駁施工。因3000t的石料運(yùn)輸船為尖底船，為避免其低潮時(shí)擱淺造成船體損壞，該船舶需要停泊在過(guò)駁點(diǎn)，將石料過(guò)駁至500t的平板駁船，后由平板駁船運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)并進(jìn)行定位拋石。具體施工方法如圖5所示。

②典型施工。在正式拋填施工前，宜先選擇一段50m長(zhǎng)的試驗(yàn)段進(jìn)行典型施工，以分析水深、波浪、海流、灘面對(duì)拋石作業(yè)的影響，并測(cè)量塊石在灘面成堆時(shí)石料的漂移情況，漂距試驗(yàn)一般采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

L=0.8×VH/W1/6

式中W為塊石重量（kg）；V為拋石部位的水流速度（m/s）；L為塊石水平落距（m）；H為水深（m）。

在計(jì)算塊石的水平漂距后，得以確定拋石船的最佳位置，再根據(jù)拋石船型和斷面尺寸確定拋石量，結(jié)合石堆的長(zhǎng)度和寬度確定船舶的縱移距離和橫移距離。

③過(guò)程控制。拋石船舶平行于堤軸線方向駐位，利用GPS（全球定位系統(tǒng)）導(dǎo)航船舶駐位于預(yù)定的位置后，施工員指揮拋石船進(jìn)行拋填，邊拋填邊測(cè)水深，并及時(shí)做出標(biāo)記，拋填量達(dá)到預(yù)先計(jì)算的所需量后，移船進(jìn)行下一位置拋填。

另外，施工時(shí)要勤對(duì)水位，勤對(duì)導(dǎo)標(biāo)，以保證拋石邊線的準(zhǔn)確性，并做好施工記錄以確定下船次的定位，避免重拋和漏拋。

④整平施工。采用反鏟挖掘機(jī)進(jìn)行整平作業(yè)，挖掘機(jī)通過(guò)平板駁乘高潮運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，平板駁駐留現(xiàn)場(chǎng)作為挖掘機(jī)在高潮位時(shí)的?？科脚_(tái)。低潮時(shí)，挖掘機(jī)進(jìn)行護(hù)底塊石的整平與護(hù)面塊石的理坡工作，不足石料部分由拋石船運(yùn)輸石料補(bǔ)充，高出的多余石料轉(zhuǎn)移至坡腳。具體施工方法如圖7所示。

5.3 安全保障措施

（1）開(kāi)工前應(yīng)向參加施工的全體人員進(jìn)行安全交底；

（2）每天收聽(tīng)天氣預(yù)報(bào)，及時(shí)了解天氣情況，遇到大風(fēng)大浪時(shí)，所有施工船舶停止作業(yè)，并迅速撤退到安全地帶；

（3）所有特殊工種必須持證上崗，船舶及其他施工設(shè)備證件齊全，并備有救生、消防設(shè)備；

（4）拋石船要與堤身保持一定的安全距離，理坡時(shí)挖掘機(jī)站位要牢靠；

（5）大霧、大雨天氣等視線不清的情況下，禁止進(jìn)行拋石施工；

（6）做好施工區(qū)域及船舶位置的水上安全警示標(biāo)志。

6.結(jié)語(yǔ)

水下拋石是海堤工程中回填塊石的常用方法，南通某海上通道項(xiàng)目施工區(qū)水深不足，無(wú)法滿足大型石料船直接拋填，同時(shí)石料的總需求量和高峰需求量均比較大，拋石進(jìn)度要求高，項(xiàng)目所在地?zé)o石料供應(yīng)，且陸上推進(jìn)拋填的方法效率低、成本高，水上過(guò)駁拋石在該項(xiàng)目上獲得了成功應(yīng)用。

本項(xiàng)目拋石施工的順利實(shí)施，有效保障了堤身的防護(hù)，同時(shí)也積累了沿海灘涂條件下水上過(guò)駁拋石的施工經(jīng)驗(yàn)，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，隨著港航基礎(chǔ)設(shè)施的進(jìn)一步發(fā)展，越來(lái)越多的沿海港口將向海洋發(fā)展，該項(xiàng)目的施工經(jīng)驗(yàn)值得在該地區(qū)及更廣泛的地區(qū)推廣應(yīng)用。

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