航道整治工程高流速下透水壩基床整平工藝的改進(jìn).docx

1、航道整治工程高流速下透水壩基床整平工藝的改進(jìn)李子俠中交一艇局笫一工程有限公司摘要：文章以K江中游荊江河段航道整治工程張家灣潛丁壩工程為例，由于其透水壩在透水構(gòu)件安裝前需進(jìn)行基床整平，但施工期間流速快，傳統(tǒng)的基床整平施工工藝在實(shí)施過(guò)程中存在一定的困難，為確?；财秸木群褪┕すπ?，項(xiàng)目部對(duì)高流速下透水壩基床整平工藝進(jìn)行了改進(jìn)，施上結(jié)果表明不僅保證了工程質(zhì)量，而且為后續(xù)施工提供了便利條件。關(guān)鍵詞：透水壩基床整平整平架1工程概況張家灣潛丁壩位于長(zhǎng)江中游荊江周天河段顏家臺(tái)下游，周天河段位于長(zhǎng)江中游上荊江末端，距武漢市428km,上起郝穴，下迄古長(zhǎng)堤，全長(zhǎng)27km。潛丁壩結(jié)構(gòu)由護(hù)底、壩身、壩頭3部分組

2、成，壩體主體結(jié)構(gòu)全部分布于水卜。護(hù)底：采用D型沉排、排上拋石壓載、排體下游邊緣拋透水框架、在排休上游及靠近航道側(cè)預(yù)留變形區(qū)邊緣設(shè)置備填石。壩身：為透水壩、鋼絲網(wǎng)石籠筑壩和拋石壩混合型壩，其中直線段28128m范圍為透水壩段，勾頭前端120m為鋼統(tǒng)網(wǎng)石籠筑:壩，其余壩體采用拋石筑壩。壩頭：頂端部為直徑3m的半圓，呈輻射狀與河底相接；沿壩軸線向河坡坡比為1：5,向上、下游逐漸變坡比與壩身平順銜接。透水段壩體長(zhǎng)100m,里程為28128m段，底部為D型排護(hù)底，依次往上為拋石基床、基床整平、透水構(gòu)件安裝和模袋混凝土護(hù)面。壩休頂而寬度為8m,上游側(cè)頂而寬度為2m,透水構(gòu)件擱苴而寬度為3m,下游側(cè)頂面寬度

3、為3m,兩側(cè)斜坡面模袋混凝土寬度各Im°透水壩典型斷面圖如圖1所示。2 基床糧平施工工藝2.1基床整平施工工藝流程基床整平施工工藝流程如下：施工準(zhǔn)務(wù)一定位船定位一墊塊安放-導(dǎo)軌安裝一基床粗平（二片石）-基床細(xì)平（碎石）一測(cè)量驗(yàn)收一導(dǎo)軌拆除f下一段施工。2.2基床整平施工方法及要點(diǎn)0）施工準(zhǔn)備。材料準(zhǔn)備。透水構(gòu)件安裝區(qū)域基床拋石，先拋至標(biāo)高+23.75m；由運(yùn)輸船裝運(yùn)10'20cin二片石和3、'5cm6卒石：基床整平施工前對(duì)潛水設(shè)備逐檢查。測(cè)量準(zhǔn)備?；矞y(cè)量定位由潛水員采用墊塊、導(dǎo)軌及裝載GPS的測(cè)量標(biāo)桿來(lái)完成：墊塊采用長(zhǎng)40cmX寬40cmX厚10cm的混凝土小方塊

4、。a.平面位置測(cè)量。在基床整平施工過(guò)程中，需要測(cè)最的平面位置有：導(dǎo)軌墊塊位置、導(dǎo)軌安裝位置、整平區(qū)域、斷面位置和局部補(bǔ)拋位性。以上部位的測(cè)量，主要通過(guò)在標(biāo)桿上安裝GPS測(cè)量定位實(shí)現(xiàn)。b.高程測(cè)最。高程測(cè)最主要采用測(cè)量標(biāo)桿上安裝的RTK-GPS定位、手簿讀取高程。0）定位船就位。起重船作為定位船，艄艦八字錨拋錨定位。定位船與壩體軸線垂直，石料運(yùn)輸船靠泊定位船。0墊塊安放。導(dǎo)軌墊塊位置測(cè)量：豎立測(cè)量標(biāo)桿，通過(guò)標(biāo)桿頂端GPS天線和手簿，將標(biāo)桿初步定位在已輸入的坐標(biāo)位胃附近：將混凝土小方塊堆放在吊籃上，吊放至施工區(qū)域；潛水員從交通船順標(biāo)桿下水，到達(dá)基床頂面，潛水員和工作船上的操作人員共同扶正標(biāo)桿，通過(guò)

5、觀察標(biāo)桿上懸掛的測(cè)錘，使標(biāo)桿盡量垂直：在GPS的引導(dǎo)下，緩慢移動(dòng)定位標(biāo)桿，直至正確就位。潛水員在水下將墊塊安放在標(biāo)桿正下方并臨時(shí)固定，完成對(duì)該位置的定位測(cè)量。因?qū)к夐g距及爪條整平寬度為6m左右，墊塊沿壩體軸線方向間距3m一道；橫向間距和整平斷面齊寬為4m°潛水員用碎石在水下測(cè)桿位置整平出一個(gè)約50X50cm的范圍（碎石層厚度<5cm）,使墊塊能夠平整地安放在該位置：利用測(cè)桿測(cè)出墊塊的位置和標(biāo)高；根據(jù)標(biāo)高安放墊塊，使墊塊達(dá)到控制標(biāo)高；復(fù)測(cè)墊塊標(biāo)高、調(diào)整，完成該墊塊的安裝：同方法進(jìn)行下一個(gè)墊塊的安裝。墊塊安裝的質(zhì)量要求為：平面位宣±10Omni.標(biāo)高±1Ornm

6、,四角平整度±5mm。（4）導(dǎo)軌安放。-排墊塊安裝完成后，即可進(jìn)行導(dǎo)軌的安裝，導(dǎo)軌采用212槽鋼對(duì)焊成盒子狀，軌長(zhǎng)6m。導(dǎo)軌安裝的質(zhì)量要求為：標(biāo)高土10mm,平面位置土100mm°（5）基床粗平?；泊制絹?lái)用1020cin二片石，厚度40cm,采用常規(guī)的導(dǎo)軌刮尺法施工。潛水員將刮尺放置在導(dǎo)軌上沿導(dǎo)軌刮行，刮尺采用單根6m長(zhǎng)雙拼10槽鋼，將刮尺采用尼龍繩與定位船尾部連接，水下刮尺采用定位船慢慢拉動(dòng)，在拉動(dòng)過(guò)程中潛水員發(fā)現(xiàn)低于刮尺下口10cm的位置，用二片石補(bǔ)平，基床頂標(biāo)高控制在設(shè)計(jì)標(biāo)高以下010cm以內(nèi)°對(duì)于高出刮道下口的石頭，必須鏟平，標(biāo)高不得高于刮道»

7、當(dāng)一個(gè)單元區(qū)域粗平完成后，移動(dòng)刮道，進(jìn)行下一區(qū)域的粗平：其中二片石的下放采用浮吊船F(xiàn)放吊籃完成?；布?xì)平。待基床粗平完成一定的匚作面后，依次開始采用碎石進(jìn)行基床細(xì)平。細(xì)平方法與粗平方法相同：潛水員依據(jù)導(dǎo)軌上刮行的刮尺，將低于導(dǎo)軌的低洼處用碎石鋪平，對(duì)于高出導(dǎo)軌的碎石，采用刮尺刮除，刮尺刮過(guò)后的區(qū)域的基床標(biāo)高與刮尺下緣（即設(shè)計(jì)標(biāo)高）齊平。刮尺刮行時(shí)要緊貼導(dǎo)軌底面，切不可脫離導(dǎo)軌，對(duì)于個(gè)別位置標(biāo)高稍低或稍高處進(jìn)行補(bǔ)鋪碎石或鏟平，再次用刮尺刮平。如此反夏平整，直至該區(qū)域完全整平。<7）導(dǎo)軌的拆除。當(dāng)一個(gè)工作而的整平施工完成后，對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行拆除。3 基床整平施工工藝面臨的困難透水壩基床整平施工20

8、15年10月1日開始施工，10月30日完成。根據(jù)歷年的平均水位，施工時(shí)X域水深為7'10m,水流速度應(yīng)為0.91.4m/s°但透水壩施工正值三峽大壩放水期間，每天放水量為20000m/s左右,比往年10月份三峽流a8000'10000n?/S增加了一倍，本河段施工期間實(shí)測(cè)水深為8m,表面流速為3m/s,基床整平存在的困難如下：（1）常規(guī)的基床整平測(cè)量定位由潛水員采用墊塊、導(dǎo)軌刮尺及裝載GPS的測(cè)量標(biāo)桿來(lái)完成，而常規(guī)測(cè)量定位在水深達(dá)到8m、水流達(dá)到3rn/s的情況下，測(cè)最標(biāo)桿無(wú)法豎直，測(cè)量偏差大。<2）由于透水構(gòu)件基床為拋石壩基床，基床施工區(qū)域形成了翻壩水流，而施

9、工區(qū)域空曠，潛水員在水下無(wú)著力點(diǎn)，在水流的沖擊下，潛水員在水下難以正常站立，無(wú)法有效開展基床整平作業(yè)，安全隱患較大。4 基床整平施工工藝的改進(jìn)為解決在高流速F基床整平施工面臨的困難，確保施工和施工功效，項(xiàng)目部對(duì)基床平整的施工工藝進(jìn)行了改進(jìn)。4.1基床粗平采用測(cè)量船、測(cè)深儀、定位船及挖掘機(jī)對(duì)拋石基床進(jìn)行粗平，替代墊塊、導(dǎo)軌刮尺及GPS測(cè)量標(biāo)桿的施工工藝，過(guò)程中無(wú)需潛水員進(jìn)行水下作業(yè)?；矑伿瓿珊?，采用測(cè)量船和測(cè)深儀對(duì)需整平區(qū)域、斷而位置和局部需補(bǔ)拋位貿(mào)進(jìn)行詳細(xì)測(cè)最，然后使用起重船和挖掘機(jī)對(duì)拋石基床進(jìn)行整平，起重船作為定位船和平臺(tái)，船上配備1臺(tái)PC360挖掘機(jī)進(jìn)行水而以下8m范圍內(nèi)的基床粗平（水

10、深8m,拋石基床高度約2m,基床頂部距水面約6m）?；泊制讲捎?020cm二片石，遵循“高挖低填”的原則，基床頂標(biāo)高控制在設(shè)計(jì)標(biāo)高以下010cm以內(nèi)，每段基床粗平完成后采用測(cè)深儀復(fù)測(cè)，檢臉合格后移船進(jìn)行下一段施工。為避免在整平過(guò)程中因翻壩水流的沖擊而造成的石料流失，待挖掘機(jī)鏟斗貼近基床頂部后再放料理平。基床細(xì)平項(xiàng)目部自主研發(fā)了實(shí)用新型專利-整平架（見圖2）,對(duì)拋石基床進(jìn)行細(xì)平，皆代墊塊、導(dǎo)軌刮尺及GPS測(cè)量標(biāo)桿的施工工藝。整平架施工圖見圖3?；布?xì)平施工工藝流程為：整平架制作一整平架安裝一定位船定位-整平架卜方至設(shè)計(jì)標(biāo)高一潛水員水下整平一下一段施工。本實(shí)用新型專利為長(zhǎng)江流域水下整平的一種整平

11、架，整平架作為潛水員基床細(xì)平的標(biāo)尺，不僅能滿足水卜F.5m范圍內(nèi)（透水構(gòu)件擱置面寬度為3m）的平面定位和標(biāo)高控制，而且還具有一定的抗水流和抗水面波動(dòng)的能力，具有整平質(zhì)量高、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。該整平架由固定架、移動(dòng)架組成。固定架采用槽鋼制作焊接而成，其尺寸為3mXL62mX0.82m,移動(dòng)架采用鋼管制作焊接而成,移動(dòng)架尺寸為10mXl.60mXO.80m,移動(dòng)架外圍尺寸比固定架內(nèi)圍尺寸小2cm,移動(dòng)架底部采用槽鋼焊接而成，根據(jù)基床整平范圍，在移動(dòng)架底部槽鋼內(nèi)側(cè)焊制3個(gè)懸挑槽鋼做主梁，在主梁卜方兩側(cè)各焊接-道長(zhǎng)度為6m槽鋼作為標(biāo)高控制的標(biāo)尺，槽鋼內(nèi)扣。固定架和移動(dòng)架制作完成后，將移動(dòng)架套入固定架中，

12、固定架與活動(dòng)架采用2個(gè)3m長(zhǎng)手拉葫蘆連接成整體，將固定架焊接固定在定位船外側(cè)，并分別在固定架和活動(dòng)架表面標(biāo)記出醒目的刻度，精確到厘米?；顒?dòng)架可通過(guò)手拉葫蘆上下自由移動(dòng)，以調(diào)整整平架下方標(biāo)尺的標(biāo)高位置通過(guò)對(duì)船舷平而位置.和標(biāo)高的測(cè)量，可準(zhǔn)確地確定移動(dòng)架底部坐標(biāo)位置和標(biāo)高（槽鋼底標(biāo)高即為設(shè)計(jì)基床頂標(biāo)高），潛水員再將刮尺放置并固定在槽鋼內(nèi)側(cè)，進(jìn)行基床細(xì)平施工?；布?xì)平采用35cm碎石。潛水員根據(jù)刮尺的高度，將低于導(dǎo)軌的低洼處用碎石鋪平，高出導(dǎo)軌的碎石采用刮尺刮除，直至每個(gè)區(qū)域完全整平。刮尺刮行時(shí)，務(wù)必緊貼導(dǎo)軌底面，避免刮尺脫離導(dǎo)軌而造成基床頂而超高?；布?xì)平的偏差值為+5cm。由于整平架所限定的每一個(gè)圖3祭平架旅工圖整平單元區(qū)域?yàn)?.5m（寬）X6m（長(zhǎng)），潛水員的作業(yè)范用較為集中，且整平架與起重船為個(gè)整體，可作為潛水員水下整平作業(yè)的若力點(diǎn)。潛水員可通過(guò)繩索將身體與整平架相連，可有效防止水流的沖擊，施工過(guò)程中潛水員可緊握整平架最底部的標(biāo)尺，讓身體更加穩(wěn)固。5結(jié)束語(yǔ)綜上所述，通過(guò)對(duì)透水壩拋石基床整平工藝的改進(jìn)，有效地克服了高流速下基床粗平和基床細(xì)平施工面臨的困雅，此方法操作簡(jiǎn)單.實(shí)施更為安全