淺水防波堤護(hù)底石施工總結(jié)分析

1、淺水防波堤護(hù)底石施工總結(jié)分析1 概況防波堤護(hù)底石拋填，設(shè)計(jì)厚度為1.5米，主要包括堤中間位置護(hù)底石拋填（堤芯石范圍）及兩側(cè)護(hù)底石拋填。堤中位置護(hù)底石拋填可與堤芯石陸域推進(jìn)施工同步完成；而兩側(cè)護(hù)底石拋填，因幅寬較大，在陸域推進(jìn)堤身時(shí)，難以同步施工，且外側(cè)護(hù)底石工程量較大，工期較緊，如何合理、經(jīng)濟(jì)組織安排好外側(cè)護(hù)底石拋填是項(xiàng)目取得成功的關(guān)鍵。圖1 防波堤典型施工斷面圖2護(hù)底石施工難點(diǎn)水文條件限制：本項(xiàng)目環(huán)境為外海無(wú)遮掩，水上施工受大風(fēng)浪影響較大。且所處施工區(qū)域的潮型為不規(guī)則的半日潮，每天小潮和大潮各兩次。大潮時(shí)潮差3米，小潮時(shí)潮差為1.8米。每年10月至次年3月受東北季風(fēng)影響，海上風(fēng)浪較大，海上施

2、工條件惡劣。地形條件限制：因防波堤施工所在位置水深較淺，水上施工受潮汐影響較大，尤其是大潮訊期間。石料運(yùn)輸限制：因越南當(dāng)?shù)卮霸O(shè)備匱乏，能組織出海的石料運(yùn)輸船舶極少，嚴(yán)重制約了海上石料到場(chǎng)的供應(yīng)能力，造成了海上石料運(yùn)輸組織困難。如采取陸運(yùn)塊石，然后在現(xiàn)場(chǎng)倒駁，這無(wú)疑將增加倒運(yùn)成本。設(shè)備組織限制：因越南當(dāng)?shù)卮瑱C(jī)設(shè)備匱乏，抗風(fēng)浪弱，能組織海上連續(xù)施工作業(yè)的船舶較少，較難組織，且低潮施工時(shí)施工船舶安全受限。3. 各施工方案比選根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工工況條件，在施工初期，本項(xiàng)目進(jìn)行了施工技術(shù)分析及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工試驗(yàn)，提出了以下四種護(hù)底石拋石施工方案。3.1 方案一：長(zhǎng)臂挖機(jī)陸上拋填通過(guò)修筑臨時(shí)丁字口，長(zhǎng)臂挖機(jī)

3、站丁字口陸上拋填。拋填石料可由陸域自卸車運(yùn)輸供應(yīng)，臨時(shí)丁字口本身亦是臨時(shí)石料堆存，可直接挖除拋填護(hù)底石。施工照片如圖2所示。圖2 修筑臨時(shí)丁字口，長(zhǎng)臂挖機(jī)陸上拋填此拋填工藝優(yōu)缺點(diǎn)如下：（1）優(yōu)點(diǎn)：陸上作業(yè)不受一般風(fēng)浪影響；可通過(guò)長(zhǎng)臂挖機(jī)整平，并可對(duì)石料總量控制；施工工藝簡(jiǎn)單，易控制；陸運(yùn)石料成本可控；陸上機(jī)械臺(tái)班單價(jià)低。（2）缺點(diǎn)：需修筑臨時(shí)丁字口，拋填結(jié)束口需將多余丁字口撤除。3.2 方案二：吊機(jī)配網(wǎng)兜水上拋填運(yùn)石平板駁靠泊現(xiàn)場(chǎng)定位駁，以定位駁上裝置的吊機(jī)（抓配GPS）吊網(wǎng)兜拋填，通過(guò)GPS控制拋填落點(diǎn)和位置。拋填石料由石場(chǎng)裝好網(wǎng)兜后，由平板駁水運(yùn)運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)。施工照片如圖3所示。圖3 吊機(jī)配網(wǎng)

4、兜水上拋填此拋填工藝優(yōu)缺點(diǎn)如下：（1）優(yōu)點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需施工臨時(shí)措施；施工功效較快。（2）缺點(diǎn)：石料供應(yīng)需從海上運(yùn)輸；不可水上直接整平，靠坡腳處扭王塊安裝區(qū)域護(hù)底石仍需安排長(zhǎng)臂挖機(jī)整平；水深較淺，受潮水影響較大，低潮施工時(shí)施工船舶安全受限；受海況限制較大；水上機(jī)械臺(tái)班單價(jià)高。3.3方案三：吊機(jī)配抓斗水上拋填運(yùn)石平板駁靠泊現(xiàn)場(chǎng)定位駁，以定位駁上裝置的吊機(jī)配抓斗（裝有GPS）吊抓斗拋填，通過(guò)GPS控制拋填落點(diǎn)和位置。拋填石料由平板駁海運(yùn)運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)。施工照片如圖4所示。此拋填工藝優(yōu)缺點(diǎn)如下：（1）優(yōu)點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需施工臨時(shí)措施。（2）缺點(diǎn)：石料供應(yīng)需從海上運(yùn)輸；不可直接水上整平；水深較淺，受潮水影響較大，低潮

5、位施工時(shí)施工船舶安全受限；受海況限制較大；水上機(jī)械臺(tái)班單價(jià)高，且抓斗施工功效較慢。圖4 吊機(jī)配抓斗水上拋填3.4方案四：挖機(jī)水上拋填運(yùn)石平板駁靠泊現(xiàn)場(chǎng)定位駁，挖機(jī)上運(yùn)石船拋填。拋填石料由平板駁水運(yùn)運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)。圖5 挖機(jī)上運(yùn)石船水上拋填此拋填工藝優(yōu)缺點(diǎn)如下：（1）優(yōu)點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需施工臨時(shí)措施。（2）缺點(diǎn)：石料供應(yīng)需從海上運(yùn)輸；挖機(jī)拋填易成堆，成面較難，無(wú)法對(duì)拋石量準(zhǔn)確控制；水深較淺，受潮水影響較大，低潮施工時(shí)施工船舶安全受限；受海況限制較大；水上機(jī)械臺(tái)班單價(jià)高。3.5 拋填方案比選結(jié)合本項(xiàng)目外側(cè)護(hù)底石拋填施工工況條件和施工難點(diǎn)這些客觀條件，并結(jié)合施工初期各方案施工試驗(yàn)，對(duì)以上四個(gè)方案進(jìn)行對(duì)比，分析如

6、下： （1）方案2,方案3和方案4，均為水上拋填?？紤]到防波堤護(hù)底石拋填受潮汐、惡劣海況及海上石料供應(yīng)缺乏影響，較難滿足項(xiàng)目施工進(jìn)度要求和安全要求；且因無(wú)法直接整平，不能很好的控制石料總量，即較難滿足項(xiàng)目施工質(zhì)量要求和材料成本控制要求。 （2）方案1通過(guò)修筑臨時(shí)丁字口，長(zhǎng)臂挖機(jī)站丁字口上拋填外側(cè)護(hù)底，為陸上拋填作業(yè)，施工的安全性較高，可滿足項(xiàng)目施工的安全要求。雖然需修筑臨時(shí)丁字口，并需要在拋填完后將未完全消耗的剩余丁字口挖除，但可以通過(guò)合理優(yōu)化施工組織及施工計(jì)劃、適量增加組織挖機(jī)數(shù)量，形成護(hù)底石拋填流水作業(yè)，能較好的滿足項(xiàng)目施工進(jìn)度要求。此外，施工中還可以通過(guò)長(zhǎng)臂挖機(jī)進(jìn)行水下拋石整平，對(duì)石料拋

7、填總量能較好的控制，也可以較好的滿足項(xiàng)目施工質(zhì)量要求和材料成本控制要求。根據(jù)對(duì)以上四個(gè)方案進(jìn)行比選，本項(xiàng)目經(jīng)過(guò)研討，最終選擇方案一為優(yōu)先方案。4. 護(hù)底石拋填施工方案防波堤堤身范圍內(nèi)的護(hù)底石與堤芯石同步施工，堤身范圍外側(cè)的護(hù)底石拋填按照防波堤總體推進(jìn)施工方向，由岸側(cè)向海測(cè)推進(jìn)。按照計(jì)算方量?jī)A倒塊石于需修筑臨時(shí)丁字口處，同時(shí)安排短臂挖機(jī)輔助修筑、理平。臨時(shí)丁字口修筑好后即可安排長(zhǎng)臂挖機(jī)拋填外側(cè)護(hù)底石。護(hù)底石拋填順序?yàn)樽酝鈧?cè)向內(nèi)側(cè)，邊拋邊撤，同時(shí)安排長(zhǎng)臂挖機(jī)臂斗探測(cè)水深以確定拋填達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高。最后將臨時(shí)丁字口剩余部分挖除倒運(yùn)至附近修筑新的臨時(shí)丁字口，或運(yùn)至堤前堤身推進(jìn)。護(hù)底石拋填照片如圖2所示。4.

8、1臨時(shí)丁字口修筑通過(guò)陸域運(yùn)輸，將石料運(yùn)至所需修筑臨時(shí)丁字口處，使用短臂挖機(jī)輔助修筑丁字口至相應(yīng)的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度、寬度及標(biāo)高?？紤]修筑的臨時(shí)丁字口實(shí)用性，并盡量減少拋填后剩余石料挖除量，丁字口設(shè)計(jì)長(zhǎng)度滿足拋填至最外邊線要求，寬度滿足長(zhǎng)臂挖機(jī)安全站停寬度要求（按5米修筑），標(biāo)高滿足最高潮位時(shí)可正常施工要求?，F(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)丁字口修筑如圖6所示，臨時(shí)丁字口設(shè)計(jì)平面布置和設(shè)計(jì)斷面圖如圖7, 圖8所示。圖6 現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)丁字口修筑圖7 典型臨時(shí)丁字口修筑設(shè)計(jì)平面布置圖（里程0+650至0+950）圖8 典型臨時(shí)丁字口修筑設(shè)計(jì)斷面圖（里程0+650至0+950）4.1.1臨時(shí)丁字口間距及長(zhǎng)度布置控制相鄰臨時(shí)丁字口間距及偏距

9、布置受長(zhǎng)臂挖機(jī)有效作業(yè)臂長(zhǎng)(按照施工經(jīng)驗(yàn)，臂長(zhǎng)23米的長(zhǎng)臂有效作業(yè)范圍為18米)，及外側(cè)護(hù)底石拋填外邊線限制。在滿足施工需求的前提下，本著“臨時(shí)施工量最小化”的原則，合理科學(xué)優(yōu)化各分段兩相鄰臨時(shí)丁字口間距及各臨時(shí)丁字口長(zhǎng)度。因各段外側(cè)護(hù)底石設(shè)計(jì)斷面尺寸相異，兩相鄰臨時(shí)丁字口間距為20米至25米，臨時(shí)丁字口長(zhǎng)度15米至25米。4.1.2單個(gè)臨時(shí)丁字口石料用量及拋填區(qū)域石料方量計(jì)算施工前，計(jì)算好臨時(shí)丁字口石料用量和其拋填區(qū)域護(hù)底石石料方量。因臨時(shí)丁字口下部分在護(hù)底石拋填邊界內(nèi)，修筑臨時(shí)丁字口時(shí)已施工部分護(hù)底，拋填時(shí)挖除丁字口時(shí)僅需將超護(hù)底石設(shè)計(jì)頂標(biāo)高部分挖除。以0+650至0+950段為例，按圖7

10、和圖8所示修筑臨時(shí)丁字口。通過(guò)計(jì)算，單個(gè)臨時(shí)丁字口石料用料約為1100m3，拋填區(qū)域護(hù)底石石料方量約為820m3，拋填后剩余臨時(shí)丁字口挖除量較小。外側(cè)護(hù)底石拋填完畢后將剩余臨時(shí)丁字口部分挖除倒運(yùn)至附近修筑新的臨時(shí)丁字口，或運(yùn)至堤前堤身推進(jìn)。通過(guò)計(jì)算好各段修筑臨時(shí)丁字口的石料用量及所拋區(qū)域石料拋填量，對(duì)石料總量進(jìn)行控制。4.2 臨時(shí)丁字口拋填臨時(shí)丁字口修筑好后即可安排長(zhǎng)臂挖機(jī)拋填護(hù)底石。拋填時(shí)安排長(zhǎng)臂挖機(jī)不斷打測(cè)水深，通過(guò)控制挖機(jī)臂斗入水深度控制水下拋填標(biāo)高（拋填標(biāo)高=水面標(biāo)高-斗子入水深度）。邊拋邊整平，低處補(bǔ)拋，高處挖除。護(hù)底石主要拋填順序?yàn)樽酝鈧?cè)向內(nèi)側(cè)，如圖7: 典型臨時(shí)丁字口修筑設(shè)計(jì)平面

11、布置圖所示。先拋填區(qū)域1，因?yàn)榇藚^(qū)域下口斷面主要為斜坡，拋石量相對(duì)較小，可安排長(zhǎng)臂挖機(jī)挖除丁字口附近超寬堤身及丁字口超寬部分拋填區(qū)域1前側(cè)部分，長(zhǎng)臂挖機(jī)邊拋邊撤，同時(shí)挖除丁字口前端部分拋填。區(qū)域1拋填完畢后，再開(kāi)始拋填區(qū)域2。邊拋邊撤，同時(shí)挖除丁字口前端石料拋填至其兩側(cè)護(hù)底。最后將剩余臨時(shí)丁字口部分挖除至附近修筑新的臨時(shí)丁字口，或挖至堤前堤身推進(jìn)。4.3 護(hù)底石成型測(cè)量驗(yàn)收護(hù)底石拋填為水下工程，采用RTK-GPS測(cè)量技術(shù)。數(shù)字化自動(dòng)測(cè)深儀和GPS移動(dòng)站天線安設(shè)在測(cè)量船同一側(cè)，并使GPS天線與測(cè)深儀的超聲波發(fā)射頭在同一垂線上，如圖9所示。測(cè)量船在GPS的引導(dǎo)下，按事前設(shè)計(jì)好的，需要測(cè)量的斷面的航跡線行駛，電腦屏幕上將實(shí)時(shí)顯示測(cè)量船的位置和航跡線。如圖10所示。 圖10 測(cè)量船位置和航跡線圖9 測(cè)量船布置測(cè)量時(shí)，測(cè)量船上的GPS與測(cè)深儀按間距同步進(jìn)行采樣取點(diǎn)，且同步將所采集的坐標(biāo)數(shù)據(jù)與水深數(shù)據(jù)輸入電腦，經(jīng)成圖軟件處理，可生成水下地形圖、水下斷面圖，如圖11,圖12所示。 圖12 水下測(cè)量斷面圖圖11 水下測(cè)量地形圖5.結(jié)束語(yǔ)（1）根據(jù)本工程的施工實(shí)踐，針對(duì)施工地形較淺的工況作業(yè)環(huán)境，并結(jié)合越南當(dāng)?shù)氐拇霸O(shè)備組織實(shí)際情況，針對(duì)性地提出淺水防波堤護(hù)底石拋填的施工方案，能夠