水上抛石施工工艺在潮间带区域的应用

２０１７年７月　水运工程　Ｐｏｒｔ＆Ｗａｔｅｒｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｊｕ１．２０１７　Ｎｏ．７　Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．５３１　第７期总第５３１期　水上抛石施工工艺在潮间带区域的应用　高英智　（中交广州航道局有限公司，广东广州５１０２２１）　摘要：以通州湾腰沙围垦一期通道工程Ｂ标抛石组织实施为例，通过开展规划临时航线、设置临时倒驳点、制定倒驳　与抛设方案等一系列探索和研究，形成了针对浅海潮间带区域安全有效地组织水上抛石施工的专项技术方案，并描述了施　工中应关注和优化的事项。　关键词：浅海潮间带；倒驳；水上抛石；施工工艺　中图分类号：Ｕ　６５５．４　文献标志码：Ａ　文章编号：１００２．４９７２（２０１７）０７．０１７５－０４　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｒｉｐｒａｐ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｓｈａｌｌｏｗ　ｉｎｔｅｒｔｉｄａｌ　ｚｏｎｅ　ＧＡＯ　Ｙｉｎｇ—ｚｈｉ　ｆ　ＣＣＣＣ　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｄｒｅｄｇｉｎｇ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５１０２２１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｔｏｎｇｚｈｏｕ　Ｂａｙ　ｐｒｏｊｅｃｔ’Ｓ　ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｕｍｐｅｄ　ｒｏｃｋｓ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ，　ｔｈｅ　ｔｅｍｐｏｒａｒｙ　ｒｏｕｔｅｓ　ｉｓ　ｐｌａｎｎｅｄ。ａ　ｔｅｍｐｏｒａｒｙ　ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｃｈａｎｇｅ　ｓｈｉｐｓ　ｉｓ　ｓｅｔ　ｕｐ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｃｈｅｍｅ　ｔｏ　ｔｒａｎｓｓｈｉｐ　ａｎｄ　ｉｐｒａｐ　ｉｓ　ｍａｄｅ．Ａ　ｓａｆｅ　ａｎｄ　ｅｆｆｉｃｉｆｅｎｔｌｙ　ｓｐｅｃｉａｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｒｉｐｒａｐ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｈａｌｌｏｗ　ｉｎｔｅｒｔｉｄａｌ　ａｒｅａｓ　ｉｓ　ｏｒｍｅｄ．Ｆｕｒｔｈｅｒｆｍｏｒｅ，ｓｏｍｅ　ｍａｔｔｅｒｓ　ｗｈｉｃｈ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｎｏｔｉｃｅｄ　ａｎｄ　ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｒｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｈａｌｌｏｗ　ｉｎｔｅｒｔｉｄａｌ　ｚｏｎｅ；ｔｒａｎｓｓｈｉｐ；ｗａｔｅｒ　ｒｉｐｒａｐ；ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　１工程概况　４　４６０．１６　ｍ（图１）。本工程堤身为内、外侧袋装　砂棱体．中间回填堤心砂结构形式，抗风能力差，　需做到形成一段长度及时跟进块石临时防护施工，　通州湾腰沙围垦一期通道工程位于江苏省南　通市沿海遥望港闸与东岸新闸之间海岸线处，通　州市沿海小庙洪水道尾段北侧腰沙上，Ｂ标段包　括３段：Ｂ１段１　５００　ｍ（ＡＫ１＋５００至ＡＫ３＋０００）；　Ｂ２段４６０．１６　ｍ（ＡＫ４＋５００至ＡＫ４＋９６０．１６２）；　以降低风浪因素的损失。水上抛石包括６０—１５０　ｋｇ　的抛石护底、１５０～３００　ｋｇ的抛石护底、干砌块石　垫层与１００～２００　ｋｇ的块石垫层，累计工程量约　１７．３万ｍ　Ｂ３段２　５００　ｍ（ＢＫ０＋０００至ＢＫ２＋５００），共计　图１施工区域　收稿日期：２０１７．０１—１８　作者简介：高英智（１９８３一），男，工程师，从事港口航道与海岸工程。　本Ｉ　程地处浅海潮『｝Ⅱ带Ｊｘ＝域．施１　现场地形　较平士ｆｊ，泥而高程为一０．８～０．７　Ｉ１１（１９８５　家祭准　表ｌ　由吕四港对开水域至施工现场的３条水道对比　面），　观两高东低、北低南高的趋势，低潮ｆ时　旱现浅滩　该海域潮汐特　如下：平均离潮化　１．９１　ＩＩ１，平均低潮位一１．８２　１１１，平均涨潮历时　６　ｈ　１９　ｎｌｉｎ，平均落潮历ｆＩｌｆ　６　ｈ　６　ｎｉｉｎ　２规划临时航线及倒驳点　本ｒ程所需石料均从浙汀省舟山岛两侧码　装船，沿海线南南向北驶入出Ｉ　港对开水域．　根　据扫海水深测罔，卜¨吕　港埘开水域至施Ｉ　现场　有３条水道可供选择，ｆｔｌ北向南分别为：冷家沙　水道、　沙洪水道及小庙洪水道。但受海船吃水　的限制．这３条水道都无法Ａ接到达施１　现场，　故需通过倒驳至吃水小的驳船Ｉ　才能运至施　现　场　对此，通过低潮时ＲＴＫ浅滩面测量与高潮时　ＧＰＳ单波速水深测量相结合，对３条水道分别设置　倒驳　及规划进入施Ｔ现场的临时航线（　２），　３条航线的比选见表１　经比选，临时航线及倒驳点可选用航线ｌ卜ｊ　航线２，对于小同的施］一　段采用不同的航线与倒　驳点．即Ｂ１段的抛石采川航线ｌ、Ｉ３２与Ｂ３段的　抛石采ＨＪ航线２。　图２　临时航线及倒驳点规划　３制定倒驳方案　…浙汀舟ｉｌｌ沿海线运至小１＿程施］　海域的运　石船采川３　０００～５　０００　Ｉ的尖底船或３　０００　ｌ的甲板　运输船，块石已在装船　采用网兜Ｉ　１装船以方便　倒驳．｝｝］倒驳点运至施Ｉ　现场的船舶均采川５００　ｔ　平板驳，卜ｊＪ时配小型浮吊船　合抛　作、　针埘　Ｌ述　￣ｌ／ｉ－　）ｔ！　　ｌＪ特点，制定两组实施方案，　３．１　方案ｌ　３　０００～５　０００　ｔ尖　船ｒ１身具有吊机装置【ｊｒ进　行倒驳，但　其为尖底船无法搁浅、　滩，故　陔船只能停泊在倒驳点，利川５００　ｉ的平板驳倒　运至施　现场小型浮吊船旁　案ｌ实施作业　３　ａ）倒驳过　一　ｂ）抛　过程　图３　方案１抛石　按此方案需投入的没备：６～８艘３　０００～５　０００　ｌ　的尖底船、６艘５００　ｔ的平板驳、３艘小　浮吊船．　预估ｌ　ｔＩ（２个高潮期）可完成抛石２　５００　ｔ．　．第７期　高英智：水上抛石施工工艺在潮间带区域的应用　３．２方案２　３　０００　ｔ平板运输船自身无起吊装备，需借助　小型浮吊船进行倒驳至５００　ｔ的倒驳船，但该运输　船可搁浅、坐滩．故其倒驳位置可尽可能靠近施　工现场，且随着石料的减少可逐步向抛石点靠拢．　平板驳　浮吊船　ｂ）抛石过程　从而减少倒驳次数。方案２实施作业见图４。　图４方案２抛石　按此方案需投入的设备：６～８艘３　０００　ｔ平板　运输船、４艘５００　ｔ的平板驳、３艘小型浮吊船。　平板运输船　浮吊船　平板驳　预估１　ｄ（２个高潮期）可完成抛石３　０００　ｔ。方案优　劣分析见表２。　表２方案优劣分析　ａ）倒驳过程　４抛石施工方法　每个小区应分３～５次抛足。　测量人员设立抛填位置导标．导标随施工进　度前移，必须保证同时设立至少４个导标，施工　时严格按照导标进行抛填．在抛填过程中抛石人　４．１施工工艺流程　测量抛前水下地形、固定断面一现场抛投试　验一抛投小区划分一浮吊船定位一平板驳靠泊　定位一抛投石料　固定断面抛后测量一补抛一　抛后地形观测　４．２施工顺序　员指挥吊机抛到指定的位置。　设置固定断面（间距为５０　ｍ左右），抛前抛　后各测一次。以检查抛石厚度，每一小抛石区的　抛石数量及全部小抛石区抛石数量合格率应达到　根据袋装砂的施工进度采取平面上分区域、　立面上分层、纵向断面阶梯流水的施工方法，按　照“护底块石全断面及时跟进”的原则组织施工，　规定的要求。　４．４施工方法　抛填紧随袋装砂工序进行，抛石位置先在袋装砂　外侧底边线３　ｍ处进行抛石，确保护面倒滤层未　施工前已完成袋装砂在高潮位时受到涌浪的影响不　宜过大。同时又不影响护面结构的施工。待镇脚结　１）典型施工。　在堤脚块石正式抛填之前，拟先选择１段５０　ｍ　长的标段进行抛石典型施工，以试验水深、波浪、　海流、滩面对抛石作业的影响，并测量块石在基　础上成堆情况下石料的漂移情况，根据不同船型　构完成施工后．再进行护底块石的整平等工作。　４．３抛填测量控制　施工前，根据施工设计图断面抛石方量和定　位船的大小，将抛石区划分成若干抛石小区，小　抛石区规格为５　ｒｅｘ２０　ｍ，并进行编号，以便于调　度员合理调度抛石船只，使船只准确到位。记工　员记录抛石数量和进度。为保证抛石的均匀性，　抛填石堆的高度，确定抛石的分层厚度，根据石　堆的宽度确定船舶的横移宽度，根据石堆长度确　定船舶的纵移长度，此外还要根据石料的漂移量，　以最后确定定位船的最佳定位位置。　２）施工方法。　浮吊船乘高潮驶入施工位置，提前平行于堤　・１７８・　水运工程　２Ｏ１７年　轴线方向驻位，采用埋设地笼及锚具定位，倒驳　船旁靠浮吊船驻位。潮水较高期间，吊机提吊石　笼向远离船位的方向即近堤脚处抛填，以防石料　２）本工程施工区段划分特殊，临时航线与倒　驳点选择均需根据施工区段的不同而不同，尽量　缩短倒驳船或平板运输船冲滩的距离，确保充分　利用涨潮的时间。　滚落至船底造成船体损坏；船舶搁浅时，吊机提吊　石笼向近船位处抛填。及时跟踪测量，确保按设计　要求抛石均匀。当完成一艘倒驳船抛石后做好施工　记录，以确定下船次抛填位置，避免漏抛、重抛。　５实施效果　３）综合两种方案组织水上石料运输、倒驳及　抛填作业，确保施工抛石施工进度满足袋装砂防　护需求。　４）石料抛填时，及时跟踪测量，确保抛石量　满足设计工程量要求，且抛填高度高于平均高水　通过合理规划临时航线、设置倒驳点及综合　方案１与方案２船型的配备。解决了潮间带水域　水上抛石难的问题，按沙袋围堰施工进度和防护　位，以此降低涨落潮波浪越过块石冲刷袋装砂围　堰造成的损失。　５）抛石位置应准确，并考虑风浪、水流及水　位对抛石位置的影响，避免漏抛，抛石厚度要均　要求完成水上抛石施工，有效防止了施工过程中　沙袋围堰的损坏和返工，同时已完成的模袋混凝　土在防涨退潮水冲刷坡底的效果也比较明显，达　到了施工要求的效果。　６结语　匀，不得出现空档或漏抛。　参考文献：　【１　Ｊ　刘常全．网兜抛石法在长江口航道整治中的应用…．巾　国水运，２０１３ｆ　１０）：２７１—２７２．　［２】　相雷．赶潮“坐滩抛石”在淤泥质浅海区域抛石堤施丁　中的应用【ＪＪ．港口技术，１９９８（６）：３７—４０．　（本文编辑武亚庆）　１）石料的质量需从源头抓起，提前对石源地　进行实地考察，并安排人员在装船码头值班，不　合格的石料禁止上船．保证石料的质量。　哆　（上接第１５９页）　参考文献：　［１】　卢书强，易庆林，易武，等．三峡库区卧沙溪滑坡变形失稳　机制分析［Ｊ］．中国地质灾害与防治学报，２０１３（２）：２１—２５．　河滑坡影响分析ｌ　Ｊ１．人民长江，２０１５（８）：８３—８６．　王力，王世梅，向玲．三峡库区水位变化对树坪滑坡变　形影响机制研究ｌ　Ｊ１．长江科学院院报，２０ｌ５（１２）：８７—９２．　肖诗荣，卢树盛，管宏飞，等．三峡库区凉水井滑坡地　质力学模型研究【ＪＪ．岩土力学，２０１３（１２）：３５３４—３５４２．　陈德乾，肖诗荣，明成涛，等．三峡库区卧沙溪滑坡变　形影响因素分析…．三峡大学学报（自然科学版），　２０１４，３６ｆ　３）：６６—７０．　【２】　卢书强，易庆林，易武，等．三峡库区树坪滑坡变形失稳　机制分析［Ｊ］．岩土力学，２０１４（４）：１　１２３—１　１３０．　［３】　彭轩明，李会中，林晓，等．三峡库区基于滑坡治理的土　地整理模式探讨ｌＪ】．人民长江，２００６（４）：８９．９２．　［４］　李守定，李晓，吴疆，等．大型基岩顺层滑坡滑带形成演　化过程与模式［Ｊ】．岩石力学与工程学报，２００７（１２）：　２４７３—２４８０．　王孑Ｌ伟，赵小明，张帆．三峡库区谢家包背斜与滑坡分　布关系［Ｊ】．高校地质学报，２０１　５（２）：２５５—２６７．　王鸣，易武．三峡库区杉树槽滑坡地质特征与成因机制　分析［Ｊ］．三峡大学学报（自然科学版），２０１５（５）：４４—４７．　【５】　罗先启，姜清辉，葛修润，等．黄腊石滑坡群石榴树包滑坡　稳定性的研究［Ｊ】．岩石力学与工程学报，２００１（１）：２９．３３．　【６］　刘传正，王洪德，涂鹏飞，等．长江三峡链子崖危岩体防　治工程效果研究…．岩石力学与工程学报，２００６（１１）：　２１７１—２１７９．　肖诗荣，刘德富，姜福兴，等．三峡库区千将坪滑坡地　质力学模型试验研究『Ｊ１．岩石力学与丁程学报，　２０１０（５）：１０２３—１０３０．　［７】　陈剑，李晓，杨志法．三峡库区滑坡的时空分布特征与　成因探讨ｌＪ】．工程地质学报，２００５（３）：３０５．３０９．　［８］　王世梅，刘佳龙，王力，等．三峡水库库水位升降对谭家　三峡库区地质灾害防治工作指挥部．　峡库区地质灾　害防治工程地质勘查技术要求［Ｍ】．武汉：中国地质大　学出版社，２０１４．　（本文编辑　郭雪珍）