拋枕及質(zhì)量控制技術(shù)在航道整治工程中的應(yīng)用

1、<p>　　拋枕及質(zhì)量控制技術(shù)在航道整治工程中的應(yīng)用</p><p>　　摘 要：航道整治工程主要選擇在枯水季節(jié)進(jìn)行，一般工期較緊，筑堤工程的效率直接影響航道整治工程的實(shí)施進(jìn)度。文章通過工程實(shí)例，闡述了拋枕工藝在航道整治工程中的實(shí)施過程及施工要點(diǎn)，驗(yàn)證了施工過程中的質(zhì)量檢測、控制技術(shù)并達(dá)到預(yù)期的實(shí)施效果，拋枕施工具有成本低、施工效率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合拋枕施工工藝的特點(diǎn)，證明在整治工程中應(yīng)用是可行的

2、。 </p><p>　　關(guān)鍵詞： 拋枕 施工技術(shù) 質(zhì)量控制 </p><p>　　“拋枕”是利用吸沙泵將沙沖灌入預(yù)置在拋枕船上的沙袋中，形成長5至10米、寬1.5至2米的大型“沙枕”，然后利用衛(wèi)星定位系統(tǒng)或全站儀結(jié)合錨機(jī)組合系統(tǒng)進(jìn)行放樣，將“沙枕”拋筑到設(shè)計(jì)擺放位置的一種施工工藝。它是在流速較大的深水區(qū)域用充灌沙袋材料進(jìn)行筑堤、筑壩等圍堰常用的施工方法。 </p><

3、p><b>　　施工設(shè)備 </b></p><p>　　根據(jù)施工進(jìn)度和工程量要求，調(diào)遣施工機(jī)械及相關(guān)配套設(shè)備，主要包括拋枕船、拋枕架（如圖1）、供電設(shè)備、吸沙泵、充水泵及管線等。 </p><p>　　拋枕船是整個(gè)拋枕作業(yè)的基本工作平臺，一般拋枕船為非自航、箱型船體，船體為單底、單甲板結(jié)構(gòu)，充枕、拋枕作業(yè)主要在甲板上進(jìn)行，以功能劃分，主甲板可分為艉錨泊作業(yè)區(qū)、水

4、上充拋枕裝置作業(yè)區(qū)及艏錨泊作業(yè)區(qū)。拋枕船作業(yè)時(shí)，將一艘沙駁靠在拋枕船舷邊，用起吊裝置將一臺充沙泵進(jìn)沙駁的泥倉內(nèi)，通過兩臺沖水泵和四套沖水頭的聯(lián)合工作，進(jìn)行充枕作業(yè)。 </p><p>　　拋枕架是充、拋枕袋的關(guān)鍵設(shè)備，施工準(zhǔn)備期間，將拋枕架安裝固定在拋枕船上，以便制作枕袋并拋投水中。充枕架一般長10米，寬2米，通過軸和軸承座與船體連接，并有掛鉤鎖緊裝置限制枕架轉(zhuǎn)動(dòng)。待沙袋充枕完畢后，松開鎖緊裝置，并用力快速翻轉(zhuǎn)枕

5、架，達(dá)到拋枕目的。拋枕后，使枕架回轉(zhuǎn)恢復(fù)原位，并鎖緊，接著下一輪充枕拋枕作業(yè)。 </p><p>　　吸沙泵、充水泵及管線是充灌真的必要設(shè)備。充水泵將向沙中沖水，使沙水混合形成沙漿，便于吸沙泵吸沙作業(yè)。吸沙泵與充水泵的組合，決定著充灌沙袋的速度和效率。 </p><p>　　拋枕施工在整治工程中的應(yīng)用 </p><p>　　臘林洲處在沙市河段，位于宜昌市下游約133

6、km，上起陳家灣，下至觀音寺，全長約33km，屬人工護(hù)岸控制的順直、微彎分汊河道。沙市河段河道歷來很不穩(wěn)定，河床演變劇烈，以河道內(nèi)主流頻繁擺動(dòng)、洲灘互為消長、汊道興衰交替為主要變化特征，長期以來，一直是長江中游重點(diǎn)礙航水道。1998及1999 年大洪水后，原有的三八灘沖失，北設(shè)計(jì)通航孔所在的北汊淤積嚴(yán)重，枯季難以通航，南設(shè)計(jì)通航孔淤塞，船舶被迫改走非設(shè)計(jì)通航孔，通航與橋梁安全矛盾十分突出，采用了拋枕施工工藝進(jìn)行修復(fù)整治。 </p&

7、gt;<p><b>　　1、施工工藝 </b></p><p>　　1.1現(xiàn)場勘察及水下地形測量 </p><p>　　工程利用數(shù)字單頻測深儀結(jié)合GPS-RTK對水下地形按比例尺1：500進(jìn)行測量來確定。 </p><p>　　1.2編制施工方案 </p><p>　　根據(jù)施工區(qū)域的測量圖，繪制出水底斷面

8、，根據(jù)斷面情況編制施工預(yù)案，確定各個(gè)控制點(diǎn)的坐標(biāo)，作為施工過程中放樣、檢驗(yàn)及矯正的依據(jù)。不同河段情況，將需要制作不同長度的沙袋，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，由水深區(qū)域至水淺區(qū)域，合理安排枕袋級配及搭接，進(jìn)行有序施工。 </p><p>　　1.3船舶定位、放樣與漂移距計(jì)算 </p><p>　　由于在拋枕過程中枕袋受到水深和水流等參數(shù)的影響，在放樣之前，必須掌握該枕袋所拋區(qū)域的水流速度和水深。工程在施工

9、時(shí)分以下幾個(gè)步驟： </p><p>　　根據(jù)施工區(qū)域水深及水流首先用拖輪將拋枕船拖至施工水域，使船舶平行于待施工圍堰的軸線進(jìn)行拋錨，并根據(jù)拋枕船上艏艉兩套差分GPS和岸上的一套差分GPS系統(tǒng)進(jìn)行施工前的粗定位； </p><p>　　根據(jù)充枕用沙的比重和枕袋的尺寸估算出所充沙袋的體積和重量，再根據(jù)待拋區(qū)域的水深、水流速度及枕袋重量估算出枕袋下落到水底后的水平位移量，估算公式如下： <

10、;/p><p>　　式中：Ld―拋枕水平位移量；H―拋枕處水深；Vf―水流速度；G―枕袋重量（Kg）。一般情況下，亦可通過現(xiàn)場拋石試驗(yàn)來掌握拋枕的水平位移量。 </p><p>　　在考慮枕袋落水后位移量的前提下，啟動(dòng)移船絞車，對船舶精確定位至擬鋪設(shè)第一個(gè)沙枕的位置。 </p><p>　　拋枕船定位完成后，將儲沙方駁輕輕靠在拋枕船舷邊，準(zhǔn)備充灌沙袋工作。 </p

11、><p><b>　　1.4充灌沙袋 </b></p><p>　　根據(jù)施工河段的情況，制作不同長度的枕袋進(jìn)行拋枕作業(yè)。施工過程中充枕供沙方式為吸、運(yùn)、吹一體船運(yùn)沙，卸于專用儲沙方駁供充枕灌袋使用的拋枕供沙方式，充灌沙袋時(shí)由兩臺充水泵、兩臺充沙泵、四套充水頭（兩臺沙泵泵頭各一個(gè)，兩個(gè)人工操作）聯(lián)合作業(yè)。充灌時(shí)枕袋盡量向中間靠攏，將輸送沙管插入枕袋袖口中綁牢，啟動(dòng)吸沙泵，向

12、枕袋內(nèi)充灌砂水混合物，充灌過程中，人工不斷地踩拍以保證沙枕充盈率，當(dāng)充盈率達(dá)80%至85%左右，停止充灌并系牢袖口。 </p><p><b>　　1.5拋枕 </b></p><p>　　待沙袋充枕完畢后，經(jīng)檢查沙枕無破損后，校正船位，松開枕架開關(guān)，使枕架傾斜，沙枕自動(dòng)翻入水中，經(jīng)過漂移枕袋正好落入設(shè)計(jì)位置。拋枕完成后后，使枕架回轉(zhuǎn)恢復(fù)原位并鎖緊，接著下一輪充枕拋枕

13、作業(yè)。 </p><p>　　拋投時(shí)，沙枕長度方向垂直水流，根據(jù)漂移距、拋枕船船寬確定拋枕船的移位與沙枕的入水位置，由坡腳底外緣邊線向內(nèi)逐層拋填均勻。當(dāng)預(yù)定水域拋枕完畢后，利用組合錨機(jī)及GPS-RTK對充枕船重新移位、定位。如此循環(huán)往復(fù)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。 </p><p>　　沙枕拋填補(bǔ)坡嚴(yán)格按設(shè)計(jì)枕位分層拋填，填筑第2輪、3輪時(shí)適當(dāng)增加拋筑厚度（每次拋填高度控制在2米之內(nèi)，1米后調(diào)整枕

14、架枕袋位置）。層與層之間和沙枕袋之間應(yīng)交錯(cuò)嵌緊，不形成垂直的通縫，小的空隙輔以3米枕。 </p><p>　　2、質(zhì)量檢測與控制 </p><p>　　在施工過程中，沙枕與沙枕之間有嚴(yán)格的間距要求，間距過大需要補(bǔ)拋，枕袋重疊過多造成浪費(fèi)，這兩種情況不但會(huì)使拋枕成本增加，對以后的圍堤也形成安全隱患，因此，在施工過程中要不斷檢測拋枕質(zhì)量，提高拋枕效率。拋枕的質(zhì)量與安全控制主要通過以下幾個(gè)方面實(shí)