抛石基床整平技术在长江河道整治项目中的应用

陈宏松 中交二航局第三工程有限公司

1.工程概况

长江南京以下12.5m深水航道二期工程仪征水道整治工程位于世业洲西侧。头部潜堤南北侧4 条丁坝总长度为1427m，右缘3条丁坝长度1793m，左汊2条护底带总长966m。其中头部潜堤及潜堤北侧丁坝设置有梯形空心构件，构件总数为269件。世业洲洲头左右缘和左汊左岸以及右汊右岸4段护岸总长度11259m。整治建筑物除头部潜堤接岸处袋装砂抛填段外，其他范围泥面标高最深处为-20.26m，地质表层以粉细砂为主。梯形空心构件顶标高在-5.04～1.15m之间，堤顶标高在-15.55～7.02m之间，堤身高度在2.39～13.1m之间。头部潜堤南北侧4条丁坝总长度为1427m，右缘3条丁坝长度1793m，左汊2条护底带总长966m。其中头部潜堤及潜堤北侧丁坝设置有梯形空心构件，构件总数为269件。

2.工程特点及难点

本工程属于岸壁式码头结构，内口长宽尺寸分别为320m和130m，码头面宽度均为30m。

前墙采用的是地下连续墙，厚度800mm，高度17m，地连墙顶标高为0.75m，上部现浇胸墙；轨道下的桩基采用600mm直径的PHC管桩，桩长24m，桩顶标高为4.9m，上部现浇轨道梁；进出水涵洞处的现浇胸墙下方地连墙顶标高为-0.75m，PHC桩顶标高为-0.7m；码头面下方及锚碇墙下方均为600mm桩径的深层水泥搅拌桩，桩长9.2～11m不等。桩底标高均为-9m；锚碇墙同胸墙、轨道梁一样均为现浇钢筋混凝土结构；胸墙后方为抛石棱体，锚碇墙前方为理砌块石，中间部分为回填粘土；码头面为高强混凝土连锁块，下部从下到上分别为集配碎石、水泥稳定碎石、中粗砂垫层。

内港池码头江侧两处翼墙的结构同内侧，其与江堤连接处设置钢筋砼防汛墙，下部为浆砌块石挡土墙。翼墙及防汛墙外侧设置1：3坡度的抛石护坡。

施工重点：（1）地连墙。地连墙总长830 m，顶标高有0.35m和-0.75m，施工要求高；（2）现浇胸墙。现浇胸墙高达7m，对模板的稳固性要求高，并且需要降水。

施工特点：（1）江侧翼墙施工时需要设置挡水围堰和降水施工。（2）土方疏浚可部分陆上开挖作为码头回填土，部分挖泥船开挖。

施工难点：（1）施工环境较为复杂，自然条件差。本地区夏季强热带气旋和台风影响频繁，雷暴天气多。冬季及春初施工受北方寒潮影响大。并且该区域属于中等强度潮汐河口，汛期流速大，对水下施工影响大。（2）长江航道繁忙，通航密度大、安全隐患多。世业洲施工区域的现有航道通行量较大，施工区船舶密集，这类上、下航行的船舶将不可避免地对施工区域作业带来很大影响。且工程所需构件和材料绝大部从水上运至施工现场，均来自不同区域，运输船在穿越航道时对过往船舶航行产生干扰。施工期间极易发生船舶碰撞或搁浅事故，安全隐患多。（3）施工组织难度大，需实行动态管理。本工程位于长江下游感潮河段，呈现多滩多槽格局，河势变化复杂，整治建筑物的施工必须服从控制河势和实现治理目标的需要，施工组织、计划安排和工艺选择必须适应相应水域的自然条件，确保安全施工，服从工程总体进度计划和业主对工程的动态管理要求。（4）资源需求量大。工程所需大型船机设备投入多，材料供应量大，本工程五个标段及长三角地区附近其他工程同时施工，造成材料供应紧张，尤其是石料、土工布及预制加工厂需求量很大，造成资源供应紧张。（5）本工程包括软体排铺设、潜堤、丁坝、护岸、回填袋装砂、大型梯形空心构件的预制安装及钩连体和新型透水框架等工程，施工内容多，工序复杂。按照全面开工、分段突击、快速推进、确保重点等对施工组织、安全管理提出了相当高的要求，施工组织管理跨度大、难度大。

表1 整平允许偏差、检验数量和方法

3.基床整平施工工艺

3.1 整平船座底前检查

整平船座底前，潜水员首先对座底部位的抛石进行探摸检查，确保抛石护底良好且无破损现象，回淤不超过30cm时整平船方能座底进行抛石整平施工作业，如果回淤超过30cm时，需采用抽砂泵进行清淤。

3.2 整平船定位座底

（1）将整平施工位置座标输入电脑，在GPS指导下，利用拖轮使整平船在施工区域抛锚，完成粗定位；（2）调整锚缆移动船位，进行准确定位后，启动注水系统，向压载舱注水，在注水过程中，通过监控系统随时调整船位，使其平稳下沉准确就位座底。（3）座底后，打开底门，使舱内外水位一致。

3.3 调整整平刮刀标高

（1）将基床整平施工控制标高输入电脑。（2）启动四台液压千斤顶调整由两个GPS和八个压力传感器测深系统确定的整平刮刀底刃标高，使其等于基床施工控制标高。（3）用水准仪校核刮刀标高。

3.4 基床抛石

（1）抛石前，用水篮对整平区域内的护体软体排上的江底标高进行测量，同时，运石船2艘靠于整平船左右舷。（2）由抛石工人指挥，两台克令吊配2.5方抓斗从运石船仓中取料在刮刀前方依次抛填。（3）抛石工按照抛石施工控制标高加30～50cm，使用水篮测控，每次抛石进尺2m左右。

3.5 基床整平

启动整平机，通过传动链条，使刮刀行走对抛石基床进行刮平施工。

3.6 整平验收

（1）用GPS确定基准标高，使用水准仪、测深杆和常规测量方法，按5m一断面，每个断面间隔2m一个点测量基床顶面标高，允许偏差±10cm。（2）基床检测标高＝基床施工控制标高-0.1m。（3）重复4、5、6程序并不断向前推进，直到一个船位抛石整平施工结束。

3.7 整平船起浮移位

（1）一个船位整平施工结束后，关闭整平船底门，操作有关蹀阀启动压载泵排除压舱水，使船体均衡平稳上浮，船体起浮离原地面30～50cm时，启动四台锚机按照操作规程缓慢调整锚缆，使整平船顺轴线平行移位，在GPS指导下，进入下段基床位置，重复上述操作程序。（2）在进入下段基床抛石整平时，整平船位置设定与上段整平基床面搭接1m。

4.基床整平技术保证措施

抛石基床的检验及评定标准具体参照表1。抛石整平允许偏差、检验数量和方法应符合表1的规定。

基床块石分两次抛填，先进行粗抛，后细抛，细抛采用地瓜石，要严格控制填料的规格，厚度控制在30cm左右。细抛采用升降料斗进行抛填，需波浪式抛填，方便整平机将多余石子挂入低洼区。每次抛石数量不宜过多，刮铲厚度不宜过大，防止造成刮刀前块石过多，致使刮铲刮不动或两侧大量溢出。整平施工过程中，加强检测整平机平面位置、倾斜度、底标高、基床整平前后标高和施工区域水流流速、潮位等参数。区域整平完成后，对整平区域标高、平整度进行质量检测，移船定位前要精确计算搭接长度，避免出现遗漏。

5.结束语

当前，在港口码头施工过程中，由于抛石基床整平施工技术具备施工便捷、施工效果突出等优势，因而得到了广泛的应用。本文以实际工程为例，深入研究港口码头内基床整平作业方法，有效进行基床整平建设工作，施工效率及质量较佳，具备较大的实际运用及推广价值。