荆江河段航道整治工程高流速下透水构件安装工艺的改进.docx

1、荆江河段航道整治工程高流速下透水构件安装工艺的改i©李伟中交二航局第一工程有限公司A摘要：长江中游荆江河段航道整治工程张家湾潜丁坝中直线段28128m范围为透水坝，透水构件在透水坝抛石基床整平完成后安装。由于透水构件安装施工期间，河段自然环境与历年有所不同，水位高，流速快，常规的透水构件安装施工方案实施效果欠佳，2不能满足施工需要。为确保透水构件安装的质量，提高功效，项目部对高流速下透水构件安装工艺进行了改进，最终保证了透水构件的顺利安装及潜丁坝总体的施工质量和功效。文章对构件安装的新工艺进行阐述。A关键词：航道整治透水坝透水构件测量桁架1. 工程概况张家湾潜丁坝位于K江中游荆江周天

2、河段颜家台卜.游，周天河段位于长江中游上荆江末端，距武汉市428km,上起郝穴，下迄古长堤，全长27km。潜丁坝结构由护底、坝身、坝头3部分组成，其主体结构全部分布于水下。护底：采用D型排护底，排上抛石，排休下游边缘抛投透水椎架，排体上游边缘及靠近航道侧预留变形区边缘设罟.备填石。坝身：为透水坝、钢丝网石笼筑坝和抛石坝混合型坝，其中直线段28'128m范围为透水坝段，勾头前端120m为钢丝网石笼筑坝，其余坝体采用抛石筑坝。坝头：顶端部为直径3m的半顷I,呈辐射状与河底相接：沿坝轴线向河坡坡比为1：5,向上、下游逐渐变坡比与坝身平顺衔接。2. 透水段坝体及透水构件的结构形式透水段坝体长1

3、00m,里程为2矿128m段，山下至上依次为D型排护底、抛石基床、透水构件和模袋混凝七护面。透水构件为C30钢筋混凝土结构，由底板和上部齿形体组成，高度为2.5m,底板尺寸为3rnX3rnX0.3in,底板设20个直径160mm的透水减压孔，上部齿形体由水流方向混凝土柱墙和坝轴线方向两个悬普胸墙组成，每个胸墙尺寸为1mX1mX1.4m。透水构件体积10.48ni3,重量为26.21,共33件。透水构件结构图见图I。3. 透水构件常规安装施工工艺3.1透水构件常规安装施工工艺流程透水构件安装施工工艺流程如下：施工准备一构件场内吊装一平板车场内转运-*构件吊装上船一水上运输一起重船定位工作船靠泊一

4、运输船靠泊一构件安装一检测调整下一个构架安装。3.2透水构件安装施工方法及要点(1)施工准备构件运输、安装前，应先对构件的预制质量进行检查验收，验收合格图I透水构件结构图后，方可进行出运。新厂预制场距张家湾潜坝施工现场水上约12km。透水构件通过预制场自有斜坡道码头上船，码头起重船舶为现场安装构件的起重船，此方案节约了码头起重设备的费用，技术经济性较为合理。转运码头斜坡道路为碎石路面道路，由于道路受洪水浸泡时间长，构件转运前需先补充俳石，再用20T压路机进行35次均匀碾压，达到稳定、平整度要求，确保出运码头道路安全。透水构件场内转运场内转运包括：构件从预制场吊上平板车、平板车运至码头。起重设备

5、选用50T轮胎式起重机，运输设备选用K9m、宽2.5m的平板车。每次转运一件透水构件，构件起吊前，在平板车构件放置处，预先搁置厚约2cm的橡胶垫板，平板乍尾部焊制10槽钢作为挡板，挡板内侧采用橡胶垫片进行包裹，对构件周边间隙采用楔形木方进行固定，并采用尼龙绳和手拉葫芦进行捆绑、固定防止构件在出运码头斜坡上滑落、破损。平板车倒进码头斜坡道路停稳后，采用楔形木方塞至平板车后轮胎处，防止车辆下滑。<3）构件上船及水上运输构件上船及水上运输采用100t起更船（50mX20mX3.6m）.600T方驳（41mX8.5mX2.5m）等设备施工。为解决运输船甲板不平、构件碰损等问题，在600T方驳甲板

6、上采用砂带进行底板铺平，砂带厚度为10cmo构件装驳后同样需要采取尼龙绳和手拉葫芦进行必要的固定，防止在运输过程中发生倾斜或坠落等事故，采取对称法装驳，起重船采取拖轮拖运；采用100T起重船将33件透水构件起吊至两艘600T方驳h：一艘运输船先至施工现场进行安装，另一艘在预制场临时码头等待，待安装完成一船后，再到达施工现场。（4）现场起重痼定位、运输船靠泊起亟船设有4个电动绞美，定位时抛八字锚，通过锚缆控制起至船的位置.>起重船定位于潜丁坝的上游，平行于坝体轴线方向，船舷距离构件边线2m处定位，构件运输船平行停靠于起重船上游船舷。工作船在起重船下游，与起重船垂直定位。工作船主要作用为：潜

7、水员设备堆放、构件安装拉导向绳等。构件安装基床整平验收后，开始安装工作，安装由起重船与潜水员配合完成。起重船精确定位后，构件运输方驳停靠在定位船下游侧，在起重船上用GPS定位出轴线位置，引导施工，起垂船沿坝轴线移动。构件起吊前，起重船的吊钩先挂好构件吊环，保持一定拉力（不吊起），在构件顶部安装上采用两台GPS进行定位。为防止构件在入水过程中在水流作用下，产生旋转偏移；在构件入水前在构件两侧吊环处绑系巾20mm尼龙绳（八字绳），尼龙绳怅度为30m。每个透水构件吊装前，采用交通船在构件的4个角点处各放罟.道长度为4m的竖向钢管作为测量标杆，钢管的连线呈正方形，正方形的中心坐标与构件底部的中心坐标重

8、合，正方形的边氏为5m,即钢管各角点超出构件底部各角点的距离均为Im,钢管采用GPS定位。钢管放置前其底都各焊接一块50cmX50cmX5cm钢板，钢管与钢板表面垂直。起吊工作由专人指挥，检查无误后开始起吊。先吊离船体、稳定、提高、吊转、八字绳牵引到定位船、入水、依靠定位船与八字绳初步定位，构件慢慢入水，构件入水过程中，工作船作业人员同步放尼龙绳。当构件底距基床0.3m左右时，停止落钩，潜水员复测，量取构件每个角点与测量标杆的距离，再结合相邻构件的缝宽和边线的错台对构件进行定位，如偏差过大，重新调整定位，确保构件的角点与测量标杆的距离的差值W5cm,相邻构件的边线错台W5cm,缝宽W3cm,经

9、监理工程师认可后，方可解扣。根据起电船性能参数，起重船在每安装6个构件后进行移位，工作船每安装完成2个，沿坝体轴线前移6m。I.透水构件安岐施工工艺面临的困难透水构件安装于2015年10月21日开始施工.11月20日完成。根据历年的平均水位，施工时区域水深为33.2m,水流速度为0.8'1.2m/so由J上游雨水多，河段受到三峡大坝放水的影响，施工期间实测水深为67m,表面流速约2.5rn,'s,透水构件安装存在的困难如下：（1）透水构件的高度为2.5m,而施工区域的水深为矿7m,透水构件入水后，船上的测量人员和起重船操作人员无法看到构件的方位，难以获得构件偏位的准确数据，起重

10、船操作人员只有通过潜水员上报的数据对构件调整就位，但水下能见度低，且水上水下的信息传递效果相对欠佳，所读取数据的准确性大大降低，需多次重复起落钩才能安装就位，导致安装质量下降，同时造成效率低下。（2>透水构件基础为抛石坝基床，基床表面形成了翻坝水流，水流对构件产生一定的冲击，增加了构件就位的难度，而安装区域空旷，潜水员在水下缺乏有效的着力点，水流的冲击使潜水员行动不便，潜水员工作效率也大大降低，需长时间停留在水下，直到构件安装就位为止，同时潜水员在不断获取数据的过程中，需长时间靠近构件，安全风险高。（3>原计划测纹标杆的高度为4m,小于实际水深，不满足施工要求，实际选用的标杆长度为

11、8m。虽然标杆长度满足施工要求,但长度增加后，挠度也随之增大，而河段流速快，标杆放置就位后受到水流连续的冲击，标杆一直处摆动状态，稳定性欠佳，施工过程中进一步产生偏差。图2测fit桁架图3透水构件安装完J：图第一个透水构件安装完成后，拆除悬臂胸墙底部的4根纵向钢管，将测最桁架整体吊装至下一个构件后，再将4根纵向钢管重新安装，使桁架与构件连接成整体。施工过程中，应随时关注立杆的垂直度，若立杆产生倾斜或桁架产生变形，则及时纠偏。透水构件安装完工图见图3。由于构件安装主要通过GPS控制，潜水员只需在构件安装落位后对构件的错台情况和线性进行复核，无需全程靠近构件读取偏笔数据，大大减少J'潜水员

12、的工作坦，也大大降低了人员作业的安全风险。6.结束语综上所述，通过对透水构件安装工艺的改进，有效地克服了高流速下常规的安装工艺面临的困难，此方法操作简单，实施更为安全，确保了构件安装及潜丁坝总体的施工质苗和安全，提高了施工功效，也为类似项LI提供了可以借鉴的施工经验o二参考文献：瞄&瞄瞄瞄蹴瞄1张永飞.K江中游周天河段演变分析与整治措施研究D.软:祕颓大学.2017.121柴华峰.荆江河段航道整治工屈新结构应用简述U1中国水逐航道科R2016(01):43勺0.&大流速条件下透水丁坝构件水下安聚i施工工法通过工法评申J.中国水运航道科技,2017(01):35c5.透水构件安装

13、施工工艺的改进为解决在高流速下透水构件安装面临的困难，项目部对透水构件安装的施工工艺进行J'改进，采用测量：桁架辅助透水构件进行定位安装。测最桁架具有一定的抗水流能力、操作简单等优点，将透水构件的水卜安装施工转变为水上安装施工。测量桁架由中48rnrnX3.5rnrn脚手架搭设而成。桁架搭役的步骤如下：(1)桁架共没苣8根啜向立杆,每根长度为9m，立杆通过扣件对接接长，每根立杆底部分则伸入透水构件底板内侧的各8个减压孔中，立杆紧贴构件上部齿形悬臀胸墙。在悬臂胸墙的顶部和底部各设置4根纵向钢管，每根钢管长度为1.5m,钢管的方向与悬臂胸墙的方向垂直，纵向钢管和竖向立杆通过扣件连接，与透水

14、构件的悬臂胸墙连接成整体，并确保立杆陛直。在透水构件顶部至立杆顶端6.5m的竖向范围内，共设置6层钢管加固，每层的间距为Im,即每层设置4道纵向钢管和2道横向钢管,纵向钢管母根长1.5m,横向钢管每根长3m,纵、横向钢管与竖向立杆采用扣件连接成整体C每2m竖向范围内设宜1对斜择，斜掠与每根立杆连接，设置于桁架的上、下游两侧，共需设贸12根斜撑，莅根斜撑长度为4m。(5)桁架搭设完成后(见图2),从最外侧的4根立杆中任意选择3根立杆，在立杆顶部的正中心各放置I台GPS,通过3台GPS对透水构件进行精确定位。由测量桁架立杆长度为9m,大于施工区域的水深(67m),施工过程中GPS完全位于水面以上。透水构件安装前，通过每台GPS