航道整治工程高流速下透水坝基床整平工艺的改进.docx

1、航道整治工程高流速下透水坝基床整平工艺的改进李子侠中交一艇局笫一工程有限公司摘要：文章以K江中游荆江河段航道整治工程张家湾潜丁坝工程为例，由于其透水坝在透水构件安装前需进行基床整平，但施工期间流速快，传统的基床整平施工工艺在实施过程中存在一定的困难，为确保基床平整的精度和施工功效，项目部对高流速下透水坝基床整平工艺进行了改进，施上结果表明不仅保证了工程质量，而且为后续施工提供了便利条件。关键词：透水坝基床整平整平架1工程概况张家湾潜丁坝位于长江中游荆江周天河段颜家台下游，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

2、成，坝体主体结构全部分布于水卜。护底：采用D型沉排、排上抛石压载、排体下游边缘抛透水框架、在排休上游及靠近航道侧预留变形区边缘设置备填石。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28128m范围为透水坝段，勾头前端120m为钢统网石笼筑:坝，其余坝体采用抛石筑坝。坝头：顶端部为直径3m的半圆，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。透水段坝体长100m,里程为28128m段，底部为D型排护底，依次往上为抛石基床、基床整平、透水构件安装和模袋混凝土护面。坝休顶而宽度为8m,上游侧顶而宽度为2m,透水构件搁苴而宽度为3m,下游侧顶面宽度

3、为3m,两侧斜坡面模袋混凝土宽度各Im°透水坝典型断面图如图1所示。2 基床粮平施工工艺2.1基床整平施工工艺流程基床整平施工工艺流程如下：施工准务一定位船定位一垫块安放-导轨安装一基床粗平（二片石）-基床细平（碎石）一测量验收一导轨拆除f下一段施工。2.2基床整平施工方法及要点0）施工准备。材料准备。透水构件安装区域基床抛石，先抛至标高+23.75m；由运输船装运10'20cin二片石和3、'5cm6卒石：基床整平施工前对潜水设备逐检查。测量准备。基床测量定位由潜水员采用垫块、导轨及装载GPS的测量标杆来完成：垫块采用长40cmX宽40cmX厚10cm的混凝土小方块

4、。a.平面位置测量。在基床整平施工过程中，需要测最的平面位置有：导轨垫块位置、导轨安装位置、整平区域、断面位置和局部补抛位性。以上部位的测量，主要通过在标杆上安装GPS测量定位实现。b.高程测最。高程测最主要采用测量标杆上安装的RTK-GPS定位、手簿读取高程。0）定位船就位。起重船作为定位船，艄舰八字锚抛锚定位。定位船与坝体轴线垂直，石料运输船靠泊定位船。0垫块安放。导轨垫块位置测量：竖立测量标杆，通过标杆顶端GPS天线和手簿，将标杆初步定位在已输入的坐标位胃附近：将混凝土小方块堆放在吊篮上，吊放至施工区域；潜水员从交通船顺标杆下水，到达基床顶面，潜水员和工作船上的操作人员共同扶正标杆，通过

5、观察标杆上悬挂的测锤，使标杆尽量垂直：在GPS的引导下，缓慢移动定位标杆，直至正确就位。潜水员在水下将垫块安放在标杆正下方并临时固定，完成对该位置的定位测量。因导轨间距及爪条整平宽度为6m左右，垫块沿坝体轴线方向间距3m一道；横向间距和整平断面齐宽为4m°潜水员用碎石在水下测杆位置整平出一个约50X50cm的范围（碎石层厚度<5cm）,使垫块能够平整地安放在该位置：利用测杆测出垫块的位置和标高；根据标高安放垫块，使垫块达到控制标高；复测垫块标高、调整，完成该垫块的安装：同方法进行下一个垫块的安装。垫块安装的质量要求为：平面位宣±10Omni.标高±1Ornm

6、,四角平整度±5mm。（4）导轨安放。-排垫块安装完成后，即可进行导轨的安装，导轨采用212槽钢对焊成盒子状，轨长6m。导轨安装的质量要求为：标高土10mm,平面位置土100mm°（5）基床粗平。基床粗平来用1020cin二片石，厚度40cm,采用常规的导轨刮尺法施工。潜水员将刮尺放置在导轨上沿导轨刮行，刮尺采用单根6m长双拼10槽钢，将刮尺采用尼龙绳与定位船尾部连接，水下刮尺采用定位船慢慢拉动，在拉动过程中潜水员发现低于刮尺下口10cm的位置，用二片石补平，基床顶标高控制在设计标高以下010cm以内°对于高出刮道下口的石头，必须铲平，标高不得高于刮道»

7、当一个单元区域粗平完成后，移动刮道，进行下一区域的粗平：其中二片石的下放采用浮吊船F放吊篮完成。基床细平。待基床粗平完成一定的匚作面后，依次开始采用碎石进行基床细平。细平方法与粗平方法相同：潜水员依据导轨上刮行的刮尺，将低于导轨的低洼处用碎石铺平，对于高出导轨的碎石，采用刮尺刮除，刮尺刮过后的区域的基床标高与刮尺下缘（即设计标高）齐平。刮尺刮行时要紧贴导轨底面，切不可脱离导轨，对于个别位置标高稍低或稍高处进行补铺碎石或铲平，再次用刮尺刮平。如此反夏平整，直至该区域完全整平。<7）导轨的拆除。当一个工作而的整平施工完成后，对导轨进行拆除。3 基床整平施工工艺面临的困难透水坝基床整平施工20

8、15年10月1日开始施工，10月30日完成。根据历年的平均水位，施工时X域水深为7'10m,水流速度应为0.91.4m/s°但透水坝施工正值三峡大坝放水期间，每天放水量为20000m/s左右,比往年10月份三峡流a8000'10000n?/S增加了一倍，本河段施工期间实测水深为8m,表面流速为3m/s,基床整平存在的困难如下：（1）常规的基床整平测量定位由潜水员采用垫块、导轨刮尺及装载GPS的测量标杆来完成，而常规测量定位在水深达到8m、水流达到3rn/s的情况下，测最标杆无法竖直，测量偏差大。<2）由于透水构件基床为抛石坝基床，基床施工区域形成了翻坝水流，而施

9、工区域空旷，潜水员在水下无着力点，在水流的冲击下，潜水员在水下难以正常站立，无法有效开展基床整平作业，安全隐患较大。4 基床整平施工工艺的改进为解决在高流速F基床整平施工面临的困难，确保施工和施工功效，项目部对基床平整的施工工艺进行了改进。4.1基床粗平采用测量船、测深仪、定位船及挖掘机对抛石基床进行粗平，替代垫块、导轨刮尺及GPS测量标杆的施工工艺，过程中无需潜水员进行水下作业。基床抛石完成后，采用测量船和测深仪对需整平区域、断而位置和局部需补抛位贸进行详细测最，然后使用起重船和挖掘机对抛石基床进行整平，起重船作为定位船和平台，船上配备1台PC360挖掘机进行水而以下8m范围内的基床粗平（水

10、深8m,抛石基床高度约2m,基床顶部距水面约6m）。基床粗平采用1020cm二片石，遵循“高挖低填”的原则，基床顶标高控制在设计标高以下010cm以内，每段基床粗平完成后采用测深仪复测，检脸合格后移船进行下一段施工。为避免在整平过程中因翻坝水流的冲击而造成的石料流失，待挖掘机铲斗贴近基床顶部后再放料理平。基床细平项目部自主研发了实用新型专利-整平架（见图2）,对抛石基床进行细平，皆代垫块、导轨刮尺及GPS测量标杆的施工工艺。整平架施工图见图3。基床细平施工工艺流程为：整平架制作一整平架安装一定位船定位-整平架卜方至设计标高一潜水员水下整平一下一段施工。本实用新型专利为长江流域水下整平的一种整平

11、架，整平架作为潜水员基床细平的标尺，不仅能满足水卜F.5m范围内（透水构件搁置面宽度为3m）的平面定位和标高控制，而且还具有一定的抗水流和抗水面波动的能力，具有整平质量高、操作简单等优点。该整平架由固定架、移动架组成。固定架采用槽钢制作焊接而成，其尺寸为3mXL62mX0.82m,移动架采用钢管制作焊接而成,移动架尺寸为10mXl.60mXO.80m,移动架外围尺寸比固定架内围尺寸小2cm,移动架底部采用槽钢焊接而成，根据基床整平范围，在移动架底部槽钢内侧焊制3个悬挑槽钢做主梁，在主梁卜方两侧各焊接-道长度为6m槽钢作为标高控制的标尺，槽钢内扣。固定架和移动架制作完成后，将移动架套入固定架中，

12、固定架与活动架采用2个3m长手拉葫芦连接成整体，将固定架焊接固定在定位船外侧，并分别在固定架和活动架表面标记出醒目的刻度，精确到厘米。活动架可通过手拉葫芦上下自由移动，以调整整平架下方标尺的标高位置通过对船舷平而位置.和标高的测量，可准确地确定移动架底部坐标位置和标高（槽钢底标高即为设计基床顶标高），潜水员再将刮尺放置并固定在槽钢内侧，进行基床细平施工。基床细平采用35cm碎石。潜水员根据刮尺的高度，将低于导轨的低洼处用碎石铺平，高出导轨的碎石采用刮尺刮除，直至每个区域完全整平。刮尺刮行时，务必紧贴导轨底面，避免刮尺脱离导轨而造成基床顶而超高。基床细平的偏差值为+5cm。由于整平架所限定的每一个图3祭平架旅工图整平单元区域为4.5m（宽）X6m（长），潜水员的作业范用较为集中，且整平架与起重船为个整体，可作为潜水员水下整平作业的若力点。潜水员可通过绳索将身体与整平架相连，可有效防止水流的冲击，施工过程中潜水员可紧握整平架最底部的标尺，让身体更加稳固。5结束语综上所述，通过对透水坝抛石基床整平工艺的改进，有效地克服了高流速下基床粗平和基床细平施工面临的困雅，此方法操作简单.实施更为安全