浅水防波堤护底石施工总结分析

1、浅水防波堤护底石施工总结分析1 概况防波堤护底石抛填，设计厚度为1.5米，主要包括堤中间位置护底石抛填（堤芯石范围）及两侧护底石抛填。堤中位置护底石抛填可与堤芯石陆域推进施工同步完成；而两侧护底石抛填，因幅宽较大，在陆域推进堤身时，难以同步施工，且外侧护底石工程量较大，工期较紧，如何合理、经济组织安排好外侧护底石抛填是项目取得成功的关键。图1 防波堤典型施工断面图2护底石施工难点水文条件限制：本项目环境为外海无遮掩，水上施工受大风浪影响较大。且所处施工区域的潮型为不规则的半日潮，每天小潮和大潮各两次。大潮时潮差3米，小潮时潮差为1.8米。每年10月至次年3月受东北季风影响，海上风浪较大，海上施

2、工条件恶劣。地形条件限制：因防波堤施工所在位置水深较浅，水上施工受潮汐影响较大，尤其是大潮讯期间。石料运输限制：因越南当地船舶设备匮乏，能组织出海的石料运输船舶极少，严重制约了海上石料到场的供应能力，造成了海上石料运输组织困难。如采取陆运块石，然后在现场倒驳，这无疑将增加倒运成本。设备组织限制：因越南当地船机设备匮乏，抗风浪弱，能组织海上连续施工作业的船舶较少，较难组织，且低潮施工时施工船舶安全受限。3. 各施工方案比选根据现场实际施工工况条件，在施工初期，本项目进行了施工技术分析及现场实际施工试验，提出了以下四种护底石抛石施工方案。3.1 方案一：长臂挖机陆上抛填通过修筑临时丁字口，长臂挖机

3、站丁字口陆上抛填。抛填石料可由陆域自卸车运输供应，临时丁字口本身亦是临时石料堆存，可直接挖除抛填护底石。施工照片如图2所示。图2 修筑临时丁字口，长臂挖机陆上抛填此抛填工艺优缺点如下：（1）优点：陆上作业不受一般风浪影响；可通过长臂挖机整平，并可对石料总量控制；施工工艺简单，易控制；陆运石料成本可控；陆上机械台班单价低。（2）缺点：需修筑临时丁字口，抛填结束口需将多余丁字口撤除。3.2 方案二：吊机配网兜水上抛填运石平板驳靠泊现场定位驳，以定位驳上装置的吊机（抓配GPS）吊网兜抛填，通过GPS控制抛填落点和位置。抛填石料由石场装好网兜后，由平板驳水运运抵现场。施工照片如图3所示。图3 吊机配网

4、兜水上抛填此抛填工艺优缺点如下：（1）优点：现场无需施工临时措施；施工功效较快。（2）缺点：石料供应需从海上运输；不可水上直接整平，靠坡脚处扭王块安装区域护底石仍需安排长臂挖机整平；水深较浅，受潮水影响较大，低潮施工时施工船舶安全受限；受海况限制较大；水上机械台班单价高。3.3方案三：吊机配抓斗水上抛填运石平板驳靠泊现场定位驳，以定位驳上装置的吊机配抓斗（装有GPS）吊抓斗抛填，通过GPS控制抛填落点和位置。抛填石料由平板驳海运运抵现场。施工照片如图4所示。此抛填工艺优缺点如下：（1）优点：现场无需施工临时措施。（2）缺点：石料供应需从海上运输；不可直接水上整平；水深较浅，受潮水影响较大，低潮

5、位施工时施工船舶安全受限；受海况限制较大；水上机械台班单价高，且抓斗施工功效较慢。图4 吊机配抓斗水上抛填3.4方案四：挖机水上抛填运石平板驳靠泊现场定位驳，挖机上运石船抛填。抛填石料由平板驳水运运抵现场。图5 挖机上运石船水上抛填此抛填工艺优缺点如下：（1）优点：现场无需施工临时措施。（2）缺点：石料供应需从海上运输；挖机抛填易成堆，成面较难，无法对抛石量准确控制；水深较浅，受潮水影响较大，低潮施工时施工船舶安全受限；受海况限制较大；水上机械台班单价高。3.5 抛填方案比选结合本项目外侧护底石抛填施工工况条件和施工难点这些客观条件，并结合施工初期各方案施工试验，对以上四个方案进行对比，分析如

6、下： （1）方案2,方案3和方案4，均为水上抛填。考虑到防波堤护底石抛填受潮汐、恶劣海况及海上石料供应缺乏影响，较难满足项目施工进度要求和安全要求；且因无法直接整平，不能很好的控制石料总量，即较难满足项目施工质量要求和材料成本控制要求。 （2）方案1通过修筑临时丁字口，长臂挖机站丁字口上抛填外侧护底，为陆上抛填作业，施工的安全性较高，可满足项目施工的安全要求。虽然需修筑临时丁字口，并需要在抛填完后将未完全消耗的剩余丁字口挖除，但可以通过合理优化施工组织及施工计划、适量增加组织挖机数量，形成护底石抛填流水作业，能较好的满足项目施工进度要求。此外，施工中还可以通过长臂挖机进行水下抛石整平，对石料抛

7、填总量能较好的控制，也可以较好的满足项目施工质量要求和材料成本控制要求。根据对以上四个方案进行比选，本项目经过研讨，最终选择方案一为优先方案。4. 护底石抛填施工方案防波堤堤身范围内的护底石与堤芯石同步施工，堤身范围外侧的护底石抛填按照防波堤总体推进施工方向，由岸侧向海测推进。按照计算方量倾倒块石于需修筑临时丁字口处，同时安排短臂挖机辅助修筑、理平。临时丁字口修筑好后即可安排长臂挖机抛填外侧护底石。护底石抛填顺序为自外侧向内侧，边抛边撤，同时安排长臂挖机臂斗探测水深以确定抛填达设计标高。最后将临时丁字口剩余部分挖除倒运至附近修筑新的临时丁字口，或运至堤前堤身推进。护底石抛填照片如图2所示。4.

8、1临时丁字口修筑通过陆域运输，将石料运至所需修筑临时丁字口处，使用短臂挖机辅助修筑丁字口至相应的设计长度、宽度及标高。考虑修筑的临时丁字口实用性，并尽量减少抛填后剩余石料挖除量，丁字口设计长度满足抛填至最外边线要求，宽度满足长臂挖机安全站停宽度要求（按5米修筑），标高满足最高潮位时可正常施工要求。现场临时丁字口修筑如图6所示，临时丁字口设计平面布置和设计断面图如图7, 图8所示。图6 现场临时丁字口修筑图7 典型临时丁字口修筑设计平面布置图（里程0+650至0+950）图8 典型临时丁字口修筑设计断面图（里程0+650至0+950）4.1.1临时丁字口间距及长度布置控制相邻临时丁字口间距及偏距

9、布置受长臂挖机有效作业臂长(按照施工经验，臂长23米的长臂有效作业范围为18米)，及外侧护底石抛填外边线限制。在满足施工需求的前提下，本着“临时施工量最小化”的原则，合理科学优化各分段两相邻临时丁字口间距及各临时丁字口长度。因各段外侧护底石设计断面尺寸相异，两相邻临时丁字口间距为20米至25米，临时丁字口长度15米至25米。4.1.2单个临时丁字口石料用量及抛填区域石料方量计算施工前，计算好临时丁字口石料用量和其抛填区域护底石石料方量。因临时丁字口下部分在护底石抛填边界内，修筑临时丁字口时已施工部分护底，抛填时挖除丁字口时仅需将超护底石设计顶标高部分挖除。以0+650至0+950段为例，按图7

10、和图8所示修筑临时丁字口。通过计算，单个临时丁字口石料用料约为1100m3，抛填区域护底石石料方量约为820m3，抛填后剩余临时丁字口挖除量较小。外侧护底石抛填完毕后将剩余临时丁字口部分挖除倒运至附近修筑新的临时丁字口，或运至堤前堤身推进。通过计算好各段修筑临时丁字口的石料用量及所抛区域石料抛填量，对石料总量进行控制。4.2 临时丁字口抛填临时丁字口修筑好后即可安排长臂挖机抛填护底石。抛填时安排长臂挖机不断打测水深，通过控制挖机臂斗入水深度控制水下抛填标高（抛填标高=水面标高-斗子入水深度）。边抛边整平，低处补抛，高处挖除。护底石主要抛填顺序为自外侧向内侧，如图7: 典型临时丁字口修筑设计平面

11、布置图所示。先抛填区域1，因为此区域下口断面主要为斜坡，抛石量相对较小，可安排长臂挖机挖除丁字口附近超宽堤身及丁字口超宽部分抛填区域1前侧部分，长臂挖机边抛边撤，同时挖除丁字口前端部分抛填。区域1抛填完毕后，再开始抛填区域2。边抛边撤，同时挖除丁字口前端石料抛填至其两侧护底。最后将剩余临时丁字口部分挖除至附近修筑新的临时丁字口，或挖至堤前堤身推进。4.3 护底石成型测量验收护底石抛填为水下工程，采用RTK-GPS测量技术。数字化自动测深仪和GPS移动站天线安设在测量船同一侧，并使GPS天线与测深仪的超声波发射头在同一垂线上，如图9所示。测量船在GPS的引导下，按事前设计好的，需要测量的断面的航迹线行驶，电脑屏幕上将实时显示测量船的位置和航迹线。如图10所示。 图10 测量船位置和航迹线图9 测量船布置测量时，测量船上的GPS与测深仪按间距同步进行采样取点，且同步将所采集的坐标数据与水深数据输入电脑，经成图软件处理，可生成水下地形图、水下断面图，如图11,图12所示。 图12 水下测量断面图图11 水下测量地形图5.结束语（1）根据本工程的施工实践，针对施工地形较浅的工况作业环境，并结合越南当地的船舶设备组织实际情况，针对性地提出浅水防波堤护底石抛填的施工方案，能够