简述长江口南槽航道整治一期工程扭王块安装施工工艺.pdf

June 2023 Industry City193城市工程1项目概况长江口南槽航道治理一期工程位于长江口南槽航道上段，上游顺接长江口深水航道分流鱼嘴南线堤，堤身沿江亚南沙南缘向下，具体位置如图 1 所示：图 1长江口南槽航道治理一期工程位置示意图长江口南槽航道治理一期工程整治建筑物总长约 16 公 里。0+00010+000 区 段 堤 顶 高 程+2.0m，10+00014+975 区段堤顶高程+1.5m，下游端头 700m 为2 米厚护滩堤，并设置过渡段与前段衔接，过渡段长度300m。水工建筑物结构安全等级为二级，结构设计使用年限 50 年。设计波浪的重现期采用 50 年。航道整治建筑物主要分为三种结构形式，分别为半圆型混合堤、抛石斜坡堤和袋装砂斜坡堤，本文以10+00014+975 段袋装砂斜坡堤扭王块护面结构为例做重点介绍，其他结构形式不再赘述。10+00014+975 段袋装砂斜坡堤滩面高程-2.1m-6.8m，斜坡堤护底采用软体排结构，堤心采用袋装砂堤心，反滤层采用 10-100kg 块石，垫层石采用 200-300kg 块石，护脚石采用 200-400kg 块石，堤顶高程+1.5m，堤顶宽度 4.95m，斜坡堤两侧边坡坡度为 1:1.5，采用 4t 扭王块体护面，每百米断面净量 981 个。袋装砂斜坡堤标准断面如图 2 所示：图 2袋装砂斜坡堤标准断面图2施工重点及难点分析及应对措施a.工程量大、时间紧、任务重；b.受潮水及天气因素的影响，可作业时间短；c.定点随机安放靠人工调整扭王块方向和姿态难度大，无法保证安装质量；d.水上施工吊装作业确保施工安全是本项目管理的重点及难点。针对以上施工重点及难点，本项目施工过程中采取如下措施应对：a.针对工程量大、时间紧、任务重的问题，本项目配备充足的运输船进行供料，确保现场安装施工进度不受供料不足的影响。同时，选用带有双吊机的吊装船进行扭王块安装施工，将施工效率直接提升一倍；b.针对潮水、天气因素影响施工作业的有效时间问题，本项目在施工前期精确计算长江口施工区域潮位升降规律、过程中及时掌握天气信息，确保用足可作业时间。为了延长涨落潮期间的作业时间，坡面扭王块安装完成后，先安装堤顶两侧的扭王块作为导标，以延长堤坝被潮水淹没后的作业时间；c.定点随机安装选用安装经验丰富的吊车司机进行作业，同时，安装过程中安排专人指挥，利用对讲机确摘 要：本文以长江口南槽航道整治一期工程为例，针对本项目工程量大、时间紧、任务重、并且受潮位及天气因素影响导致可作业时间短、水上作业施工安全压力大等难点，本着保质、保量、安全、如期完成合同施工任务的原则，就斜坡堤扭王块护面定点随机安放施工工艺进行阐述，总结经验，为后续类似工程施工提供参考。关键词：航道整治工程；斜坡堤；扭王块护面；定点随机安放简述长江口南槽航道整治一期工程扭王块安装施工工艺文/马光瑞产城产城2023年6月(上)194保指挥人员同吊车司机沟通畅通；d.关于如何确保施工安全方面，在后文施工安全保证措施中再重点详细的描述。3扭王块安装施工工艺本项目工程量大、时间紧、任务重、并且受潮位及天气因素影响导致可作业时间短、水上作业施工安全压力大，根据本项目特点及以上难点，为确保保质、保量、安全、按期完成施工任务的原则，并考虑充分利用现有船机设备资源，本项目扭王块安装施工采用吊装船吊装扭王块的施工方案。具体施工工艺流程如图 3 所示：安装船定位运输船靠泊吊装两侧坡面水下扭王块吊装两侧坡面沙沙上扭王块吊装堤顶握王块检查调整图 3扭王块安装工艺流程图吊装船利用 GPS 顺堤轴线定好船位，扭王块运输船靠泊于安装船的外侧，扭王块采用定点随机安放的方式，安放顺序遵循自下而上的原则进行安放，互相咬合，安放时使纵向相邻块体的两侧相互靠紧。图 4扭王块定点随机安放示意图安放扭王块体时，由于相邻的扭王块体摆放姿态不能相同，可将吊起的扭王块通过 90 度、180 度、270 度的扭转来改变姿态，只有当块体准确安放到指定位置后，才能脱钩。现场安排专职施工人员指挥吊机司机安放于具体位置。扭王块安装完成后需形成一个稳定的堤坝护面结构层，安装密度是控制扭王块安装质量的重要指标，必须符合设计及规范的相关要求。安装扭王块过程中，扭王块体不允许凸出堤坝顶高 1/3 个块体的高度，每个块体均需要与垫层相接触。块体与块体之间相互勾连且保持紧密，相邻块体之间间隙不能过大，确保不露出不露出垫层石。扭王块每个块体的朝向需要不同，尽量避免出现相同的方向和姿态。块体安装时应当采用 3 点着地的方式摆放，严禁单点或两点着地。4安装施工质量控制扭王块定点随机安放可能出现的质量问题通长有：间隙过大、大面朝上占比大、堤顶个别突起、松动、安装模数不符合设计要求等，针对以上经常出现的质量问题，安装过程中需加强质量控制，安装完成后需重新勘察检验并调整。同时，因上道工序块石抛填及理坡的质量将直接影响扭王块的安装质量，比如理坡块石高低不平，块石有松动不紧实等都将直接影响扭王块的安装质量。故在扭王块安装开始施工之前必须对抛石理坡质量进行检查验收，验收合格后方可进行扭王块安装施工，防止因扭王块安装不合格造成返工，以确保扭王块的安装质量和效率。图 5质量通病示意图针对以上易出现的质量问题，需采取以下措施确保施工质量：a.扭王块体应随机交错安放，互相勾连；b.严格地进行定点、定量、定位随机安放；c.相邻的块体，不准大面相接、平行摆放；d.安放扭王块体时必须从下往上安放，并呈梅花型分布，起始安装应为三角形，若模数不对，必须重新调整，直至达到要求，才可进行后续的安装，此后安装应以三角形为基础，斜面推进。扭王块安装过程中需勤检测，每安装一段需及时进行质量检查，发现安装数量不符合设计要求摸数、间隙过大、未相互勾连等不合格处用喷漆做好标记，并编号记录，然后进行调整。考虑到本项目的特点以及海吊船的灵活性，故本项目在扭王块安装完成一段后，对需要调整的区域采用海吊船进行调整。June 2023 Industry City195城市工程图 6对安装质量进行检查标记记录并调整图 7扭王块安装过程中及安装完成后效果图5施工安全保证本项目袋装砂斜坡堤扭王块水上施工吊装作业确保施工安全是本项目管理的重点及难点。本着安全第一、以人为本的原则，本项目结合项目施工本身的特点、施工环境的特点、通航安全的要求，防汛防台的要求等，在施工前对安全环境和危险源分析并制定应对措施，确保施工安全万无一失。a.通航安全本工程为水上吊装施工作业，所处水域临近南槽航道圆圆沙警戒区，圆圆沙警戒区是上海港船舶交通密度最大的区域，船舶流量为 17.5 万艘次/年。该处船舶众多且施工环境复杂。施工期间必须首先着重采取有效的施工安全保障措施，避免影响正常的船舶通航，做好施工期间的警戒标，明确施工水域和通航水域。b.台风等自然环境影响水上施工必须充分考虑施工现场的风、流、潮汐等自然条件，夏季台风期间伴有强降雨和大风浪，冬季受到北方寒潮的影响，防范不到位易发生重大事故造成群死群伤，必须制订确保水上作业船舶安全和有效发挥作业能力的技术措施，并充分做好防台、防寒潮大风等应急方案和措施。c.施工船舶管理工程施工中将投入大量的施工船舶，必须做好船舶的安全管理，服从海事、航道主管部门对水上交通安全和施工作业安全的监督管理。工程船舶必须建立有效的调度，有专用的待泊锚地和避风锚地。d.现场指挥及警戒本工程远离陆地，利用船舶施工且运输船进出施工现场穿越航道频繁，为了便于安全管理，在水上施工区域利用大型多功能船舶作为施工指挥中心，同时配备专用的值班拖轮、巡视警戒船加强对本工程水上施工的安全监督检查和船上人员的接送上岸。总结本项目中的袋装砂斜坡堤扭王块护面安装是整个项目最后一道施工工序，扭王块安装施工能否保质保量安全如期完成，直接决定了长江口南槽航道整治一期工程项目能否顺利完工。因前期受抛石施工延期导致工作面提交延迟，同时项目施工期间疫情肆虐全国，受疫情影响项目停滞 2 个月之久。在如此不利的现实条件下，作为整个项目最后一道工序的扭王块安装施工，利用双吊机的吊装船吊装作业有力提升了施工效率；灵活机动的海吊船为安装质量把好最后一关；各个扭王块预制场驻守协调人员，确保运输船装船运输供料及时有序；现场指挥船、警戒船、海巡船等确保施工水域安全环境，最终顺利安全提前完成项目目标，为今后类似项目积累了经验。参考文献：1吴乔,赵瑞东,邓涛.扭王字块随机安放细则J.水运工程,2019,No.552(02):170-176.2林晓，黄建阳.外海防波堤大规模扭王字块安装技术J港工技术,2015,No.225(04):35-38.3陆晶晶,李文俊.基于BIM 技术的航道抛填堤坝结构运算式设计方法J.中国水运（上半月）,2022,No.722(04):61-64.（作者单位：上海鑫好水利工程有限公司）