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长江南京以下12.5米深水航道水上抛石施工方案长江南京以下12.5米深水航道一期工程
通州沙整治建筑物工程I标段
《泵站设计规范 GB50265-2010》长江航道局长江南京以下12.5米深水航道一期工程
1.2抛石施工特点 1
1.3抛石工程结构 2
2、抛石施工工艺流程 5
3、典型施工段施工安排 6
4、抛石施工总体安排 6
4.1抛石施工第一阶段 6
4.2抛石施工第二阶段 7
4.3抛石施工第三阶段 7
5.1抛石前准备工作 8
5.2抛石施工方法 9
5.3抛石过程质量控制 15
5.4深水区抛石施工保障措施 16
5.5抛石施工工艺要点 16
6、抛石施工进度保障措施 17
6.2船机设备保障 17
6.3材料物资保证 17
7、抛石质量保障措施 18
7.1原材料质量控制 18
7.2技术交底和现场控制 18
7.3抛填数量及断面尺寸的控制 18
7.4自检验收评定 19
8、抛石现场管理组织机构 19
8.1管理组织机构图 19
8.2投入现场管理人员 20
9、抛石施工安全措施 20
10、文明施工、环保措施 21
长江南京以下12.5米深水航道一期工程通州沙整治建筑物工程I标段
建设内容：长江南京以下12.5米深水航道一期工程整治建筑物工程位于长江太仓至南通间的通州沙和白茆沙水道，建设潜坝、丁坝和护岸等航道整治建筑物，全长40余公里，工程计划施工工期为27个月。
本工程主要施工内容为：
（1）通州沙潜堤（T0+000～T9+600）9600m；
（2）丁坝：6座（T1～T6）；
（3）相应导助航设施（施工期警戒专用标，施工期主航道航标调整，运营期整治建筑物专用标）。
（1）本标段总抛石工程量约86万m3，加之本次招标同步实施的4个标段，，加上周边的工程建设项目也存在极大的块石需求。本工程抛石工程量大、块石规格多，石料需求多，石料的供应需提前精心组织。
（2）本工程T9+600为通州沙I标和II标的分界线，抛石施工需严格按照设计文件施工顺序要求，安排好两标段分界处衔接施工，避免局部河床变化造成工程量变化和施工难度加大。
（3）工程堤身和丁坝施工过程中，因T1～T6丁坝紧靠航道，抛石运输船舶众多，通航安全压力大。需联系相关部门发布的施工通告和设置的施工专用标志，合理设置运输船待泊区和穿越航道线路，并加强水上巡逻。
（1）从桩号0+000~9+600的9600m长度内，按堤顶高程变化可分为6段，其堤顶高程与堤顶宽度如下表。
0+000~0+030
0+030~0+450
0+450~0+500
0+500~4+000
4+000~4+500
4+500~9+600
（2）堤身坡比均为1:2，堤头坡比为1:3，堤头前坡坡度为1:5。
（3）堤心结构均采用1~200kg块石抛填。
护面块石规格（kg）/厚度（m）
护脚块石规格（kg）/宽度（m）
200~300/1.0；
300~500/1.1；
500~700/1.25；
200~300/1.0
T1～T4丁坝斜坡堤堤顶宽为8m，T5～T6丁坝抛石斜坡堤堤身顶宽为4m，坝头顶宽加宽为5m。
各条丁坝与潜堤相接的堤根段在30m范围内与潜堤顶高程相同，T1～T4丁坝的
（3）丁坝坝身坡比取1:2，坝头坡比为1:3，坝头前端向河坡坡度为1:5。
（4）堤心结构均采用1~200kg块石抛填。
护面块石规格（kg）/厚度（m）
护脚块石规格（kg）/宽度（m）
400~500/1.15
500~700/1.25
200~300/1.0
400~500/1.15
500~700/1.25
200~300/1.0
本标段抛石分为护面块石、堤心石和护脚块石，工程量总计约86万m3。
I标段抛石施工主要工程量汇总表
丁坝典型平剖面图结构图
考虑到施工效率，本工程主要采用自航甲板驳加反铲挖掘机抛石和网兜抛石相互结合的工艺进行潜堤、丁坝坝体的抛石施工。考虑到自航甲板驳加反铲挖掘机的生产效率，主要用于粗抛，而网兜抛石用于最后的细抛和补抛。
自航甲板驳抛石施工工艺流程图
网兜抛石施工工艺流程图
3、典型施工段施工安排
考虑现场工况，根据我局投入的设备，抛石施工计划2013年3月10日开工，2014年8月28日完工，总工期约18个月（535天）。
抛石坝体拟分三个阶段实施。详细进度计划如下表所示。
4.1抛石施工第一阶段
在T6+000至T0+000作业面安排3艘抛石船，由下游向上游进行抛石施工，流水作业：堤身抛石→护面抛石→护脚抛石。1艘船进行堤身抛石，2艘船进行护面与护脚的抛石。
4.2抛石施工第二阶段
4.3抛石施工第三阶段
根据本工程离岸远、潮差大、轴线长的特点，抛石的重点和难点在于根据当时的施工条件准确抛投到位，关键是定位准确和均匀足量抛投，辅以定点断面测量和抛前、抛后水下地形测量检查。水下抛石施工要诀：“划分小区，船机定位，掌握落距，合理挂挡，定量抛投、多次抛匀”。
在工程开工前，施工和监理单位共同到山场考察石料的质量。对拟选定山场的石料进行取样，送到具有检验资格的检验机构试验，只有石料的硬度、湿抗压强度、软化系数、容重及有关指标满足设计要求，才能作为供料场。
（1）石料或块体的规格和质量满足设计要求。石料质地坚硬，无风化剥落和裂纹，抗风化能力较强，在水中或受冻后不崩解。不使用薄片、条状、尖角等形状的石料。风化石、泥岩等不作抛填石料。块石具有合理的级配，减少孔隙率。
（2）护面石料在水中浸透后的强度不低于50MPa，堤心石、垫层块石、护底块石等在水中浸透后的强度不低于30Mpa。
（3）在石料船到达施工现场后，再做进场检验，如果石料规格和质量不能满足设计要求，则作整船退料处理，杜绝不合格材料投入到本工程中。
5.1.2抛石的船机设备
拟投入的主要抛石施工设备
5.2.1抛石网格划分、计算网格工程量
首先测绘出铺排完成后的水下地形图，然后沿堤轴线根据水深、船型分层划分若干网格，并结合设计断面尺寸和划分的网格计算出各区段各网格的工程量。
沿平行于水流方向，由顺堤轴线为中心设置10m×5m的施工网格，对照里程号及断面抛填序号编号命名各抛填网格。为保证坝体的坡比，斜坡区域网格抛石区按0.5m分层抛填，分层平抛，网格设计工程量为25m3。同时，为提高抛填效率，堤轴线附近网格抛石，可按1.0m分层抛填，网格设计工程量为50m3。
水下抛石位移直接影响到抛石质量，施工前进行抛投试验，实测不同粒径，不同重量的块石，在不同的水位，不同的流速下的水平落距，以利于定位船准确定位。
1）采用网兜式抛石船进行水上抛石施工，如果水位合适，抛石船可直接将块石安放在河床上，能达到最理想的效果。
2）若水位过高，水深流急，无法触及到河床底，抛石前根据水深、流速、流向，计算出漂移距。通过现场抛投试验确定船舶定位方式、移动控制方法、方量控制方法等。
抛石漂移距确定需采用理论计算和实测两种方法进行比较，找出接近实际的漂移距，控制抛石施工。
理论漂移距按下面公式计算：Ld＝0.74VfH/G1/6
式中：Ld－块石抛填水平落距（m）；
Vf－表面流速（m/s）
以堤心石规格计算为例，块石重量取平均值50kg，不同表面流速下的漂移距计算如下：
vf表面流速（m/s）
Ld抛填水平落距（m）
测量块石抛填水平落距还有一个简单易行的方法。选择不同粒径的块石分别系上2倍水深的细尼龙绳，将绳的另一端系上浮漂，抛投后根据绳长、水深及入水角和浮漂计算漂移距，做好记录。
5.2.3自航甲板驳抛石
当定位船定位后，在定位船上沿施工断面方向，在定位船船舷中间划一条挂挡位置线，向船头、船尾各5m处再划4条挂档线，5条挂档线间隔为5m。在定位船设计挂档线处上焊接挂档桩，调整挂档缆绳的长度使得各抛石船间、抛石船与定位船间距达到挂档设计图的要求。一旦校准了船体的位置，抛石船与定位船相对位置固定下来，以后每次抛填各抛石船每次抛填时挂档的位置都保持固定。抛石船系在挂档桩上，船头中间对准挂档线，一个抛填完毕后进行换挡操作。
但是，多船组队挂档时，注意最后一艘船随水流摆幅不应超过1m，否则抛石定位精度不够，不能继续再挂靠抛石船。抛石船挂靠在定位船的下游，用两根缆绳固定。当流速较大时，下游的最后1艘抛石船尾部抛两口八字锚，可以增加各档可加挂抛石船数量。下图所示为抛石船后加挂1艘抛石船的情况。
1)块石的抛投主要采用1m3液压反铲式挖掘机机械抛填，抛填时判断可是否为抛石边界，采用左舷单抛、左右舷两边抛两种作业方式。左舷单抛适用于形成顺堤堤身坡面，坡比控制较好，但抛填效率较低；左右舷两边抛适用于顺堤堤身非边坡位置，两侧同时抛填施工效率较高。
2）当抛石网格内的抛石厚度达到分层厚度（0.5m或1.0m）要求，则进行换挡抛填，即定位船不动，将抛石船缆绳移套定位船下一挂档桩上，继续抛填下一网格。
两艘抛石船编队挂档抛投示意图
网格设置为10×5m的方格，选用1艘500t甲板驳进行机械抛填。1艘500t甲板驳装满约250m3块石，按网格法抛投顺序，如下图所示分5次（n=5）抛填，平均每层厚度为1m。如在坝体轴线区域抛填，可将1船分10次抛填（2次移位、10次换挡），平均分层厚度控制为0.5m，可以保证顺堤抛填的平整度及坡比。
两艘抛石船编队换挡抛投顺序示意图
钢丝网兜一般做成2m～5m大小的正方形，四角连接吊绳及吊环。以下是2×2m的网兜制作连云港港南侧港区进港道路工程NSG-2合同段施工组织设计方案，网兜四周边框采用4根Φ14的钢丝绳，四角穿琵琶头，两两相连；网兜中间采用双股Φ2耐磨钢丝，在框架内编织成间距10cm的网状；吊绳采用4根2m长Φ14钢丝绳；为方便在吊绳挂钩，将吊绳穿在两个Φ100钢质吊环中。其结构图如下：
钢丝网兜制作图（单位：mm）
在块石装船前，预先在深舱驳底部由舱尾向舱首平铺8～10层网兜，铺设采用错位重叠法，上下两个网兜错位15～25cm，网兜吊环全部向舱首，以保证挂钩时吊环露在石堆外面，方便人工挂钩，如下图。
DB13／T 2134-2014 尿素单位产品能源消耗限额网兜错位重叠铺设示意图（单位：mm）
在装船码头上，运输车直接将块石倒入深舱驳内。同时在舱首预留2m左右的距离不装石，方便起吊网兜时工人将网兜挂到吊钩上，以及保证一定的安全操作距离，防止在网兜起吊时，工人被滚落块石砸伤，如下图：
（3）抛石船定位、运输船靠驳