陳凱 黃渝清
摘 要:大連長興島葫蘆山灣南防波堤工程處于無遮擋海域,施工環(huán)境惡劣。在如此海域拋填袋裝砂墊層施工質(zhì)量控制難度非常大,本文針對拋填深水袋裝砂墊層施工工藝的優(yōu)化,拋砂厚度、流失率的控制進行詳細闡述。工程實踐證明,采用該方法施工成功實現(xiàn)縮短工期和節(jié)約成本的目的,可為類似工程提供借鑒。
關(guān)鍵詞:拋填水深砂墊層;施工工藝;流失率
1 工程概況
大連長興島葫蘆山灣南防波堤工程K0+654.666~K4+074m段軟弱層較厚,采用施打塑料排水板的形式進行地基加固,打設(shè)排水板前需拋填1.5m厚的袋裝砂墊層,工程量約為63萬m3。砂子采用含泥量不大于5%的中粗砂。
2 施工工藝流程
考慮到袋裝砂墊層拋填施工效率低,無法滿足進度計劃要求,經(jīng)業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理單位同意后確定采用開體駁船進行砂墊層內(nèi)、外兩側(cè)邊線砂袋拋填,自采自卸式拋砂船進行中間部分拋砂的施工工藝。施工工藝流程圖詳見圖1所示。
圖1 拋填砂墊層施工工藝流程圖
3 施工總結(jié)
3.1 施工質(zhì)量控制
(1)拋砂斷面尺寸分析。① 拋砂平均厚度、平整度、邊線控制范圍。經(jīng)過拋砂前及拋砂后平面水深圖相比較計算,拋砂最大厚度為2.1m,最小厚度為0.8m,平均拋砂厚度1.45m。② 拋砂五天后水深圖測量比較分析。通過測量水深圖比較分析可以看出,經(jīng)過五天的海流沖刷,部分高點的標高降低,低洼處得到了填補,平均高差在0.2m左右,滿足平整度的要求。
(2)拋砂邊線控制。由于是采用20m3開體駁船在設(shè)計斷面的內(nèi)、外側(cè)邊線范圍拋填砂袋,拋填砂袋厚度及寬度較難控制,要求測量人員在砂袋拋填后及時打水砣進行驗收,記錄好每個施工斷面的數(shù)據(jù),不滿足要求則繼續(xù)拋填砂袋,達到設(shè)計厚度為止。
(3)拋砂平均厚度、平整度控制。施工前,作業(yè)人員根據(jù)拋砂范圍的面積、工程量及拋砂船的實際裝載量、工作效率等參數(shù)分析反算出每5m或10m斷面內(nèi)拋砂船需要拋砂多長時間,保證拋填的厚度、均勻度,拋填完成后作業(yè)人員打水砣測量,進行數(shù)據(jù)對比,優(yōu)化施工參數(shù),盡可能使拋砂厚度一次到位。
(4)流失量控制。① 在需要拋砂范圍的四個邊角上提前拋設(shè)好錨漂,以便拋砂船及時準確駐位,減少駐位時間,同時能將砂準確拋入基礎(chǔ)范圍之內(nèi),減少流失量。② 在拋填砂墊層施工時,盡量選擇在平緩的潮水時段施工,減少拋填砂料的流失量。③ 施工中嚴格按照開體駁船進行砂墊層內(nèi)、外兩側(cè)邊線砂袋拋填,自采自卸式拋砂船進行中間部分拋砂的順序組織拋砂施工,盡快形成工作面。同時,加大船機設(shè)備投入,投入裝載量較大的拋砂船。施工前一周,安排測量人員測量每天不同時段的流速變化情況,做好記錄。施工時,作業(yè)人員及時向拋砂船船長以及操作手進行交底,告知此時間段的水流流速及流向,操作手根據(jù)現(xiàn)場實際情況調(diào)整船機位置,當流速大時船機先移到施工斷面中間拋填,當流速小時船機再移到兩側(cè)邊線砂袋處拋填,確保拋砂保留在基礎(chǔ)之內(nèi),減少流失量。
3.2 施工效率分析
原進度計劃的工期為120日歷天(有效作業(yè)天數(shù)84天),需完成拋砂工程量為63萬m3÷84天=7500m3/天。在實際施工過程中,我們分別統(tǒng)計了8000m3拋沙船和5000m3拋沙船的施工效率,如表1所示。
根據(jù)以上施工效率統(tǒng)計表可以得出,每艘拋砂船每天的往、返時間及作業(yè)時間在20個小時左右,每艘拋砂船每天只能作業(yè)一船。因此,我們采用8000m3及5000m3拋砂船各一艘來進行作業(yè),實際裝載量按照7500 m3及4500m3來考慮,則每天實際拋砂工程量為7500m3/天+4500m3/天=12000m3/天>7500m3/天,施工進度滿足要求。
3.3 施工中遇到問題、改進措施
(1)拋砂船機自身定位性能差,拋砂厚度不好控制。由于拋砂船駐位后只拋設(shè)船頭一個主錨,同時受到水流流速、流向、風(fēng)向等影響,在拋砂過程中較難保證拋砂厚度。改進措施:在拋砂施工時,測量人員要勤打水砣檢查拋設(shè)厚度是否達到要求,如未達到,則安排拋砂船再次補拋,盡可能拋砂一次成型。同時,技術(shù)人員根據(jù)拋砂范圍的面積、工程量及拋砂船的實際裝載量、工作效率等參數(shù)分析反算出每5m或10m斷面內(nèi)拋砂船需要拋砂多長時間,保證拋填的均勻度,拋填完成后作業(yè)人員打水砣測量,進行數(shù)據(jù)對比,優(yōu)化施工參數(shù)。
(2)采用定位船輔助拋砂船定位細拋困難。本工程原考慮采用定位船輔助拋砂船定位細拋,但由于現(xiàn)場漲、落潮,水流流速、流向及定位船四個邊錨拋錨影響,拋砂船細拋時不易靠近定位船,無法精確定位。改進措施:細拋時不再采用定位船輔助拋砂船施工,采用拋設(shè)錨漂配合2000m3拋砂船進行拋砂,并且勤測水深,細拋選擇在平流或流速較小時進行施工。拋砂船在細拋的范圍每拋完一段區(qū)域以后,測量人員通過打水砣進行測量,不合格處必須立即進行補拋,合格后方可進行下一段區(qū)域施工。
3.4 需要注意的地方
本工程設(shè)計拋砂厚度為1.5m,由于下部地質(zhì)為淤泥層,拋砂過程中砂料會隨著時間的推移發(fā)生沉降,發(fā)生沉降損耗工程量。所以在以后類似的工程投標前應(yīng)提前與設(shè)計單位溝通,要求設(shè)計單位提供出拋填1.5m厚的砂墊層的自然沉降量考慮投標報價。
參考文獻:
[1] JTS 257-2008.水運工程質(zhì)量檢驗標準[S].