淺談航道整治工程中采用吊秤計(jì)量的浮吊拋石施工技術(shù)

沙磊，張敬衛(wèi)

（長江南京航道工程局，江蘇 南京 ）

目前，長江航道整治工程中拋石施工普遍采用首船稱重+挖掘機(jī)拋石的方式，該種方式無法對(duì)劃分的拋石網(wǎng)格中每個(gè)方格的拋投量進(jìn)行精確控制，容易造成局部拋投不均勻，影響整治工程施工效果，同時(shí)局部拋投塊石厚度過大還會(huì)影響船舶航行安全。因此，如何做好每個(gè)拋石網(wǎng)格拋投量的精確控制，是航道整治工程中控制施工質(zhì)量問題的關(guān)鍵。

1 采用吊秤計(jì)量的浮吊拋石施工工藝

在浮吊船吊鉤下懸掛電子吊秤，可以精確地計(jì)量下方鋼斗中所裝塊石的質(zhì)量，通過噸方轉(zhuǎn)化系數(shù)，即可算出鋼斗中所裝塊石的方量。根據(jù)施工前已劃分好的拋石網(wǎng)格，精確計(jì)算每個(gè)網(wǎng)格中需要拋填塊石的具體方量，通過挖掘機(jī)動(dòng)態(tài)調(diào)整鋼斗中的塊石數(shù)量，從而確保每個(gè)網(wǎng)格都能拋填到位，同時(shí)每個(gè)網(wǎng)格中的具體拋填方量也可進(jìn)行后期追溯，為質(zhì)量檢查提供依據(jù)。

圖1 采用吊秤計(jì)量的浮吊拋石施工工藝流程圖

1.1 工前測量

船舶定位前，對(duì)施工區(qū)進(jìn)行工前測量，測量比例控制在1:2000。

1.2 拋石網(wǎng)格劃分、計(jì)算網(wǎng)格工程量

首先測繪出水下地形圖，然后沿護(hù)岸軸線根據(jù)水深、船型分層劃分若干網(wǎng)格，并結(jié)合設(shè)計(jì)斷面尺寸和劃分的網(wǎng)格計(jì)算出各區(qū)段各網(wǎng)格的拋投方量。

沿平行于水流方向，設(shè)置10m×5m 的施工網(wǎng)格，對(duì)照里程號(hào)及斷面拋填序號(hào)編號(hào)命名各拋填網(wǎng)格。

1.3 測定漂移距

水下拋石位移直接影響到拋石質(zhì)量，施工前進(jìn)行拋投試驗(yàn)，實(shí)測不同粒徑，不同重量的塊石，在不同的水位，不同的流速下的水平落距，以利于定位船準(zhǔn)確定位。

拋石漂移距確定需采用理論計(jì)算和實(shí)測兩種方法進(jìn)行比較，找出接近實(shí)際的漂移距，控制拋石施工。

理論漂移距按下面公式計(jì)算：

式中：Ld-塊石拋填水平落距,m；

Vf-表面流速,m/s;

H-水深,m;

G-塊石重量,kg。

測量塊石拋填水平落距還有一個(gè)簡單易行的方法。選擇不同粒徑的塊石分別系上2 倍水深的細(xì)尼龍繩，將繩的另一端系上浮漂，拋投后根據(jù)繩長、水深及入水角計(jì)算漂移距，做好記錄。

1.4 拋石船定位、運(yùn)輸船靠泊

拋石船裝有6 個(gè)電動(dòng)（或液壓）絞關(guān)控制6 根鋼纜，從而控制定位船的定位和移動(dòng)，其中位于船頭中部的主纜，承受整個(gè)定位船下漂的拉力，船尾設(shè)置一尾纜，防止船舶漲潮時(shí)移位，主纜、尾纜同時(shí)還控制船舶的上下移動(dòng)，船頭船尾各設(shè)兩口開錨，控制船舶左右移動(dòng)。通過定位船上配備的GPS-RTK 定位系統(tǒng)定位，根據(jù)軟件界面調(diào)整定位船的位置。

1.5 拋石作業(yè)

挖掘機(jī)分層取料至拋投鋼斗中，起吊鋼斗，稱重并打印計(jì)量單。浮吊船吊運(yùn)鋼斗至水面拋投塊石，拋投完畢后，浮吊船平行移動(dòng)2 米，再次按上序進(jìn)行拋投，直至拋完整船，等待下艘石料船?？浚貜?fù)以上工序。

圖2 拋石施工順序示意圖

拋石過程中，要根據(jù)流速、水位、流向確定漂移距，及時(shí)調(diào)整船位，嚴(yán)格按每個(gè)方格網(wǎng)設(shè)計(jì)的拋石量拋投，做到拋均拋?zhàn)恪?/p>

拋石后，對(duì)拋投區(qū)域及時(shí)進(jìn)行測量，如出現(xiàn)漏拋和拋量不足應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)拋。

2 浮吊拋石施工質(zhì)量控制

水下拋石是隱蔽工程，施工中主要從“拋準(zhǔn)、拋?zhàn)?、拋勻”三個(gè)方面來加強(qiáng)質(zhì)量控制：

2.1 拋準(zhǔn)

就是要求拋石準(zhǔn)確到位，具體有以下三個(gè)環(huán)節(jié)：

2.1.1 劃分施工小區(qū)圖

根據(jù)施工圖的施工小區(qū)圖作為施工作業(yè)依據(jù)。以便于調(diào)度員合理調(diào)度拋石船只，使船只正確到位。

2.1.2 塊石漂距

根據(jù)長江水利委員會(huì)編制的《長江中下游護(hù)岸工程技術(shù)要求》中的有關(guān)規(guī)定，塊石落距根據(jù)公式計(jì)算。

施工時(shí)應(yīng)根據(jù)流速變化規(guī)律，選擇適當(dāng)時(shí)間實(shí)測水面流速。落距與塊石重成反比，塊石越小落距越大，反之則越小。施工一般是從上游向下游進(jìn)行，因而是小塊石在下，大塊石在上，符合工程質(zhì)量要求。因此可采用設(shè)計(jì)要求平均粒徑的相應(yīng)重量作為計(jì)算落距的塊石重量。根據(jù)實(shí)測的水下地形圖或斷面圖，選取若干有代表性的水深，并考慮接近深泓時(shí)的離散度，計(jì)算相應(yīng)水深時(shí)塊石的落距和方向，作為施工中拋石提前量和定位的方向，并據(jù)此掌握拋石船的移位。

2.1.3 專船定位

拋石位置是否準(zhǔn)確，關(guān)鍵在于定位。要求是定得準(zhǔn)、定得穩(wěn)，移位靈活迅速。要求盡可能地采用先進(jìn)的定位設(shè)備，通過測量定準(zhǔn)船位置；拋石過程中按設(shè)計(jì)劃分檔位進(jìn)行拋投，保證拋投準(zhǔn)確率。

2.2 拋?zhàn)?/h3>

拋?zhàn)憔褪敲總€(gè)施工小區(qū)的拋石數(shù)量滿足設(shè)計(jì)要求。

按照設(shè)計(jì)網(wǎng)格進(jìn)行拋石，拋石采用電子吊秤計(jì)量，運(yùn)輸船只將石料運(yùn)至施工現(xiàn)場，石料通過驗(yàn)收后必須經(jīng)過電子吊秤稱重并記錄打印后方可拋投，項(xiàng)目人員現(xiàn)場監(jiān)督，確保石料全部計(jì)量稱重，且拋投過程有全過程監(jiān)控錄像。拋投后及時(shí)進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)漏拋及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)拋。

2.3 拋勻

拋石的均勻平整是工程質(zhì)量的另一保證。為了保證水下拋石的均勻平整，應(yīng)嚴(yán)格機(jī)械操作或勤移船位。同時(shí)，及時(shí)進(jìn)行拋石前后的固定斷面測量，以檢驗(yàn)拋石厚度。

3 結(jié)束語

本工藝在長江馬鞍山河段二期整治工程中得到了良好的試驗(yàn)運(yùn)用，通過吊秤計(jì)量的方式，精確地將每個(gè)拋石網(wǎng)格中實(shí)際拋填的方量記錄下來，為后期質(zhì)量檢測提供了良好的數(shù)據(jù)支撐，有效地緩解了因局部拋填不均勻而造成的后期補(bǔ)拋工作，增加了工程效益，并為船舶安全航行提供了有效保障。