防波堤抛石工程.docx
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防波堤抛石工程
海堤抛石工程:
(1)工程概述:
本工程海堤堤身结构形式为斜坡段,两侧堤身采用100~300kg块石回填形成,堤心采用回填山土和回填海砂形成。
桩号E0+000~E0+900段地基采用抛石挤淤进行软基处理,桩号E0+900~E2+900段地基采用打设塑料排水板进行软基处理。
海堤工程抛石体在高程2.0m以下时,采用水下抛石施工方法,利用该区段每日两次潮涨时段,水深可达6m以上,采用1000~15000m³抛石船水运船抛,分区段抛石施工。
海堤工程抛石体在高程2.0m以上为陆上直接抛填,利用该区段每日两次潮落时段,由15~20t自卸汽车经过1#临时施工道路至抛石体施工区域内直接卸入,ZL50装载机,1m³挖掘机配合施工。
(2)石料要求:
抛石的石料采用新鲜岩石,容重应大于2.4t/m3,单块重量以100~300kg为主,表层抛石单块应大于100kg,级配为:
100kg以上占70%~80%,100kg以上占20%~30%,孔隙率小于30%。
抛石施工在抛投时应大小搭配,棱体达到设计断面,并经沉降初步稳定后,按设计轮廓在抛石的表面采用大块石理砌成型,尽可能理砌至最低潮水位高程以下。
块石的具体长度按设计要求开采,要求棱角分明,六面基本平整,上下面大小头允许偏差±50mm。
抛石挤淤必须注意铺筑后的压实,采用重型车碾压以使淤泥挤出至无明显沉降痕迹,减少不均匀沉降。
(3)施工设备选择:
路上运输设备:
采用15~20t自卸车运输石料。
石料装船时设专人指挥,确保施工安全;自卸汽车在码头前沿完成倒车,自卸车缓慢后退进入卸料点,之后顶起车箱将石料卸入船中,多辆自卸汽车循环进行装料直至装满抛石船。
海上运输设备:
拟采用1000~15000m³抛石船进行抛石筑堤作业。
(4)施工工艺流程:
抛填施工工艺流程图
(5)主要施工方法
考虑到本工程为外海无掩护作业,受风浪影响较大,而斜坡式抛石堤结构对风浪作用又比较敏感等因素,本工程施工采取平面上分区、立面上分层的施工方法。
⑴平面分区域施工
根据本工程特点,综合考虑石料抛填、补抛、理坡的效率,本工程施工在平面上总体分为4个区段,具体划分如下:
东侧海堤施工Ⅰ段:
E0+000~E0+354;
东侧海堤施工Ⅱ段:
E0+354~E0+900;
东侧海堤施工Ⅲ段:
E0+900~E2+434;
东侧海堤施工Ⅳ段:
E2+434~E2+618;
防波堤总体施工顺序由堤根E0+000处作为起始点,沿防波堤轴线向南直至南堤交接处E2+618方向施工。
高程2.0m以下抛石采用海上施工,高程2.0m以上抛石采用陆上直接推填施工。
⑵立面上分层施工
①以堤身石为基准,斜坡堤抛石在立面上分为3层,分层情况见下表。
抛石工程分层表
名称
标高
底层
-2.0m以下
中层
-2.0m以上、2.0m以下
顶层
2.0m以上
②各层堤身石粗抛抛填施工时抛填轮廓线略小于设计断面轮廓线,各层抛填物均按自然坡处理。
③上述各层堤身石边坡补抛后应及时验收,验收合格后迅速进行后续施工。
1、测量控制
陆上抛石工程测量采用常规测量方法施放控制基线,确定堤身边界位置。
根据不同的施工层次设立各抛石体的坡肩控制标、轴线控制标。
坡肩控制标和轴线控制标的数量根据各抛石体的断面宽度确定。
根据典型施工试抛填确定的漂移滚动参数,在测量抛石工的指挥下逐车向前卸石,推土机负责配合将石料向堤身范围堆填,同时挖掘机负责对堤身边坡进行修整,多挖欠补,尽量做到堤身一次成型。
海上抛石工程测量主要是水上测量,水上测量以GPS与测深仪相结合完成测量,同时结合打水砣的方法进行监测。
GPS提供平面位置坐标和绝对高程,该位置水深由测深仪和打水砣方式提供。
通过计算机数据处理,显示成果并打印绘制成图,提供施工使用。
(1)水深测量
根据工程需要,水深测量布设合适的测量控制网格。
将网格数据输入计算机,设计测量航线和测量密度。
测量船安装GPS、测深仪、计算机等相关仪器设备,测量时按设计航线控制测量船的航线,水深测量按布设密度要求、一定时间间隔测量记录,形成的水深图包含平面坐标位置、实测水深、测量时间等参数,自动打印记录,完成水深测量,以指导抛填控制和检查验收。
(2)抛石船舶定位测量
防波堤抛填、补抛、理坡均需使用水上作业船。
作业船定位时均需配备1台GPS,利用1台GPS定位与测深仪、打水砣、计算机结合测量该部位的水深,实时显示或打印成数据,作为施工依据。
(3)防波堤水下断面测量
防波堤水下断面在施工过程中需在每道工序交接前进行测量,以控制各层施工质量。
根据工程实际情况,布设合适的测量网格,以达到边坡控制精度要求,具体做法如下:
①将各设计断面制成数据模块输入计算机。
②使用GPS结合测深仪安装在专用测量船上,测量时按预设航线航行测量并记录数据,即可测得该断面水下地形数据资料。
通过计算机将实测断面叠加到设计断面,即可实时显示出实际抛石断面形状与设计断面的差异,并可直接计算出需补抛的数量和部位,便于补抛。
2、陆上直接推填
海堤高程2.0m以上抛石全部采用陆上来料直接推填工艺,陆抛采用20t自卸车运料抛填施工,每车次运料12m³,推土机推石找平,使用长臂挖掘机理坡。
(1)工艺流程
测量定位→自卸车卸料→推土机配合推填→陆上反铲(长臂反铲)修正坡面→检查验收→进行下一段抛填施工。
(2)抛石、理坡施工
拟从堤根向堤头推进施工,堤心石抛填主要采用采用20t自卸汽车运输、抛填,现场配推土机辅助整平,挖掘机理坡。
整个断面在施工过程中保持全断面均匀上升,堤心石施工采用平铺方式,先拼宽,后加高。
抛填时防波堤采用推填300kg以内堤心石并保证堤身抛石有较好的级配。
自卸汽车卸料、推土机推填示意图
规格石抛放前,对堤心石抛石进行测量,满足允许偏差;若不合格,采用挖掘机进行抓除或补充石料以达到要求。
石料陆上抛填完成以后,形成的自然坡度陡于设计要求,采用反铲和长臂反铲对石料进行补抛和坡面整理。
(长臂)反铲补抛理坡示意图
3、海上平板驳抛石
海堤高程2.0m以下采用水上直接抛填。
根据前期测量数据及现场实际情况,水上抛石主要采用根据我部选用自航式平板驳吃水深度约为4.5米,以自航式平板驳配铲车进行抛填。
块石抛填拟采用1000~1500m³平板驳首先进行粗抛,再用1000~1500m³平板驳运石,采用液压反铲挖掘机或人工补抛的方法进行施工。
抛石控制是定位测量采用GPS定位及对标辅助,水深测量采用测深仪辅助人工打水砣。
抛石施工总的原则:
由内到外抛填,由低到高,边抛石边理坡。
(1)设立标志
根据设计断面尺寸设立导向标:
海堤坡脚边线标、海堤轴线标及分段标;
自航式平板驳配备RTK-GPS,采用GPS进行定位。
(2)施工工艺流程
块石装驳→自航平板驳船运输→GPS控制定位→平板驳配挖掘机抛石→长臂挖掘机理坡→测量验收→下一工序。
(3)抛石施工
A、块石装驳及运输
块石采用20t自卸汽车运输从采石场通过石料出运码头运输至平板驳,运用反铲进行堆积。
装驳结束后,海上运输至施工区域。
块石装驳示意图
B、GPS控制定位
将带有GPS定位系统的定位方驳拖至施工现场抛锚驻位,然后利用预先设置在电脑中的起始船位框,通过GPS接收器进行实际定位,使实际船位与设定船位重合,自航平板驳即可靠泊进行各类规格块石水下抛填施工。
自航平板驳配反铲抛填工艺图
C、平板驳抛石、理坡
自航平板驳装运石料至抛填位置,反铲移至船舷一侧挖取石料抛填,并由抛石工指挥,用测深水砣控制抛填厚度,边抛填边测水深,防止石料滚落至自航平板驳甲板边造成船体损坏。
根据坡比进行理坡。
水下抛填时要勤测水深防止漏抛和超抛,同时控制好坡度。
自航平板驳配反铲抛填平面示意图
D、检查验收
抛石方筑堤过程中派专人随时检查,检查、检验的主要内容为断面测量、抛石材料质量控制、平整度控制等。
石料质量控制是抛石填筑的重点,要确保抛石料符合设计要求,控制含泥量及石料块度,具体执行设计要求;断面测量检测主要是和设计断面进行对比,确保抛填后形成设计要求的形状,如未达到设计要求,须重复补抛直至形成设计要求。
抛石的允许偏差、检验数量和方法应符合下表规定:
序号
项目
允许偏差
(mm)
检查单元
和数量
单元测点
检查方法
1
抛石(块石重kg)
10~100
±400
每个断面(5~10m一个断面)
1~2m一个点
用GPS、全站仪定位,用测深仪或拉断面用水砣测量
150~200
±500
200~300
±600
300~500
±700
500~700
±800
700~1000
±900
2
护面块石
200~300
±300
每个断面(5~10m一个断面)
2~5m一个点
300~500
±400
500~700
±500
700~1000
±600