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七格下坝下游段合金网兜抛石施工

2017-06-23毛娉娉孙科栋

浙江水利水电学院学报 2017年2期
关键词:海塘抛石块石

毛娉娉,孙科栋

(1.浙江钱塘江海塘物业管理有限公司,浙江 杭州 310016;2.浙江省水利水电勘测设计院,浙江 杭州 310002)

七格下坝下游段合金网兜抛石施工

毛娉娉1,孙科栋2

(1.浙江钱塘江海塘物业管理有限公司,浙江 杭州 310016;2.浙江省水利水电勘测设计院,浙江 杭州 310002)

合金网兜抛石支护能克服传统的单体块石、草包、编织袋等护岸固脚方法易被冲走、抗冲性能稳定差等不足,逐渐成为水利工程堤防建设和围海工程围堤建设最常使用的护岸固脚施工措施.钱塘江七格下坝下游段涌潮区使用合金网兜抛石护岸固脚施工技术方案,不仅为堤坝的稳定固脚起到了积极的作用,同时有利于涌潮区域开展施工作业以及开展海塘零星抢险机械化,是当前经济高效的堤塘稳定固脚方案.

强涌潮;合金网兜抛石;抗冲性;施工工艺

随着水利工程施工新工艺、新技术、新材料的推广和运用,合金钢网兜抛石已广泛应用于水利、交通、建筑等领域,尤其用于抗洪抢险堵决口以及受潮汐影响较大的涌潮区域迎水面护岸进行固脚等水利工程.合金钢网兜由于自身质量重、装石量可控、适应性强、抗冲性能稳定、机械化程度较高、施工效率较高等特点,较传统水利抢险、工程固脚等采用单个块石、草包、编织袋等进行抛填后存在易被冲走、抗冲性能稳定差等不足具有明显的优越性.

1 七格下坝下游段工程概况

钱塘江临江海塘是约束钱塘江水流的挡水建筑物,包括塘身、交叉建筑物、护塘地、管理设施等,其断面形状为梯形或复式梯形[1].七格下坝下游段海塘为省管一线海塘,设计高潮位8.36 m,平均高潮位4.45 m,设计低潮位1.61 m,平均低潮位3.76 m.该段海塘堤身为土堤,迎水面结构为约10 m宽二级混凝土外坡,4.62 m混凝土护坦,护坦外口为抛石固脚区,护坦设计高程为3.78 m,抛石区设计顶高程为3.38 m.为保障堤脚稳定,每季度开展抛石区域测量工作,经实测,抛石区顶高程低于3 m则进行块石补抛.

2 合金网兜抛石的作用

钱塘江海塘于1998年开展了海塘标准化建设,迎水面基础一般采用混凝土沉井、混凝土大方脚等刚性护脚结构,外侧则采用块石散抛等进行支护[2].钱塘江水流急,受潮汐影响大,河床由于潮水冲刷,日渐刷深,支护块石也被冲走,丧失了固脚支护作用.所以抛石区经测量低于一定高程,起不到支护作用时,便要进行补抛.抛石施工基本采用石块抛填、合金网兜装石抛填等形式[3].七格下坝下游段由于涌潮水流急、冲刷力大等特殊水下地形,故抛石施工采用了合金网兜装石抛填.

(1)合金网兜是指采用高强度、抗腐蚀性强的钢丝,由机编双绞合六边形金属网面,可根据需要编织成圆柱形、正方形、圆形等多种形状,广泛应用于固岸、防沙、河道整治等工程[4],以及进行隔离装饰等.

(2)合金网兜可以根据施工需要选择装石量大小和网目尺寸,通常小的只有1 m3,装入河卵石及小块石等,常用于小河道的护脚、固岸等,大的有10~20 m3,装入大块石,连成一个整体,用于大江河的护岸支护,目前,施工上通常使用的合金网兜尺寸及规格(见表1).而七格下坝下游段护岸抛石,采用2~3 m3的块石装合金网兜抛石支护.

表1 常见的合金网兜尺寸及规格表

3 七格下坝下游段施工条件

钱塘江海塘工程与其他土木工程相比,因承担蓄水、挡水和泄水的任务,对建筑物的稳定、承压、防渗、抗冻、抗裂、抗冲等均有特殊要求[5],须按照水利工程的技术规范采取相应的施工措施,同时考虑江面宽、水流急、涌潮、防汛等特点,要综合择定施工组织方案,合理安排工期,充分利用枯水期施工(即当年的10月中旬至次年的4月中旬),以策安全.

为了保证抛投合金网兜块石的进度和质量,七格下坝下游段实施抛石施工先确定抛石区域,在此基础上遵循“先远后近,先深后浅,先上游后下游”的原则,逐个断面依次推进完成全区域抛石,实现合金网兜块石抛填准、足、匀.

4 现场施工工艺

钱塘江七格下坝下游段护坦外口采用合金网兜抛石支护,护脚范围通常为混凝土护坦基础外侧3~10 m,网兜装石量为3 m3左右一袋.钱塘江上合金网兜抛石项目视施工塘段的水文条件,可采用轮式起吊结合挖机施工或者船抛合金网兜等多种施工方式[6-7].

(1)轮式起吊结合挖机施工

由于七格下坝下游段受潮汛影响大,实施护坦外合金网兜抛石施工,选择小汛期开展,同时要利用不起潮时段进行作业.施工机械通常采用轮式汽吊结合挖机施工.下面具体以钱塘江北岸乔司三号大堤延伸段七格下坝下游段合金网兜抛石作业为例,堤塘断面形式(见图1).

汽吊机通常架设于堤顶挡浪墙旁,块石由料场运至施工塘段,由挖机装石入网兜后束口,用吊机吊放至护坦,另一挖机由离施工区域最近的七格下坝下道口下至护坦(也有部分区域离下道口较远或不便下机械等因素,需设置临时施工便道),将吊放在护坦的块石网兜放入抛石区域,并及时做好调整,使其密实、平整美观.抛石安放(见图2).

(2)浮吊船抛合金网兜块石施工

对于一些堤岸不便施工作业、潮汛影响小的江段实施合金网兜抛石则采用特制运输船载石抛填[8].块石由料场运至码头,用特制的运输船进行合金网兜装石并束带,运至吊装作业点.浮吊根据与岸上锚结合设置的抛放位,将合金网兜吊装—调整—安放—脱钩—回转,完成合金网兜抛石作业.浮吊船抛由于直接在江面作业,受水流、水深、流向等因素影响容易漂移,定位较为困难,施工时需将定位点设在逆水方向来解决网兜漂移问题,施工效率略低,施工质量也较难控制.抛石平面图(见图3).

图2 合金网兜抛石安放图

图3 抛石平面示意图

(3)合金网兜抛石施工要点

钱塘江流域属中亚热带季风气候,洪枯水流量相差悬殊,降水以5~6月最多,河流最大径流量与同期相比,水位高低变化情况较大,加之七格下坝下游段为强涌潮区,涌潮的行进速度一般为5~8 m/s,故水位情况、水流速度及涌潮速度均给迎水面作业施工增加了不少难度.

合金网兜抛石施工作业关键在于抛石的准确投放及抛石网兜稳定控制.为保障抛石的准确性,抛石施工需首先确定当日水位及来潮时间,避开高水流冲击、潮流沟产生等问题,控制好施工节奏.施工前先做好施工放样确定抛放区域和抛放位,并按照当日的水流速度控制漂移距离,使挖机按照定位要求进行网兜抛石准确投放;合金网兜抛石过程中,严格要求块石的选择,选择的块石大小尽量均匀,尺寸满足要求.施工过程遵循由外到内依次投放,网兜与网兜之间紧密安放,减少空隙,层与层之间注意叠加压袋,形成较为稳定的护岸带[9-10].施工后,利用测量仪器对抛放区进行抛石效果测量,检查是否有漏抛、欠抛及因地形不同产生的不足之处,及时进行补抛和加强.

5 工程效益

七格下坝下游段采用合金网兜抛石施工,不仅为堤坝的稳定固脚起到了积极的作用,同时具有显著的社会效益和经济效益,主要体现在以下3个方面.

(1)为涌潮区域开展施工作业提供了经验.七格下坝下游段采用的合金网兜抛石施工是钱塘江强涌潮区域的临水作业施工.在施工过程中,为保障抛石准确、有效投放而采取的防潮避潮、减少水流影响、控制石块漂移等施工措施,为涌潮区域的施工作业提供了有益的经验.

(2)为开展海塘零星抢险机械化作出了有益探索.利用吊机、挖机等机械进行合金网兜抛石能在短时间内完成抛石固脚作业,能较好地克服临水作业局限、效率高、投放准确、人力成本少,为开展机械化零星抢险有积极的借鉴作用,具有显著的社会效益.

(3)是当前经济高效的堤塘稳定固脚方案.经工程后续观测,在涌潮区域采取传统的草包、编织袋等抛填,存在材料损耗大、稳固性较差、人力成本高、施工时间长等问题,单次投入虽不及抛石高,但需每年进行补抛,尤其在涌潮区,补抛周期更短,性价比不高,而合金网兜抛石固脚集大块石成一体进行堤塘固脚,形成一道稳固防线,施工期短、稳定性好,通常10 a甚至更长的时间都不需再进行补抛或局部进行补抛即可,长远来看,合金网兜抛石固脚经济效益明显.

6 结 论

通过介绍七格下坝下游段合金网兜抛石施工方法,并结合多年钱塘江抛石施工经验,认为合金网兜抛石施工方法在急流涌潮区和潮汐较大的江海运用是较妥当合理的.但目前具体施工中仍然存在着一定难题,如在潮汛影响大时,抛石安放、束口等有不到位,则容易冲入江中,船抛本身定位等问题.所以在施工过程中,抛石区域外口要形成斜坡支护,纵向层与层之间注意交叉压袋,横向袋与袋之间要紧密安放,表面整理平整,使其减少潮涌破坏,能更好地牢固护脚.船抛施工则计算好水流、流向及漂移距离,使抛石工作准确有效.从发展和水利施工整体来看,合金网兜抛石能较好地维护河岸、堤脚稳定,较与其它施工方法具有较好的优势.

[1] 浙江省钱塘江管理局.DB33/T 596—2006钱塘江海塘工程维修养护技术规程[S].杭州:浙江省质量技术监督局,2006.

[2] 赵渭军,赵 刚,李永和.钱塘江海塘护塘建筑物技术演进[J].浙江水利科技,2015(2):34-37.

[3] 孙 超,张建强.钱塘江上泗南北大塘段堤脚的防冲措施[J].浙江水利科技,2000(b07):16-17.

[4] 陈剑锋,陈森美,严 盛.试论杭州市钱塘江海塘基础防冲设计标准的经济性[J].浙江水利科技,2000(b07):31-33.

[5] 孙张波,张茂军.河流涌潮区段粉砂地基抛石防冲保护施工方法和防冲效果分析[J].浙江水利水电专科学校学报,2005,17(4):26-28.

[6] 杨红波.合金钢丝网石笼在长江堤防护岸工程中的应用[J].浙江水利科技,2003(1):47-48.

[7] 李来武,杨火其,王文杰.钱塘江河口余姚岸段海堤底脚抛石防冲技术[J].浙江水利科技,2012(3):42-43,54.

[8] 王火法,陈光裕,黄木根.钱塘江强涌潮区围垦工程施工方案的研究与实践[J].浙江水利科技,2001(b06):75-76.

[9] 胡 刚,刘礼军,刘学应.复杂环境海边嵌岩桩施工问题及措施[J].浙江水利水电学院学报,2016,28(4):28-31,35.

[10] 孙鸣宇,林斌炎,裘文旭.钱塘江桩式丁坝施工技术[J].浙江水利水电专科学校学报,2008,20(2):18-20.

Construction of Alloy Net Riprap in Downstream Section of Qige Dam

MAO Ping-ping1, SUN Ke-dong2

(1.Zhejiang Seawall Estate Management of Qiantang River, Hangzhou 310016, China; 2.Zhejiang Design Institute of Water Conservancy and Hydro-electric Power, Hangzhou 310002, China)

The alloy net riprap support is used to overcome the technical shortcomings of revetment method by the traditional single stones, straw bags, and woven bags, which are easy to be flushed out with poor impact resistance. The new technology gradually becomes the most used approaches in bank protection and dike firming of levee construction in water conservancy projects and causeway construction in reclamation engineering. The technique scheme of revetment by alloy net riprap is analyzed in this paper based on the living example in Qige downstream tidal area of Qiantang River, with positive impact on dam stability and sporadic rescue, which proves to be cost effective in revetment construction.

strong tidal bore; alloy net riprap; impact resistance; construct ion technology

2016-10-03

毛娉娉(1983-),女,浙江义乌人,工程师,研究方向为钱塘江海塘维护项目施工技术.

TV47

A

1008-536X(2017)04-0025-04

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