伏 洲， 周宏萍， 曹馳宇

(1.江蘇省水利建設(shè)工程有限公司， 江蘇 揚州 225002； 2.南京市水利規(guī)劃設(shè)計院股份有限公司， 江蘇 南京 210022)

1 工程概況

長江干流江蘇段崩岸應(yīng)急治理工程為《長江流域綜合規(guī)劃(2012—2030 年)》中長江中下游干流河道治理的重要內(nèi)容，是國家172 項節(jié)水供水重大水利工程中“長江中下游河勢控制和河道整治工程”的子項。該工程位于長江干流江蘇段，治理河段總長75.75 km。工程任務(wù)為，在既有岸線崩岸、沖刷劇烈區(qū)段，通過建設(shè)水上護(hù)坡和水下護(hù)腳工程進(jìn)行應(yīng)急治理，維護(hù)河勢穩(wěn)定，保障防洪及供水安全。工程主要建設(shè)內(nèi)容為護(hù)岸工程，一般采用平順拋石護(hù)岸方式[1]。筆者單位承建了南京市長江干流江蘇段崩岸應(yīng)急治理工程施工六標(biāo)段，拋石工程總長度2 090 m，采用賽克格賓護(hù)腳，拋石厚度1.5 m和0.5 m。賽克格賓厚度為0.5 m施工區(qū)域工程量為80 045 m3；厚度為1.5 m施工區(qū)域工程量為68 697 m3，合計總工程量為148 742 m3。

2 作業(yè)內(nèi)容和施工質(zhì)量影響因素

2.1 作業(yè)內(nèi)容

拋石護(hù)岸主要是通過選取粒徑大小合適的石塊，將塌陷區(qū)域沿深泓邊至河岸拋至成厚度適合的塊石層，將受到?jīng)_擊的河岸用塊石覆蓋完全，進(jìn)而提升其抗沖擊性能，保護(hù)原本河床上較為疏松的土質(zhì)不被沖刷殆盡，進(jìn)而起到保護(hù)堤岸、穩(wěn)固河勢的效用。

2.1 施工質(zhì)量影響因素

(1)拋石護(hù)岸主要是在江面上從事施工作業(yè)，極易遭受外界自然因素的干擾，影響施工質(zhì)量的因素較多。

(2)本項目建設(shè)主要位于水下甚至幾十米深的范圍，通過正常的視覺行為無法清晰地觀察，現(xiàn)階段只有通過雷達(dá)測深或多波束測深的檢測方式來對其施工質(zhì)量實施評定[2]。因此，在施工過程中必須強(qiáng)化過程質(zhì)量控制，嚴(yán)格控制石料選擇、生產(chǎn)性試驗、粒徑、拋投方式以及順序等各個環(huán)節(jié)。

(3)結(jié)合本項目的施工質(zhì)量管理經(jīng)驗，在拋石護(hù)岸施工質(zhì)量控制的各個環(huán)節(jié)中，除了要確保施工原材料的質(zhì)量外，重點要把握好“拋準(zhǔn)、拋足、拋勻”這3個環(huán)節(jié)。

3 拋準(zhǔn)是關(guān)鍵

平順拋石護(hù)岸項目主要是指根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，用石塊將塌陷的堤岸修復(fù)完整。最為關(guān)鍵的就是拋石的部位，應(yīng)準(zhǔn)確地將塊石拋投在設(shè)計規(guī)定的區(qū)域范圍內(nèi)，完全覆蓋塌陷區(qū)域[3]。

3.1 合理規(guī)劃施工區(qū)域，確保拋投精確度

通常狀況下，拋石護(hù)岸項目規(guī)模較大。為有效提高拋投的準(zhǔn)確性，可將項目劃分為若干小區(qū)域。區(qū)域范圍控制在50～100 m2為最佳，然后再結(jié)合設(shè)計拋投厚度和拋投工藝劃分成若干個小區(qū)格，逐一進(jìn)行編號，之后按編號逐區(qū)進(jìn)行拋投作業(yè)。施工前應(yīng)先在圖紙上將區(qū)域劃分好，之后直接根據(jù)圖紙進(jìn)行施工。

3.2 確定拋石的提前量

塊石在從江面落到江底的過程中，因水流的帶動，塊石向水流方向移動，因此在拋投前要計算出塊石的拋石提前量(漂距或落距)，以便得出拋石在水流的作用下所移動的距離，確保拋投位置的準(zhǔn)確。水深越深，流速越大，那么水平落距就越長，反之則短。

3.2.1 漂距試驗

漂距是拋石施工中有效確保施工質(zhì)量最為關(guān)鍵的一項技術(shù)指標(biāo)，所以，要結(jié)合現(xiàn)場實際區(qū)域的不同狀況由具體試驗來確定出具體的漂距。一般在水面以下0.3～0.5 m位置用流速儀測量出相應(yīng)的流速，之后依次將粒徑為0.2 m、0.3 m、0.4 m、0.5 m、0.6 m的石塊通過線繩拴牢后拋至水中，測得相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)而確定出投拋距離。

3.2.2 漂距理論計算

(1)拋石由水平面墜入水中，在河水流動的過程中會產(chǎn)生一定的水平位移，通常將這部分沿水流方向產(chǎn)生的位移(忽略垂直水流方向位移)稱之為拋石落距，其與拋投位置的河水深度、流動速度、拋石重量及形態(tài)密切相關(guān)，具體計算公式為

(1)

式中：S為拋石水平落距，m；H為拋投位置水深，m；V為拋投位置水流速度，m/s；W為拋石質(zhì)量，kg。

(2)式(1)中V、H、W均為變量，通常依據(jù)下面的方式確定：流速V隨潮汐的變化而變化，在實際施工時定位船受河流速度的變化情況不太穩(wěn)定，通常選取漲潮后2～3 h內(nèi)測得的河流速度作為落距的典型流速；

(3)拋石質(zhì)量W和落距成反比，拋石質(zhì)量越大落距越小，相反則越大。在拋投時通常按照自上游向下游的順序進(jìn)行，所以粒徑較小的石塊在下方，粒徑較大的石塊在上方，滿足施工規(guī)范要求，所以用平均粒徑質(zhì)量來計算落距塊石質(zhì)量；

(4)因為由灘面到河底，河岸是斜坡形式，水深H變化比較大，所以其落距也存在較大變化，在進(jìn)行拋投作業(yè)時，要結(jié)合實際的水下地形狀況，由灘面至拋石底部選擇一些較為典型的位置測量其實際水深，并將其對應(yīng)的流速、落距計算出來；

(5)實際拋投時，拋石的提前量不僅要考慮落距，還要充分考慮石料船艙口與定位船之間的距離，進(jìn)行拋投時必須確保石料船和定位船相互平行。

3.3 測量、放樣、定位

拋石部位的精確性取決于定位的精確度。這就要求定位必須要準(zhǔn)確、穩(wěn)定，準(zhǔn)確主要是由測量定位船的位置實現(xiàn)的；穩(wěn)定主要是指確保定位船在水流、風(fēng)力等因素作用下不產(chǎn)生動蕩、走位現(xiàn)象，同時能夠自由的進(jìn)行移動。

(1)按照基準(zhǔn)點在較近的岸邊設(shè)定控制線，然后結(jié)合拋石提前量定位施工斷面；

(2)將樁與固定斷面樁按順序進(jìn)行編號，并插上斷面旗，確保與定位船具有開闊的視線；

(3)在安置好斷面樁以后，就能夠把定位船移動到施工區(qū)域?qū)嵤佸^定位；

(4)確定好定位船位置后，可將石料船靠于其上實施定位拋石；

(5)確保石料船與水流方向平行，并同時垂直于定位船；

(6)由項目區(qū)域的上游向下游逐步實施拋石作業(yè)。

4 拋足是基礎(chǔ)

拋石數(shù)量應(yīng)達(dá)到設(shè)計拋投數(shù)量并滿足江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)《水利工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)范》(DB32)及有關(guān)規(guī)范規(guī)定的要求[5]。因此，確保足額、足量拋石，精確計量實際方量極為重要。一般計量控制方法主要通過人工量方的形式完成。該方法操作簡便、應(yīng)用廣泛，但也具有一定的缺陷，尤其是在噸位計量控制方面，虛噸位較大。

在長江干流崩岸治理拋石護(hù)岸工程施工時，為有效確保拋石計量準(zhǔn)確性，相關(guān)部門運用吃水線法進(jìn)行收方，并將其寫入招標(biāo)文件中，詳細(xì)指出在工程施工中，拋石船務(wù)必要劃定吃水線，運用吃水線進(jìn)行收方。

4.1 設(shè)置吃水線

(1)吃水線在船體4個部位劃定，主要為船體4個角部位。

(2)由于拋石船在狀態(tài)不同時其裝載能力存在一定差異，每個位置處的吃水線分3道，依次為空船、欠載及滿載狀況下標(biāo)示線，且3道線處于同一鉛垂線上。

(3)通常狀況下，一線指的是石料船常規(guī)狀況下裝載吃水線；二線是指在風(fēng)浪較大的氣候條件下，為確保運輸安全的裝載線位；三線指的是船只在空船狀態(tài)時的吃水線位。

4.2 操作程序

(1)項目施工前，業(yè)主、施工、監(jiān)理單位(以下簡稱“三方”)共同安排人員參加，分別對各船實施編號、登記，并劃定空船和滿載狀況下的吃水線位置，然后經(jīng)稱重對各船的載重情況進(jìn)行核定，并將其作為該船后續(xù)的石料裝載標(biāo)準(zhǔn)。

(2)施工前，施工方調(diào)配、掛擋，監(jiān)理方進(jìn)行核驗，三方共同對吃水線裝載狀況進(jìn)行查驗。符合裝載線位就以核定噸位進(jìn)行收方，然后乘以1.7的系數(shù)，將其轉(zhuǎn)變成方量，以此來當(dāng)作首次收方數(shù)據(jù)。待吃水線檢驗達(dá)標(biāo)后，方能進(jìn)行掛檔作業(yè)。

(3)拋投作業(yè)時監(jiān)理必須要全程進(jìn)行旁站，對于期間存在的塊石夾帶碎石、泥土的現(xiàn)象實施扣方，跟蹤審計或者業(yè)主實施監(jiān)督。

(4)待拋投工作完成后，要三方一同參與質(zhì)量驗收，著重檢查船倉面材料拋投是否完全及空船線是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。待查驗合格三方共同簽字確認(rèn)后，拋石船方可撤離施工現(xiàn)場；不能通過驗收的，進(jìn)行適當(dāng)?shù)目鄯教幚怼?/p>

4.3 噸位的控制與核定

(1)在確定稱重碼頭時，要全方位考慮其運輸路線狀況，應(yīng)選擇較為方便的河岸邊。在進(jìn)行臨時碼頭建設(shè)時，運用挖掘機(jī)和吊機(jī)相聯(lián)合的方式來實施過磅。

(2)在進(jìn)行過磅時，在吊機(jī)吊鉤位置懸掛20 kg電子秤，并在電子稱下方懸掛方形料斗，通過挖掘機(jī)將石料裝入料斗，然后經(jīng)吊機(jī)將其裝入運料船。

(3)裝船時，參建各方共同進(jìn)行監(jiān)督，詳細(xì)記錄每秤數(shù)據(jù)，并仔細(xì)觀察船體吃水狀況，確保裝載平衡，出現(xiàn)傾斜當(dāng)即調(diào)整；同時，嚴(yán)格控制裝載重量，在接近吃水線時，適當(dāng)調(diào)整裝載位置，確保每個部位吃水深度都能滿足要求，待完全和吃水線重合時，立馬停止裝載，并記錄線位，通過計算獲得總體噸位，并作為該船后續(xù)的核定噸位。

(4)吃水線收方線位一共存在4種形式，既“按一線頂收方、按一線底收方、按二線頂收方、按二線底收方”。裝載最大不能高于“一線頂”，最低不能低于“二線底”。

4.4 拋投過程扣方原則

在進(jìn)行塊石裝卸時，通常是通過挖掘機(jī)來進(jìn)行的，塊石中間難免會存在一些碎石、泥土等不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的石料，并且還會存在欠載及超載的狀況。鑒于此，通常運用如下方式來進(jìn)行處理：

(1)欠載或裝載不平衡：收方人員嚴(yán)格測量石料船4個角的吃水深度，并將其和核定線位之間的差計算出來，然后結(jié)合4個位置的數(shù)據(jù)獲取平均欠載值，據(jù)此來實施扣方。如：一石料船裝載石料長20 m、寬5 m、厚為10 cm，由計算得其方量為：20×5×0.1=10 m3；由推算出，如果該船吃水線欠載2 cm ,大致扣方2 m3。

(2)中間存在碎石、泥土等：如果石料中存在碎石、泥土和其它不符合標(biāo)準(zhǔn)的材料，則由監(jiān)理和業(yè)主根據(jù)實際狀況來進(jìn)行扣方。

(3)惡意碼方：如果出現(xiàn)肆意夾帶碎石、泥土和在石料中故意堆碼的狀況，將進(jìn)行嚴(yán)格處罰，嚴(yán)重時可整船不計重量，連續(xù)3次出現(xiàn)此類狀況，將清除出場，并將該船前期所有運料按總量的90%計。

4.5 拋投完成驗收

(1)待拋投工作完成后，要三方一同參與質(zhì)量驗收，著重檢查船倉面材料拋投是否完全及空船線是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。待查驗合格后，方可撤離施工現(xiàn)場。

(2)對于達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的，根據(jù)實際情況來進(jìn)行扣方處理，通常按照每欠l cm扣除l m3的規(guī)定實施，連續(xù)3次不達(dá)標(biāo)，將所收方量進(jìn)行匯總以90%計，同時當(dāng)場警告；若連續(xù)5次不達(dá)標(biāo)，將清出施工現(xiàn)場。

5 拋勻是保證

塊石對河床覆蓋的均勻度必須符合規(guī)范的要求，在進(jìn)行拋投時，各定位船要配備專業(yè)的質(zhì)檢員、施工員以及監(jiān)理人員對其質(zhì)量進(jìn)行把控。

5.1 質(zhì)量控制

(1)為有效確保塊石拋投的均勻性，在拋投作業(yè)時要切實根據(jù)小區(qū)格設(shè)計工程量實施控制。投料船不能太大，通常選擇載重量為200～300 t的浮吊船，塊石全部碼放于船體中央約8 m寬的甲板區(qū)域，為避免船只兩端空檔，運用縱向控制法，沿水流方向10 m范圍進(jìn)行控制。

(2)在大風(fēng)或近岸存在回流的區(qū)域，石料船難以把控，相關(guān)技術(shù)人員要進(jìn)行嚴(yán)格指揮，將石料船移動至適當(dāng)區(qū)域下錨，確保船只處于啟動狀態(tài)，由船主親自掌舵，嚴(yán)格按指揮操作，進(jìn)而保證拋投滿足要求。

(3)在與水流垂直方位，各船相互掛檔拋投，為有效填補(bǔ)船底空白區(qū)域，二次掛檔時逐次橫向移位1.5 m，實際施工時運用定位船與石料船相互平行進(jìn)行多次位移，令各小區(qū)格區(qū)拋投次數(shù)為3～5次，石料拋投總量不應(yīng)低于設(shè)計值的3%。

(4)靠近河岸水位深淺交界的區(qū)域，江水流動性較差，拋石離散性較大，很難拋投均勻，所以可以在水位較低時通過人工進(jìn)行整平。

5.2 質(zhì)量檢測

(1)在施工方進(jìn)行測量作業(yè)時，順著拋石區(qū)域間隔20～50 m設(shè)置1個斷面，并將其作為檢測標(biāo)準(zhǔn)。運用GPS及測深儀實時參與施工，及時的對比拋投前后斷面變化，對拋石均勻度進(jìn)行詳細(xì)檢查，及時發(fā)現(xiàn)漏拋部位，及時進(jìn)行補(bǔ)救。

(2)GPS主要用在網(wǎng)格劃定方面，因其高程相關(guān)性能處于研發(fā)過程中，在進(jìn)行水下狀況測量時主要通過測深儀來完成[4]。但由于常規(guī)測深儀測試能力有限，所能產(chǎn)生的聲波極少，且對反射介質(zhì)較為敏感，無法穿透淤泥測試到能夠抵抗拋石沖擊的河深；通過GPS和測深儀在某些狀況下，無法全面說明和對比拋投前后斷面情況，所以，還要通過插釬來探測河流深度，通常插釬選用釬徑為60 mm的鋼管，2m長度處運用螺口連接，探頭由15 cm×15 cm×0.5 cm的鋼板制成。在測深儀測量位置，通過探桿測試出水面和持力層之間的距離，從而分析出測深儀測量數(shù)據(jù)和河床實際狀況之間所存在的規(guī)律，更加真實、精準(zhǔn)地顯示拋投狀況。

6 結(jié) 論

該項目拋石質(zhì)量合格率超過了90%，優(yōu)良率達(dá)85%，實現(xiàn)了杜絕堤岸塌陷、穩(wěn)固河勢的目標(biāo)。對于長江水域塊石拋投操作復(fù)雜、隱蔽性高的特點，重點抓好幾個方面的環(huán)節(jié)來確保工程施工質(zhì)量。

(1)平順拋石護(hù)岸項目主要是根據(jù)設(shè)計厚度，通過塊石拋投將河堤塌陷部位修復(fù)完整。所以，塊石拋投部位極為關(guān)鍵，其能否準(zhǔn)確、均勻的拋至設(shè)計位置是有效確保工程整體質(zhì)量的關(guān)鍵。

(2)事實表明，吃水線法收方運用于河道治理項目中，成效顯著，有效避免了虛方、錯方、漏方以及惡意摻雜等現(xiàn)象的發(fā)生，實現(xiàn)了質(zhì)量綜合管控。

(3)實現(xiàn)塊石均勻、平整地覆蓋于岸坡上是保證拋石質(zhì)量的重點環(huán)節(jié)。塊石拋投時必須完全根據(jù)小網(wǎng)格的相關(guān)規(guī)定實施綜合管控，進(jìn)而保證塊石拋投的均勻性和平整性。