某工程实例筑坝及扭王字块护面（镇脚）施工工艺及质量控制

某工程实例筑坝及扭王字块护面（镇脚）施工工艺及质量控制
发布时间：2022-12-26T06:21:46.579Z 来源：《工程建设标准化》2022年第16期8月作者：陶伟
[导读] 本文结合澜沧江244界碑至临沧港四级航道建设工程（航道整治）项目监理工作经验
陶伟
广州港工程管理有限公司广东省广州市 510700
摘要本文结合澜沧江244界碑至临沧港四级航道建设工程（航道整治）项目监理工作经验，从监理质量控制的角度出发，结合现场条件和自然环境状况、资源供应条件及投入机械设备等特点，就筑坝及扭王字块护面（镇脚）工程施工过程中的施工工艺、质量控制要点进行了总结分析。

关键词筑坝扭王字块安装质量控制
0引言
航道整治建设以疏浚和炸礁来确保航道尺度，改善水流条件，局部以筑坝调整水流，加强输沙能力来满足通航水流指标，澜沧江244界碑至临沧港四级航道建设工程（航道整治）筑坝采用丁坝、顺坝、梳齿坝、潜坝等型式，主要作用是加强枯水期疏浚区壅水效果，减缓局部陡比降，改善水流条件，在澜沧江航道整治工程中得到了广泛应用。

1工程概况
为促进国际大通道建设，提升云南省对外开放条件，需对澜沧江244界碑至临沧港航道的河段滩险进行整治，澜沧江244界碑至临沧港四级航道整治工程，主要是对约387km河段内的碍航滩险进行综合治理整治。

按四级航道标准建设，航道尺度为2.5m×50m×330m，设计代表船型为500t货船，通航保证率为95%，该项目位于云南省西双版纳傣族自治州、普洱市、临沧市境内；主要工程包括：41处碍航滩险炸、清礁工程，4处碍航滩险10个疏浚区的疏浚工程，387km航道安设1203座航标工程、3座码头工程及17处碍航滩险进行筑坝（72条坝）工程等，其中筑坝工程量为9.4×105m3，清礁工程量1.3×106m3，疏浚工程量6.21×105m3；筑坝坝体和坝面为抛石坝体，坝顶采用0.5m厚干砌块石压顶；镇脚和护面为增强坝体稳定性，坝体两侧坝面、镇脚采用100架/100m2扭王字块护面（镇脚），抛石范围坝面为干砌块石坝面至坡脚线，坡脚线外5m范围抛一层扭王字块镇脚；包括橄榄坝、曼厅大沙坝、三道拐、曼丙、鬼门关、贺宽上滩、西瓜滩、无名滩、绣花滩及勐宋滩等，坝体类型为丁坝、顺坝、梳齿坝及潜坝。

2筑坝施工工艺
筑坝以机械抛筑坝体为主，水下拋筑坝体高程高于水位后进行整理，人工配合砌筑坝面，吊机安装扭王块护底及护面，以控制坝顶高程、轴线位置、尺寸、平整度及坡度为主。

筑坝施工工艺流程：
2.1 施工放样
施工放样是保证坝体质量的基础，抓好施工放样技术是关键环节。

采用先进的GPS定位系统放样方便快捷，施工前首先进行地形测量，测深仪采集水深数据，经过测量复测数据显示实际地形与设计地形基本一致后，即开始按施工图设计的坐标测量放样，在岸上坝轴线延长线适当位置放出坝轴线设置导标，作为抛坝作业的参照。

包括坝轴线标和断面标，坝基范围、坝中位置，边线、桩号及岸坡开挖范围等，在坝头抛浮标。

施工放样控制点和放样图经驻地监理工程师现场复核无误后，进行下一道工序的施工;如不符合要求，则须重新放样。

2.2筑坝材料的要求
筑坝块石要求质地坚硬，无风化剥落和裂纹，抗风化性能好，经检测块石饱和抗压强度应大于50Mpa,软化系数大于0.7，石料强度不小于20Mpa；抛石坝体粒径级配：块石粒径为0.28m～0.70m，块石质量要求为25kg～50kg占10％，50kg～150kg占40％，150kg以上占50％。

护面扭王字块为C30素混凝土，预制场预制，出场时需达到强度且自检合格后报经驻地监理工程师现场验收，质量符合要求方可出场。

3水下抛石施工技术措施
3.1抛石试验测定漂移量
抛石参数的确定:本工程河段水流流速变化较大，水下抛石位移直接影响到抛石质量，需要根据水深、流速、流向计算漂移距，来进行抛投试验，实测不同粒径、重量的块石，在不同水位，不同流速下的水平落距，以利于定位船准确定位。

抛石漂移距确定采用理论计算和实测两个方法进行比较，找出接近实际抛石的漂移距，控制抛石施工。

理论漂移距公式：：Ld=0.74VfH/G1/6，式中：Ld为抛石水平落距（m）；H 为水深（m）；Vf为表面流速（m/s）；G为块石重量（kg）。

通过计算得出理论漂移距离并结合实测漂移距离，将其绘制成水深、流速、流向和漂移距离对应表格以供参考。

抛石作业前通过现场试验确定不同水深、流速及块石大小的水平漂距，并作好记录。

3.2抛石网格划分，计算网格工程量
首先根据实测的数据测绘出水下地形图，沿着坝轴线根据水深、船型分层划分若干网格，然后结合设计断面尺寸和划分的网格计算出各网格的工程量。

沿平行于水流方向，以坝轴线为中心位置设置2*3m的施工网格，编制断面抛填序号，为保证坝体的坡比，斜坡区域网格抛石区分层平抛。

水上抛石应分断面、分区间，按先上游后下游，由远而近，先抛脚块石后抛坡块石原则有序进行。

抛填区域的划分应取得监理工程师的批准。

抛石量控制：抛块石分网格进行，施工前根据网格面积计算抛投量，编制抛石网格设计工程量，绘制抛石网格示意图，施工时根据抛石船的装载量确定抛石网格量，通过随时检测方量控制好每网格抛石数量，抛完一个网格立即作好记录，直到抛石完成。

4质量控制
4.1抛填石料
采用挖掘机与自卸车配合进行岸坡开挖及坝基表面杂物清理，开挖出来的渣石用自卸车运出，用于填补滩涂地的临时筑坝道路，开挖完成检验合格后进行抛石筑坝。

施工水位低于施工临时便道标高时，进行陆抛，自卸车运块石自坝根临水处开始往坝头方向逐步抛卸块石；施工水位高于施工临时便道标高时，进行水上抛石，船运块石至导标指示水域，通过安装在抛石船上的GPS准确定位后，在确定好的坝轴线上抛锚定位，根据编制的各网格的工程量，进行定点定位机械抛卸石料；根据施工前抛石试验测定漂移量，确定定位位置向上游偏移的距离，抛筑一定工程量后，进行测量分析抛卸的块石是否下沉在预定位置，按编制的方格网需抛工程量初步控制各区域抛卸量，抛投先从坝根往坝头，待坝根段坝体露出水面后逐步修正，并在抛筑过程中随时检查坝位、标高和边坡是否符合设计要求，使整条坝的块石抛筑量适度和均匀，减少砌坝时不必要的二次运输。

4.2 砌筑坝面
当坝体抛筑达到控制标高，边坡已基本成形时，开始砌筑坝面施工，砌筑坝面组织熟练的砌石工人施工。

按设计断面尺寸做若干筑坝放样坡度尺，从坝根开始沿坝轴线每15米设置一个坡度尺并固定，坡度尺间拉水平线。

砌筑坝面按定线进行施工，坝顶面用大块石压顶，且一次砌到顶。

要求坝面平整、块石嵌固牢靠无通缝，坝顶宽度、高程和坡度等符合设计和规范要求，并按设计要求做好护脚，以防水流冲刷。

4.3扭王字块安装
扭王字块高度1.094m，单块重1.0t，体积0.435m3，为C30素混凝土预制结构，扭王字块按1.0m的排距和间距从下至上采用机械吊装定点安放，扭王字块的规格、型号和质量须符合设计及规范要求，表面不应有严重缺陷，应标明生产单位、构件型号、生产日期和质量检验标识，出场经自检合格通过驻地监理工程师验收；扭王字块安放方式按设计图纸要求，定点定量不规则安放时，不得有漏放和过大隆起；扭王字块安放数量偏差控制在5％以内。

4.3.1扭王字块安装定位
扭王字块安装自下而上进行，扭王字块采用定点和随机安装，在工程船舶上安放一台吊机，将船舶锚泊在待安装扭王字块附近水域，将GPS测量仪器定位系统安装在吊机臂顶端，通过测量手簿将扭王字块安装平面图用蓝牙方式界面投屏到吊机驾驶室内的平板电脑上，实现同步操作，准确定位定点抛投安放，安装过程中做安装进度图、完成数量等记录。

4.3.2扭王字块水上规则安放
扭王字块水上采用规则安放，与水下安放不同，水上安放为了使扭王字块朝向相同需改变扭王字捆绑方式。

扭王字块方向调整完成后起吊，由起重指挥工或者司索工指挥吊机确定扭王字安放位置并缓慢落扭王字块，扭王字块落位后测量人员测量块体位置是否正确，如块体位置有误则重新起吊调整块体位置直到正确为止。

同排相互之间紧密相邻，后一排垂直杆件压在前一排横杆上，横杆置于块石上，腰杆跨在相邻块的横杆上。

4.3.3扭王字块水下随机定位安放
扭王字安放分为挂钩、起吊、转向、定位、落块、调整共6个步骤，根据吊机驾驶室内电脑设置的抛投定位系统准确定位定点扭王字块位置。

安放时通过钢丝绳和自动脱钩器控制扭王字块起吊和脱钩。

由于受水流影响，当扭王字块无法直接安放至指定位置时，通过起钩调整，满足安放要求后脱钩，继续安放下一个扭王字块，直至按设计要求全部完成。

水下安装相对于水上安装因定位受水流影响安装较慢是影响进度需考虑的因素。

5检验结果
扭王字块安装完工后，项目经理部组织技术管理人员对坝体外观质量、整体尺度及轴线、坝面标高（不均匀沉降）、边坡坡度、坝顶宽度、扭王字块数量及质量等进行检测合格后，向总监办申请验收，经总监办及驻地办监理工程师及检测中心对两个施工合同段筑坝工程现场检验，并经第三方检测机构对全线已完成的57条筑坝工程，采集4559个数据，合格4324个，合格率为94.8%；其中坝体尺寸481个测点，合格448个测点，合格率为93.1%；边坡坡度418个测点，合格373个测点，合格率为89.2%；顶面标高990个测点，合格833个测点，合格率为85.1；轴线位置172个测点，合格172个测点，合格率为100.0%；扭王字块强度2220个测区，合格2220个测区，合格率为100.0%；扭王字块数量278个测区，合格278个测区，合格率为100.0%；经现场外观检查坝体的坡顶、坡肩和坡面基本平整、线条平顺，扭王字块安放型式符合要求，疏密程度均匀，坝体和扭王字块整体外观质量达到了设计及规范要求，给澜沧江又增添了一道美丽的风景。

6异常水位、天气对工期影响的应对措施
航道整治施工需要经历汛期和枯水期，施工中过程中会出现异常水位和天气变化情况，针对异常水位和天气变化，开工前分析施工河段历年水文资料，掌握航道整治工程每月水位变化情况，提前密切关注澜沧江水位预报，并做好相关水位记录，在关注施工河段水位的同
时还要关注上游河段水位变化情况，来确定分项分部工程的开工时间；建立健全气象预警机制。

水上施工受天气及水位影响大，特别是汛期前后或者的异常天气造成的水位变化较大及上游水库放水对施工安全和工期影响更大，及时建立健全气象预警机制，随时注意天气变化，选择临时停泊区或锚地水域避风锚泊。

当能见度不良时，暂停施工，船舶开启助航仪器，加强瞭望，做好避让措施。

施工工期计划安排应遵循“赶前不赶后、留有余地”的原则，为异常水位和天气不利因素预留时间，确保关键工序不受异常水位和天气的影响，特别是筑坝工程在枯水期便利施工这一有利时机，抓住这一有利于筑坝施工的黄金期，组织人、材、施工机械设备及资金投入，使部分筑坝工程水上施工改为陆地施工，既保证工程质量和安全，又减少投入，也加快了施工进度，是一举多得的加快施工进度的好时机，施工过程中提前准备充足的石料，利用枯水期加快了筑坝工程进度。

7小结
澜沧江244界碑至临沧港四级航道整治工程,筑坝施工的特点是：周期长、工程量大及点多面广，且容易受自然环境因素及当地材料供应的影响较大，尤其是水文地质条件影响较大；筑坝的难点是：抛石到位的过程，其次是坝面及坝坡的砌筑工艺，最终关系到扭王字块安装的质量，特别是观感质量。

鉴于澜沧江流速大及河床起伏变化大，首次在澜沧江上采用扭王字块护面（镇脚），水下扭王字块安装定位是技术控制的难点，为解决施工时的定位及安放精度问题，进行了技术创新，由过去的极坐标法安装改为先进的GPS测量仪器定位系统，实现同步操作，即准确的定位定点抛投安放，又保证了扭王字块水下安装质量，取得了较为满意的效果，实践证明本文所采用的筑坝及扭王字块护面（镇脚）施工工艺及质量控制措施具有一定的科学性和可行性，通过对澜沧江整治工程筑坝施工过程及实际效果进行检查，筑坝工程根据内河施工现场实际环境、水位及材料供应等情况分别采取自卸汽车陆上抛石筑坝和驳船水上定位抛石筑坝是可以确保施工质量，施工进度及成本控制也按预期目标实现，在后续内河航道筑坝施工过程中值得推广借鉴。

作者简介：陶伟，男，1964..10，汉族，本科，河南洛阳，一级建造师/监理工程师/检测工程师，研究方向：建筑工程管理。