海上船抛石方筑堤施工工法

海上船抛石方筑堤施工工法

1 前言

随着浅滩涂围垦的逐步减少，目前围垦工程逐步向深滩涂方向发展，随着科技进步，向深水围垦推进是一种必然的趋势，因此，海上抛石筑堤施工运用于围垦项目也越来越多，目前已经成为了海上筑堤的主要施工手段之一。

由于船只在海上作业受潮流、潮差、风浪等影响较大，浙江沿海一些海域风浪大、水流急且紊乱，不仅要防止风浪对船体稳定、定位精度的不利影响，而且要防止紊乱水流对水下抛石的不利影响，一系列不利影响构成相当重大的技术难题，这些都需要在施工过程中不断总结经验。

我公司具有多年海上施工经验，对海上船抛石方筑堤施工方法运用较为熟悉，并研究、总结出船抛石方施工的关键技术，针对不同的工程实际情况，采取各种类型船舶相结合的施工方式，在多个工程施工中已取得效果明显，有着明显的社会效益和经济效益。

2 工法特点

2.0.1 本工法采用的是工程船舶，包括对开驳船、甲板驳船、网吊船等，可以在船上装备精确的GPS全球定位系统，能够确保抛石时准确的定位。

2.0.2 利用各种类型抛石船，不仅可以解决无陆路交通运输的难题，还可以在短时间内组织设备到位并迅速投入施工，以加快施工进度。

2.0.3 本工法适用于较深水域抛石填筑施工，抛石施工可采取措施减少潮位影响，操作中可采用“低潮低抛，高潮高抛”的施工方法，可大大的加快施工进度。

3 适用范围

本工法适用于在净水深3m以上的筑堤工程，风力≤7级、浪≤2级的环境中施工。

4 工艺原理

海上船抛石方筑堤主要填筑海堤平均海平面以下的堤心石部分，在缺少陆路交通条件或筑堤时需要“分层轮加”的情况下，利用船舶设备的优势进行填筑施工。一方面填筑时不需要陆路交通支持，且可以分层逐步加高（又称为“平抛”），从而防止海堤一次性加载过高，使海堤基础逐步得到固结从而不至于失稳；另一方面可以通过船抛石方，使海堤涂面的抗冲刷性能得到提高，防止海堤填筑过程中造成过度冲刷，形成冲刷沟而影响海堤稳定，同时可以提高坝体的整体抗滑安全系数，还能使基础沉降更加均匀。

海上抛石筑堤主要依靠机械化施工，工艺原理较为简单但实用性很强。

5 工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

图5.1 海上船抛石方筑堤作业流程

5.2 操作要点

5.2.1 建造施工码头

船抛施工需要建造码头，码头应选择在地基条件较好、水深合适的地方。通常对开驳船码头采用重力式，甲板船码头采用斜坡式。

为了充分利用涨潮落潮时间，必要时可设置高低码头，在潮位低时使用低码头，潮位高时使用高码头，这样就能保证船抛作业24小时不间断施工。

石料装船

石料采用自卸汽车运输，自卸汽车在料场装满石料后，通过码头向船上装料。甲板驳船可通过斜坡道码头直接上料，其优点是码头建造简便，装船速度快，一次性装载量大；对开驳船可采用重力式码头直接上料，重力式码头需要选择适当地方建造，建成后比较坚固耐用。

无论采用哪种方式进行石料装船，一般都采用自卸汽车进行运输石料，在码头上石料装船时都应有专人指挥，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。

5.2.2海上运输

目前驳船一般都具有自航的能力，较少使用拖轮拖运，因此灵活性和机动性大大增加，海运航速通常可以达到10-15海里/小时，当运距离较大时，宜合理规划航线，尽量减少运输成本和运输时间，并配备足够的运输设备以确保工程进展。

当风力大于7级或浪高超过2级时，为确保海上运输安全，应停止海上运输；当海上有大雾时，能见度少于1000m时，应停止海上运输；遇台风等恶劣天气时，应停止海上运输。

海上运输船舶应符合适航条件，禁止内河船进入海上运输，同时舶舶设备按时年检，合格后才能投入运营；在海上运输时，应遵守海事部门相关规定，服从相关部门管理。

5.2.3 定位

采用GPS定位系统进行精确定位，海上船抛石方定位是整个筑堤过程中的关键工序，它直接关系到筑堤质量。为了满足全天候施工要求，定位设备装置选用国际较为先进的GPS实时差分定位系统，在抛石作业船上设置两台接收机接收卫星信号和差分信号。这些信号同时输入电脑，经过换算确定出精确定位位置。在抛石作业时先设计好计算机操作程序，再在电脑上按设计坐标设定好所需抛石填筑的施工区域，通过计算机屏幕直观显示船体设定图形和所设定的抛石填筑单元格的位置姿态，再用船舶设备自航系统进行移动船位，使船体定位边线和设定抛石填筑单元格起始边线重合，说明船体已定位准确，可进行抛石填筑。

5.2.4船抛施工

（1）分层分段划分

根据设计断面要求进行分层分段划分，船抛石方一般遵循“自低向高，分层加荷”的原则，因此分层分段施工对实施抛石筑堤有十分重要的作用。

分段：将海堤工程划分为若干个施工段进行船抛石方，各段施工长度约100～300m，当海堤设计明确要求分层加载时，分段长度可适当增加。

分层：当海堤有分层加荷要求时，考虑坝体沉降与加荷稳定问题，施工应采取加级施工，各级加载高度在1.0m～2.0m之间，加荷过程中如发现异常，根据沉降观测资料对加荷厚度随时调整。这时，抛石施工应适当分层，施工前对各层段区的工程量进行详细的划分、计算，计算量要考虑沉损，为船抛提供可靠的依据，指导抛填施工。

软土地基上筑堤通常需要缓慢加荷，根据设计要求，加载后需有约两个月的稳定期，每施工段每级加载施工时间一个月，加载后稳定期约为两个月，随后进行第二级加载。

施工期间各次加载水平向尺寸误差控制在±1.0m，竖直向尺寸误差控制在±0.5m，碎石垫层顶面高程不高于设计高程0.5m，不低于0.3m，施工期抛石找平层平整度控制在±0.5m。

（2）测量放样

通过全站仪放出区段的大样，并用浮标做为标志定出大致位置，具体船抛实施时则利用GPS 定位系统或定位船按区段分网格进行抛投，电脑上直观显示，并根据抛投情况随时进行动态调整，以保证投料均匀，无漏抛。

（3）抛投顺序

横断面方向从两侧向中间的方向进行，即先抛内外海侧镇压层，再抛堤芯，以防止地基加载出现塑性角挤出和涂面隆起。

沿堤轴线方向，遵循“从低到高”的原则，即从涂面较低位置开始抛投，然后堤线各位置再逐步同步加高，确保整条堤线抛石能均匀上升。

整个抛填过程中，可随时加密断面测量、指导施工，采用改变对开驳装船量对断面局部不足进行补抛。施工时，一般较细的石料抛中间，大块石料抛两侧，提高海堤防冲性能；高潮时使用高码头，低潮时使用低码头，以充分利用时间，针对工程特点，可在施工中不断总结经验。

（4）抛填

采用自航液压对开驳船进行抛填时，抛填石料时要做到"齐"、"准"、"快"，一旦定位准确后，立即打开驳体卸掉石料，然后对开驳驶离抛填区。

采用甲板驳抛填时，定位完成后甲板驳抛锚固定位置，再采用装载机（或挖掘机）把甲板驳上的石料卸入抛填区中，卸料过程中甲板驳可通过绞锚机微调船位，直至将甲板驳船上的石料卸完，然后甲板驳驶离抛填区域。

水上抛填石料时，根据当时的水深、水流和波浪等自然条件对块石产生的漂流影响，确定并微调抛石船的驻位。抛石的过程中，要求石料均匀抛填，尽可能使抛石料厚薄均匀，无论采用何种抛填方式，都需要在施工过程中不断总结经验，以提高效率