李黎临 唐新平
近年来,长江干流江西段崩岸岸线的水情、河势、沙势等条件发生变化,造成长江岸线部分河段崩岸险情频发,局部岸坡已崩塌至堤脚,严重威胁防洪安全,部分城区段岸线现状与城市规划和最美岸线要求不相适应,江岸系统治理迫在眉睫。长江干流江西段崩岸应急治理工程是国家发展改革委、水利部2020年及后续150 项重大水利工程建设项目之一,也是江西省重点推进的重大水利建设项目。通过该工程的实施,有效消除江西段内防洪安全隐患,维护岸线稳定。
长江干流江西段崩岸应急治理工程(湖口以上段)由水上护坡工程和水下护脚工程组成,采用平顺护岸工程形式,工程总长度48195m,其中水下护脚工程长度46350m,包括新建水下护脚长度16830m 和加固水下护脚长度29520m;水上护坡工程长度23885m,包括新建水上护坡长度17845m 和加固水上护坡长度6040m。
该工程部分工段的赛克格宾护脚施工根据施工工期、施工强度等因素,采用侧挂开底箱体抛投的施工工艺,定位船一侧挂有定制的5m×2m×0.75m钢制箱体4 个,在箱体内安装赛克格宾网笼、装填块石进行流水施工。赛克格宾施工结合区格划分,一般以顺流方向长100m 范围为1 个单元工程,1 个单元工程由若干个网格组成。赛克格宾施工平面示意图见图1。
图1 赛克格宾施工平面示意图
该工程使用的赛克格宾网笼规格为4m×2m×0.75m/0.5m,赛克格宾网笼采用六边形双绞合钢丝网并采取镀高尔凡处理,再由钢丝网做成可折叠的长方体钢丝笼结构,展开后内部可填充石料。常用于河道整治、抢险工程,防冲刷护脚等。
填充块石需选择石质坚硬、遇水不易破碎或水解的块石。根据赛克格宾笼的规格及尺寸,块石的粒径一般采用0.15~0.5m 的块石,禁止使用薄片、条状、尖角等形状的块石,以及风化岩、泥岩。
在石料的装填过程中,为确保石料的装填量,需将格宾网笼的侧立网面全部进行拉撑,控制每层填料在30cm 左右,每层填料使用挖掘机进行粗略整平,顶面填充料适当高出网箱,然后进行压实密实,空隙处以小碎石填塞。
石料装填后,采用与网笼相同材料与质量的绑扎钢丝封口,按照间距15cm 进行单圈—双圈—单圈绑扎绞合,保证封口牢固。
1.施工顺序。进行赛克格宾水下抛投时,采用先远后近,先深泓后浅滩,先上游后下游,以达到“先镇脚,后稳坡”的护岸效果。
2.施工测量。施工前,采用多波束测量仪对抛石区内水下地形进行测量整理,设置每25m 一个固定检测断面,以供施工前后进行对比,测量检验抛投厚度。
3.抛投网格划分。赛克格宾抛投前,根据侧挂平台定位船的钢制箱体尺寸及设计图纸,将抛投区划分为合适的若干网格,网格又由若干小网格组成,对小网格进行统一编号,逐个进行网格的赛克格宾抛投。
4.流速测量。每天施工前,使用流速仪测量施工区域内水流的表面流速,根据流速资料计算出抛投落距,再确定定位船的定位位置。
5.定位船定位。漂距测算与测量放样结束后,施工定位船则根据岸上的断面旗移到抛石位置,使施工定位船和断面旗基本处于同一直线上,测量员再通过2 台GPS 接收机及软件的支持,测出定位船的平面位置,施工人员根据定位坐标数据指挥定位船就位,直到定位船的侧挂开底箱体在抛投区格内。
6.赛克格宾抛投。由人工展开赛克格宾网笼并放置在侧挂箱体内,然后由挖掘机在赛克格宾笼内装填石料,石料装填完毕后由作业人员进行绑扎封口,待作业人员离开箱体至安全位置后,由专人操控卷扬机打开侧挂箱体底部完成赛克格宾水面抛投。
1.设备选择及要求。施工设备根据施工工期、强度、条件等因素合理选择,如采用工程船舶,必须符合航区和作业区相应的船级规定,并设置符合国家有关水上作业规程的标志和信号;为确保施工质量,采用稳定性较好且能准确定位、便于移动的大型施工船舶;选择的设备要经监理批准后再运至施工现场。
2.水上抛投的定位。水上抛投根据设计的抛投范围、程序及误差,将施工区平面范围和分层高程提前划分成抛投区格,再根据水深、流速、漂距等参数,分区拟定水面定位坐标,并由GPS 控制定位船只的位置。
3.施工时,在堤段岸坡适当位置设置岸上断面标示旗,并辅以少量水面浮标,作为抛石船舶定位放样使用。为便于通航,在定位船的抛锚处设置水面锚浮,标示出施工船舶的锚缆大致位置,并与海事及航道部门沟通,设置施工黄浮标示处,防止其他船舶进入施工水域。
4.赛克格宾抛投现场生产性试验和施工过程中,分别对在不同水位、不同流速下的漂距和水下成型情况提出实测资料,不断调整水上定位并分析相关关系,指导下一阶段施工。
5.为保证施工安全,派专人密切注意堤岸稳定情况,如施工过程中发生塌滑现象,需经处理后再进行抛投作业。
在长江江西段崩岸应急治理中,采用赛克格宾侧挂开底箱体水面抛投工艺进行护岸加固,以避免崩岸发生。从方案设计、试验、数据分析及应用情况等方面分析得出,侧挂开底箱体在施工中比以往传统的散抛块石及其他抛投方式具有以下优点:一是赛克格宾网笼材质为钢丝,整体较软,在箱体内安装赛克格宾笼,装填块石时不会发生较大形变。二是侧挂开底箱体有4 个,形成了流水作业,施工效率显著提高。三是采用GPS定位及相关软件,赛克格宾网笼抛下后,水下落点准确,水下整体成型效果好。通过抛投后测量结果显示,赛克格宾抛护范围位置准确,覆盖基本均匀,测点增厚值、断面增厚值合格率均符合设计和规范要求。此工艺推广应用价值较好,可为其他类似治理工程提供应用参考■