块石垫层找平施工方法与流程

本发明涉及一种防波堤水下施工领域，特别是一种强涌浪深水下块石垫层找平施工方法。

背景技术：

防波堤主要用于防御波浪、冰棱的袭击，围护港池、保证港内水域平稳，以保护港口免受坏天气影响，为船舶提供平稳、安全的停泊和作业条件。

近年来，沿海地区不断遭遇强台风袭击，大部分防波堤设计年限已久且抗风浪级偏低，每次遭遇强台风袭击时，防波堤都会遭受不同程度的损坏。将大型栅栏板作为防波堤外海侧护底可以增强防波堤的强度，提高防御海浪的能力。但是，将大型栅栏板作为防波堤外海侧护底尚无先例，水运工程质量验收标准中也没有相关规范标准。大型栅栏板放置在防波堤外海侧首先需要在外海侧进行栅栏板的基础开挖，随后进行块石垫层找平，最后在水下安放栅栏板。水下栅栏板规则安放质量很大程度上取决于水下栅栏板块石垫层找平施工的质量。在受强涌浪影响的海面上，如何找平深水下的块石垫层，施工技术难度很大。因此，需要提供一种在强涌浪深水下块石垫层的找平施工方法。

技术实现要素：

本发明针对上述问题，提出了一种在强涌浪深水下安全、稳定、快速、有序的块石垫层的找平施工方法。

本发明采取的技术方案如下：一种块石垫层找平施工方法，包括以下步骤：s1、根据测量验收资料，采用坐标放样，在实地进行放样定位，绘制网格平面图并计算各网格超欠挖工程量，确定抛石边线；s2、将网格平面图导入定位船gps定位系统，按照网格平面图上标注的超欠挖工程量进行块石定点定量抛填；s3、块石抛填完成后，进行水下块石抛填成果测量，对局部欠缺部位进行补抛，对局部超高部位进行粗平；s4、采用定位船拖拉滚筒滚动往返行走，进行水下块石细平。

本发明解决了如何在强涌浪、深水下大粒径块石垫层的找平施工技术。本防波堤包括共有三级肩台，两级斜坡面，包括一级肩台、二级肩台及三级肩台，一级斜坡面及二级斜坡面。本发明中的块石垫层采用500mm厚，断级配的40～80kg块石，在深水下埋成1：8.5的斜坡。此块石垫层位置设置在三级肩台的外海侧，具有一定的倾斜角度，用于放置栅栏板，加强防波堤对台风的抵抗能力。块石垫层抛填采用定位船绞锚的方式实现定位船水平移位，同时采用gps跟踪测量定位，实现块石的定量抛填，最后进行块石垫层的粗平及细平。

可选的，在步骤s2进行前，还包括以下步骤：

s10、采用gps、水下探测仪对施工放样的精度进行交叉控制、相互核实，做好各项原始实测、记录工作；

s11、在块石垫层抛填施工前，初步测量放样找出抛理施工边线，并在施工边线、船舶巷道外间隔设置航标浮球、红黄警示旗进行标识。

块石垫层施工准备内容主要包括：船机调遣、劳动力组织、块石备料、施工警戒警示标识设置等。放样是指将图纸上建筑物、构筑物的设计位置，在实地标定出来。根据进度计划及施工强度要求，块石抛理利用1200t自航式平板驳船运输块石、船载反铲挖掘机进行卸料，装载机集料配合，配置1台长臂反铲挖掘机进行粗平，另外配置1艘交通船作为接送水上作业人员交通工具。定位船配备9名船员、平板驳船配备5名船员、反铲挖掘机配备2名驾驶员、装载机配备1名驾驶员，测量人员配置3名，潜水员配置4名，安全、技术管理人员3名。块石由矿山开采供应，采用平板驳船直接运输至现场卸料抛填，块石尺寸、重量规格石垫层采用500mm厚，断级配的40～80kg块石。块石垫层施工前，先初步测量放样出抛理施工边线，并在施工边线、船舶航道以外100m处间隔50m设置航标浮球、红黄警示旗等进行标识，以警示非施工船只进入施工作业区。夜间施工时，工作区域采用1.5kw的镝灯进行照明，船舷、机身张贴反光警示条，作业人员除正确穿戴安全帽、救生衣外，必须正确穿戴反光背心。

可选的，在步骤s01完成后，还包括以下步骤：

s02、在三级肩台里侧放置若干排扭王块体，在二级斜坡下放置若干排扭王块体。

三级肩台里侧和外侧分别放置有扭王块体，在块石垫层找平之前首先在三级肩台里侧放置一排扭王块体，再在二级斜坡面下放置四排扭王块体。在三级肩台里侧及二级斜坡面下放置扭王块体，是因为强涌浪的作用下，防波堤的摇摆比较大，放置扭王块体的目的是为了增大自身重力，防止摇摆。

可选的，还包括以下步骤：

s5、下水探摸进行检查，整平完成后进行测量检查；不平整度控制在±375mm，如果达不到标准，再进行补抛、整平。下水探摸检查可以采用机器探摸的方式，也可以采用潜水员水下探摸，对整平的效果进行测量检查。

可选的，在s1中具体包括如下步骤：精确计算水下开挖超欠挖工程量，在平面图上绘制成5m×10m网格图，并标注各网格控制坐标、超欠挖工程量。超欠挖工程量是指以设计开挖轮廓线为基准，实际开挖的断面在基准线以外的部分称为超挖工程量，在基准线以内的部分称为欠挖工程量。

可选的，在s2中具体包括如下步骤：

s21、将反铲挖掘机及块石放置在平板驳船上，根据网格平面图上标注的超欠挖工程量进行块石的定点定量抛填；

s22、抛填自坡脚至坡顶自下而上进行，定位船绞锚实现平板驳船的水平移位；

s23、抛填时测量人员采用gps跟踪测量定位，找准超欠挖部位，对超欠挖部位根据网格平面图上标注的工程量进行加抛。

对块石抛填采用自坡脚到坡顶的抛填顺序，抛填时利用gps定位，找准超欠挖的部位，根据网格平面图标准工程量进行加抛，从而实现块石的定点定量抛填。

可选的，所述定位船为开挖船，所述开挖船上配置有长臂挖掘机，所述长臂挖掘机进行卸料及块石的粗平。

可选的，步骤s3中，还包括对块石垫层进行粗平后，采用起重船配夯板对块石垫层进行夯实的步骤。利用夯板对块石垫层的冲击力实现块石垫层的压实，增强垫层的强度稳定性。

可选的，夯实完成后，采用定位船拖拉钢滚筒往返行走，进行水下碎石垫层细平，定位船采用绞锚，自里侧向外海拖拉钢滚筒5～6遍，然后顺着防波堤的轴线平移8～15米，再进行下一段的细平。定位船船身垂直于堤轴线，牵头抛八字锚，采用绞锚自里侧向外海拖拉，顺着堤轴线平移约11米，进行下一段的细平，一次进行。

可选的，所述滚筒为钢滚筒，滚轮为圆柱体，直径为40cm，侧壁上均匀设置有耙齿。所述钢滚筒长12m，直径40cm，重约6t，在定位船的拖拉下在块石垫层处往返行走，进行水下碎石垫层的细平。

附图说明：

图1是防波堤的断面图；

图2滚筒的示意图。

图中各附图标记为：

1、一级肩台；2、一级斜坡面；3、二级肩台；4、二级斜坡面；5、三级肩台；6、栅栏板；7、块石垫层；8、扭王块体层；9、块石；10、滚筒；11、耙齿。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

如图1及图2所示，本发明采取的技术方案如下：一种块石垫层找平施工方法，包括以下步骤：s1、根据测量验收资料，采用坐标放样，在实地进行放样定位，绘制网格平面图并计算各网格超欠挖工程量，确定抛石边线；s2、将网格平面图导入定位船gps定位系统，按照网格平面图上标注的超欠挖工程量进行块石9定点定量抛填；s3、块石9抛填完成后，进行水下块石9抛填成果测量，对局部欠缺部位进行补抛，对局部超高部位进行粗平；s4、采用定位船拖拉滚筒10滚动往返行走，进行水下块石9细平。

本发明解决了如何在强涌浪、深水下大粒径块石9垫层7的找平施工技术。本防波堤包括共有三级肩台5，两级斜坡面，包括一级肩台1、二级肩台3及三级肩台5，一级斜坡面2及二级斜坡面4。本发明中的块石9垫层7采用500mm厚，断级配的40～80kg块石9，在深水下埋成1：8.5的斜坡。此块石9垫层7位置设置在三级肩台5的外海侧，具有一定的倾斜角度，用于放置栅栏板6，加强防波堤对台风的抵抗能力。块石9垫层7抛填采用定位船绞锚的方式实现定位船水平移位，同时采用gps跟踪测量定位，实现块石9的定量抛填，最后进行块石9垫层7的粗平及细平。

于本实施例中，在步骤s2进行前，还包括以下步骤：

s10、采用gps、水下探测仪对施工放样的精度进行交叉控制、相互核实，做好各项原始实测、记录工作；

s11、在块石9垫层7抛填施工前，初步测量放样找出抛理施工边线，并在施工边线、船舶巷道外间隔设置航标浮球、红黄警示旗进行标识。

块石9垫层7施工准备内容主要包括：船机调遣、劳动力组织、块石9备料、施工警戒警示标识设置等。放样是指将图纸上建筑物、构筑物的设计位置，在实地标定出来。根据进度计划及施工强度要求，块石9抛理利用1200t自航式平板驳船运输块石9、船载反铲挖掘机进行卸料，装载机集料配合，配置1台长臂反铲挖掘机进行粗平，另外配置1艘交通船作为接送水上作业人员交通工具。定位船配备9名船员、平板驳船配备5名船员、反铲挖掘机配备2名驾驶员、装载机配备1名驾驶员，测量人员配置3名，潜水员配置4名，安全、技术管理人员3名。块石9由矿山开采供应，采用平板驳船直接运输至现场卸料抛填，块石9尺寸、重量规格石垫层采用500mm厚，断级配的40～80kg块石9。块石9垫层7施工前，先初步测量放样出抛理施工边线，并在施工边线、船舶航道以外100m处间隔50m设置航标浮球、红黄警示旗等进行标识，以警示非施工船只进入施工作业区。夜间施工时，工作区域采用1.5kw的镝灯进行照明，船舷、机身张贴反光警示条，作业人员除正确穿戴安全帽、救生衣外，必须正确穿戴反光背心。

于本实施例中，在步骤s01完成后，还包括以下步骤：

s02、在三级肩台5里侧放置若干排扭王块体，在二级斜坡下放置若干排扭王块体。

三级肩台5里侧和外侧分别放置有扭王块体，在块石9垫层7找平之前首先在三级肩台5里侧放置一排扭王块体，再在二级斜坡面4下放置四排扭王块体。在三级肩台5里侧及二级斜坡面4下放置扭王块体，是因为强涌浪的作用下，防波堤的摇摆比较大，放置扭王块体的目的是为了增大自身重力，防止摇摆。

于本实施例中，还包括以下步骤：

s5、下水探摸进行检查，整平完成后进行测量检查；不平整度控制在±375mm，如果达不到标准，再进行补抛、整平。下水探摸检查可以采用机器探摸的方式，也可以采用潜水员水下探摸，对整平的效果进行测量检查。

于本实施例中，在s1中具体包括如下步骤：精确计算水下开挖超欠挖工程量，在平面图上绘制成5m×10m网格图，并标注各网格控制坐标、超欠挖工程量。超欠挖工程量是指以设计开挖轮廓线为基准，实际开挖的断面在基准线以外的部分称为超挖工程量，在基准线以内的部分称为欠挖工程量。

于本实施例中，在s2中具体包括如下步骤：

s21、将反铲挖掘机及块石9放置在平板驳船上，根据网格平面图上标注的超欠挖工程量进行块石9的定点定量抛填；

s22、抛填自坡脚至坡顶自下而上进行，定位船绞锚实现平板驳船的水平移位；

s23、抛填时测量人员采用gps跟踪测量定位，找准超欠挖部位，对超欠挖部位根据网格平面图上标注的工程量进行加抛。

对块石9抛填采用自坡脚到坡顶的抛填顺序，抛填时利用gps定位，找准超欠挖的部位，根据网格平面图标准工程量进行加抛，从而实现块石9的定点定量抛填。

于本实施例中，所述定位船为开挖船，所述开挖船上配置有长臂挖掘机，所述长臂挖掘机进行卸料及块石9的粗平。

于本实施例中，步骤s3中，还包括对块石9垫层7进行粗平后，采用起重船配夯板对块石9垫层7进行夯实的步骤。利用夯板对块石9垫层7的冲击力实现块石9垫层7的压实，增强垫层的强度稳定性。

于本实施例中，夯实完成后，采用定位船拖拉钢滚筒10往返行走，进行水下碎石垫层细平，定位船采用绞锚，自里侧向外海拖拉钢滚筒105～6遍，然后顺着防波堤的轴线平移8～15米，再进行下一段的细平。定位船船身垂直于堤轴线，牵头抛八字锚，采用绞锚自里侧向外海拖拉，顺着堤轴线平移约11米，进行下一段的细平，一次进行。

于本实施例中，所述滚筒10为钢滚筒10，滚轮为圆柱体，直径为40cm，侧壁上均匀设置有耙齿11。11所述钢滚筒10长12m，直径40cm，重约6t，在定位船的拖拉下在块石垫层7处往返行走，进行水下碎石垫层的细平。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。