浅谈航道整治工程中采用吊秤计量的浮吊抛石施工技术

2024-02-17沙磊张敬卫

中国水运 2024年1期

沙磊，张敬卫

（长江南京航道工程局，江苏南京）

目前，长江航道整治工程中抛石施工普遍采用首船称重+挖掘机抛石的方式，该种方式无法对划分的抛石网格中每个方格的抛投量进行精确控制，容易造成局部抛投不均匀，影响整治工程施工效果，同时局部抛投块石厚度过大还会影响船舶航行安全。因此，如何做好每个抛石网格抛投量的精确控制，是航道整治工程中控制施工质量问题的关键。

1 采用吊秤计量的浮吊抛石施工工艺

在浮吊船吊钩下悬挂电子吊秤，可以精确地计量下方钢斗中所装块石的质量，通过吨方转化系数，即可算出钢斗中所装块石的方量。根据施工前已划分好的抛石网格，精确计算每个网格中需要抛填块石的具体方量，通过挖掘机动态调整钢斗中的块石数量，从而确保每个网格都能抛填到位，同时每个网格中的具体抛填方量也可进行后期追溯，为质量检查提供依据。

图1 采用吊秤计量的浮吊抛石施工工艺流程图

1.1 工前测量

船舶定位前，对施工区进行工前测量，测量比例控制在1:2000。

1.2 抛石网格划分、计算网格工程量

首先测绘出水下地形图，然后沿护岸轴线根据水深、船型分层划分若干网格，并结合设计断面尺寸和划分的网格计算出各区段各网格的抛投方量。

沿平行于水流方向，设置10m×5m 的施工网格，对照里程号及断面抛填序号编号命名各抛填网格。

1.3 测定漂移距

水下抛石位移直接影响到抛石质量，施工前进行抛投试验，实测不同粒径，不同重量的块石，在不同的水位，不同的流速下的水平落距，以利于定位船准确定位。

抛石漂移距确定需采用理论计算和实测两种方法进行比较，找出接近实际的漂移距，控制抛石施工。

理论漂移距按下面公式计算：

式中：Ld-块石抛填水平落距,m；

Vf-表面流速,m/s;

H-水深,m;

G-块石重量,kg。

测量块石抛填水平落距还有一个简单易行的方法。选择不同粒径的块石分别系上2 倍水深的细尼龙绳，将绳的另一端系上浮漂，抛投后根据绳长、水深及入水角计算漂移距，做好记录。

1.4 抛石船定位、运输船靠泊

抛石船装有6 个电动（或液压）绞关控制6 根钢缆，从而控制定位船的定位和移动，其中位于船头中部的主缆，承受整个定位船下漂的拉力，船尾设置一尾缆，防止船舶涨潮时移位，主缆、尾缆同时还控制船舶的上下移动，船头船尾各设两口开锚，控制船舶左右移动。通过定位船上配备的GPS-RTK 定位系统定位，根据软件界面调整定位船的位置。

1.5 抛石作业

挖掘机分层取料至抛投钢斗中，起吊钢斗，称重并打印计量单。浮吊船吊运钢斗至水面抛投块石，抛投完毕后，浮吊船平行移动2 米，再次按上序进行抛投，直至抛完整船，等待下艘石料船停靠，重复以上工序。

图2 抛石施工顺序示意图

抛石过程中，要根据流速、水位、流向确定漂移距，及时调整船位，严格按每个方格网设计的抛石量抛投，做到抛均抛足。

抛石后，对抛投区域及时进行测量，如出现漏抛和抛量不足应及时进行补抛。

2 浮吊抛石施工质量控制

水下抛石是隐蔽工程，施工中主要从“抛准、抛足、抛匀”三个方面来加强质量控制：

2.1 抛准

就是要求抛石准确到位，具体有以下三个环节：

2.1.1 划分施工小区图

根据施工图的施工小区图作为施工作业依据。以便于调度员合理调度抛石船只，使船只正确到位。

2.1.2 块石漂距

根据长江水利委员会编制的《长江中下游护岸工程技术要求》中的有关规定，块石落距根据公式计算。

施工时应根据流速变化规律，选择适当时间实测水面流速。落距与块石重成反比，块石越小落距越大，反之则越小。施工一般是从上游向下游进行，因而是小块石在下，大块石在上，符合工程质量要求。因此可采用设计要求平均粒径的相应重量作为计算落距的块石重量。根据实测的水下地形图或断面图，选取若干有代表性的水深，并考虑接近深泓时的离散度，计算相应水深时块石的落距和方向，作为施工中抛石提前量和定位的方向，并据此掌握抛石船的移位。

2.1.3 专船定位

抛石位置是否准确，关键在于定位。要求是定得准、定得稳，移位灵活迅速。要求尽可能地采用先进的定位设备，通过测量定准船位置；抛石过程中按设计划分档位进行抛投，保证抛投准确率。