论文部分内容阅读
摘 要：文章主要针对透水框架抛投的论述。四面六边透水框架群有很好的消能、减速、缓冲、落淤作用,它能改变江岸冲势为缓冲或淤势,保护了江岸,可用于防止岸滩崩塌的发生,亦可用于江河的治理。
关键词：透水框架；质量控制；护岸
一、护岸方法简述
由于该河道不稳定产生的崩岸，严重威胁大堤的防洪安全，威胁人民生命财产的安全和国民经济的发展。因此，其护岸工程代代相传不断进行，在实践中形成了多种护岸技术与护岸形式。
其护岸工程按其平面布置形式分类，可分为平顺护岸、矶头护岸和丁坝护岸。按护岸机理分类，可分为实体抗冲护岸和减速不冲护岸。在此,重点研究不同机理的护岸工程技术。
实体抗冲护岸是以实体抗冲材料顶住江水的冲刷保护岸坡，或强迫水流转向绕过一段江岸，以保护岸坡，例如一般的抛石、砌石护岸，丁坝或矶头，沉排，土工枕，砼模袋等均属此类，但实体护岸往往存在基础被淘刷影响工程自身的稳定问题，例如抛石护岸以后，水流横向冲刷受阻转为下切，淘刷块石基础，坡脚河床被刷深，造成块石滑动翻滚、坍塌，以致护岸工程本身失稳。丁坝也是这样，以丁坝强行使水流转向，水流在丁坝前后各形成一个回流区，在坝头形成螺旋流，将基础沙石不断旋出流失，淘刷基础，形成巨大的冲刷坑，导致护岸工程自身失稳和破坏。
另一类护岸方法，即局部改变水流的流态，降低岸边流速，将其降到不冲流速以下甚至可以起到落淤的效果，使岸边的冲淤态势发生改变，改岸边的冲势为缓冲或淤势，以护住河岸，稳住岸坡。钢筋砼网格排护岸效果好，但水下基础施工较复杂，并且需要足够的埋深，才能保住基础不被冲刷，网格排才不致破坏。在整治多沙游荡性河道实验研究中提出采用预制钢筋砼四面六边透水框架群治河护岸。
长江堤防是两岸人民的生命线。条崩、窝崩是对堤防安全的最大威胁。条崩的原因是由于岸脚淘刷导致岸坡失稳坍塌。若采用四面六边透水框架作为护岸材料,减小近岸流速,甚至落淤造滩,就固住了岸坡,这是一种可行的有效的新型护岸措施。但长江不同于黄河,长江常年水深流量大,枯水水深常大于10m,为了将四面六边透水框架应用于长江护岸,我们选择了2段长江堤岸进行室内试验和工程试验,并进行了原型观测,证明了四面六边透水框架群用于长江护岸非常有效,是值得推广的新型护岸技术。
二、透水框架施工工艺
1、施工前准备工作
抛框架施工易受水位、流速、流向等因素的影响。为了保证抛投框架的进度和质量，我部拟分段按网格进行抛投。
抛投前先对施工区进行测量成图，用以指导施工。定位船舶定位采用6个锚作业控制船舶移动。
框架运输采用船舶运输，运至施工现场靠近定位船。
2、计算施工网格抛框架工程量
按从上游向下游，由右向左划分施工网格：尺寸为20m×15m或20m×10m。然后根据施工网格所在的平面位置，按照设计要求的抛框架范围和框架数，计算出各施工网格的抛框架量。
示意图如下：
3、抛投参数确定
施工前进行抛投试验，先测定抛投区水深和流速，然后实测漂距。漂距确定后，根据漂移中确定定位船的前移距。
4、抛框架精确定位
根据测定的漂距及网格的位置，计算定位船位置，将运框架船开到抛投区停靠于定位船上，然后利用GPS精确定位。
5、透水框架抛投
根据设计抛投区、抛投量及施工船舶性能规划抛投网格，抛投采用平板驳船装运至定位船靠泊，人工抛投。
6、移位
定位船通过锚缆结合GPS移位，以保证框架抛投覆盖均匀，不留空缺。现场施工时，施工员在施工网格图上根据设计抛投量、装框架船船舱长度、宽度等计算每次下料数量。
7、抛投后检测
检测分两道工序进行：第一道工序是在施工过程中，由现场施工员用测深杆现场检测，与抛投前水深进行比较；第二道工序是在一个区段抛投完成后，由测量组用GPS配合测深仪进行大面积测量。对于测量队检测的结果，由工程技术部对照抛投前图纸进行分析，用以指导下阶段的抛投施工。
8、资料收集
抛投施工时同步收集好测量资料、检测及自检资料、抛框架数量联单资料，上报工程技术部，由工程技术部做好资料的整理和归档。
9、抛框架施工工艺流程图
水上抛框架施工工艺流程图
三、透水框架質量控制措施
1、采用GPS测量设备进行抛框架过程控制，按20m2分区抛框架。水平抛框架时每次移船的距离不得大于2m，以保证抛框架均匀，无漏抛。抛框架过程中认真填写施工日志，做到定点定量抛框架。
2、定位定量抛投，并定期进行抛投后测量成图。
3、抛投时注意均匀抛投，不得出现堆集与漏抛，加强施工水深的检测。
四、透水框架安全管理措施
1、注意收听天气预报和水位公告，切实做好防雾、防大风等工作。注意水情通告，及时移船绞缆。
2、船舶施工避让措施：施工船舶必须严格执行《内河船舶航行避碰规则》和《中华人民共和国航道管条例》的有关规定，按章显示信号、灯号、型号和旗号。
3、教育好船员，切实遵守《内河船舶避碰规则》，宁停三分，不抢一秒，加强瞭望，主动避让，不和主航道上行驶的船舶抢航。
4、对于水上作业的职工，必须进行身体检查。不能使患有心脏病、癫痫病的人和其它不适合水上作业的人，从事水上作业。在船上作业时，各有关人员应注意自身安全，不得穿拖鞋及高跟鞋。
5、施工时注意防滑、防落水。施工现场中的斜道板、跳板和交通运输通道，都应该及时清理。
6、所有施工船舶必须配置水上救生设施，临水作业必须穿救生衣。吊运作业时应戴安全帽，并防止砸伤。水上作业人员应具备50m以上的游泳能力，并能正确使用救生设备。
五、结束语
四面六边透水框架群是减速促淤的新型护岸措施,四面六边透水框架自身稳定性好、透水,适合任何地形变化,不存在基础被冲刷的相关问题,框架群减速率可达30%～70%。对四面六边透水框架群有稳定、减速、促淤、护岸的良好功能,即使在长江河床较深(-18m) 且受冲崩塌的地段,也能产生淤积护岸的效果。框架材料可因地制宜, 采用钢筋砼、毛竹或其它材料均可,造价低且效果比块石护岸还好, 可以将局部冲势改变为缓冲或淤势,可以用来防治崩岸的发生,是值得大力推广的护岸技术。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：透水框架；质量控制；护岸
一、护岸方法简述
由于该河道不稳定产生的崩岸，严重威胁大堤的防洪安全，威胁人民生命财产的安全和国民经济的发展。因此，其护岸工程代代相传不断进行，在实践中形成了多种护岸技术与护岸形式。
其护岸工程按其平面布置形式分类，可分为平顺护岸、矶头护岸和丁坝护岸。按护岸机理分类，可分为实体抗冲护岸和减速不冲护岸。在此,重点研究不同机理的护岸工程技术。
实体抗冲护岸是以实体抗冲材料顶住江水的冲刷保护岸坡，或强迫水流转向绕过一段江岸，以保护岸坡，例如一般的抛石、砌石护岸，丁坝或矶头，沉排，土工枕，砼模袋等均属此类，但实体护岸往往存在基础被淘刷影响工程自身的稳定问题，例如抛石护岸以后，水流横向冲刷受阻转为下切，淘刷块石基础，坡脚河床被刷深，造成块石滑动翻滚、坍塌，以致护岸工程本身失稳。丁坝也是这样，以丁坝强行使水流转向，水流在丁坝前后各形成一个回流区，在坝头形成螺旋流，将基础沙石不断旋出流失，淘刷基础，形成巨大的冲刷坑，导致护岸工程自身失稳和破坏。
另一类护岸方法，即局部改变水流的流态，降低岸边流速，将其降到不冲流速以下甚至可以起到落淤的效果，使岸边的冲淤态势发生改变，改岸边的冲势为缓冲或淤势，以护住河岸，稳住岸坡。钢筋砼网格排护岸效果好，但水下基础施工较复杂，并且需要足够的埋深，才能保住基础不被冲刷，网格排才不致破坏。在整治多沙游荡性河道实验研究中提出采用预制钢筋砼四面六边透水框架群治河护岸。
长江堤防是两岸人民的生命线。条崩、窝崩是对堤防安全的最大威胁。条崩的原因是由于岸脚淘刷导致岸坡失稳坍塌。若采用四面六边透水框架作为护岸材料,减小近岸流速,甚至落淤造滩,就固住了岸坡,这是一种可行的有效的新型护岸措施。但长江不同于黄河,长江常年水深流量大,枯水水深常大于10m,为了将四面六边透水框架应用于长江护岸,我们选择了2段长江堤岸进行室内试验和工程试验,并进行了原型观测,证明了四面六边透水框架群用于长江护岸非常有效,是值得推广的新型护岸技术。
二、透水框架施工工艺
1、施工前准备工作
抛框架施工易受水位、流速、流向等因素的影响。为了保证抛投框架的进度和质量，我部拟分段按网格进行抛投。
抛投前先对施工区进行测量成图，用以指导施工。定位船舶定位采用6个锚作业控制船舶移动。
框架运输采用船舶运输，运至施工现场靠近定位船。
2、计算施工网格抛框架工程量
按从上游向下游，由右向左划分施工网格：尺寸为20m×15m或20m×10m。然后根据施工网格所在的平面位置，按照设计要求的抛框架范围和框架数，计算出各施工网格的抛框架量。
示意图如下：
3、抛投参数确定
施工前进行抛投试验，先测定抛投区水深和流速，然后实测漂距。漂距确定后，根据漂移中确定定位船的前移距。
4、抛框架精确定位
根据测定的漂距及网格的位置，计算定位船位置，将运框架船开到抛投区停靠于定位船上，然后利用GPS精确定位。
5、透水框架抛投
根据设计抛投区、抛投量及施工船舶性能规划抛投网格，抛投采用平板驳船装运至定位船靠泊，人工抛投。
6、移位
定位船通过锚缆结合GPS移位，以保证框架抛投覆盖均匀，不留空缺。现场施工时，施工员在施工网格图上根据设计抛投量、装框架船船舱长度、宽度等计算每次下料数量。
7、抛投后检测
检测分两道工序进行：第一道工序是在施工过程中，由现场施工员用测深杆现场检测，与抛投前水深进行比较；第二道工序是在一个区段抛投完成后，由测量组用GPS配合测深仪进行大面积测量。对于测量队检测的结果，由工程技术部对照抛投前图纸进行分析，用以指导下阶段的抛投施工。
8、资料收集
抛投施工时同步收集好测量资料、检测及自检资料、抛框架数量联单资料，上报工程技术部，由工程技术部做好资料的整理和归档。
9、抛框架施工工艺流程图
水上抛框架施工工艺流程图
三、透水框架質量控制措施
1、采用GPS测量设备进行抛框架过程控制，按20m2分区抛框架。水平抛框架时每次移船的距离不得大于2m，以保证抛框架均匀，无漏抛。抛框架过程中认真填写施工日志，做到定点定量抛框架。
2、定位定量抛投，并定期进行抛投后测量成图。
3、抛投时注意均匀抛投，不得出现堆集与漏抛，加强施工水深的检测。
四、透水框架安全管理措施
1、注意收听天气预报和水位公告，切实做好防雾、防大风等工作。注意水情通告，及时移船绞缆。
2、船舶施工避让措施：施工船舶必须严格执行《内河船舶航行避碰规则》和《中华人民共和国航道管条例》的有关规定，按章显示信号、灯号、型号和旗号。
3、教育好船员，切实遵守《内河船舶避碰规则》，宁停三分，不抢一秒，加强瞭望，主动避让，不和主航道上行驶的船舶抢航。
4、对于水上作业的职工，必须进行身体检查。不能使患有心脏病、癫痫病的人和其它不适合水上作业的人，从事水上作业。在船上作业时，各有关人员应注意自身安全，不得穿拖鞋及高跟鞋。
5、施工时注意防滑、防落水。施工现场中的斜道板、跳板和交通运输通道，都应该及时清理。
6、所有施工船舶必须配置水上救生设施，临水作业必须穿救生衣。吊运作业时应戴安全帽，并防止砸伤。水上作业人员应具备50m以上的游泳能力，并能正确使用救生设备。
五、结束语
四面六边透水框架群是减速促淤的新型护岸措施,四面六边透水框架自身稳定性好、透水,适合任何地形变化,不存在基础被冲刷的相关问题,框架群减速率可达30%～70%。对四面六边透水框架群有稳定、减速、促淤、护岸的良好功能,即使在长江河床较深(-18m) 且受冲崩塌的地段,也能产生淤积护岸的效果。框架材料可因地制宜, 采用钢筋砼、毛竹或其它材料均可,造价低且效果比块石护岸还好, 可以将局部冲势改变为缓冲或淤势,可以用来防治崩岸的发生,是值得大力推广的护岸技术。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。