浅谈钢丝网兜抛石的施工.docx

<p>浅谈钢丝网兜抛石的施工
The introduction of rock riprap with steel wire cage
张贵进，张乐
（重庆航道工程局， &nbsp;重庆 &nbsp;400010）
摘要：本文介绍了钢丝网兜抛石的特点，比较了其与传统施工方法的不同，以长江下游口岸直水道为例分析了钢丝网兜抛石在工程中的实际应用，分析得出了钢丝网兜抛石施工的优势，即：块石到位率高，提高了块石断面成型质量；块石下落对床面冲击力小，对软体排起到较好保护作用；减少了块石流失，提高了经济效益。
Abstract: This paper introduces the method of rock riprap with steel cage and compares with other methods. It also takes the Kouanzhi waterway engineering as an example to explain the application of rock riprap with steel cage.
关键词：抛石；钢丝网笼；施工工艺
Keywords: Rock riprap; &nbsp;Steel wire cage; &nbsp; &nbsp;Technology
0 引言
近年来，长江航道的建设发展越来越受到国家的高度重视和支持。各类航道整治工程加快了开工建设的步伐，航道建设得到了全面、快速发展。抛石施工作为航道整治工程的重要施工工艺，广泛应用于护岸、护底及筑坝等施工领域。随着航道整治工程的施工质量、工期要求的不断提高，施工对抛石设备和工艺提出了更高的要求。
1 网兜抛石与传统抛石工艺的对比
1.1传统抛石工艺介绍。
传统抛石工艺主要施工方法主要采用水面上定位、抛投施工方法。但是由于水流冲击使块石落水后产生漂移，抛投后块石在河床上的落点便不在水面上块石垂直的投影位置上，根据漂移距的不同，块石落点在顺水流方向的一定区域内。施工时需将块石抛投点定位在逆水方向上来解决漂移距的影响。
抛石施工前应根据水深、流速、流向，等计算出漂移距。
漂移距公式如下：
Ld=0.74×VfH/G1/6
式中：Ld —— 抛石水平落距（m）；　
&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;H ——水深（m）； &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;
&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;Vf —— 表面流速（m/s）；　
&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;G ——块石重量（kg）。 &nbsp; &nbsp; &nbsp;
&nbsp; &nbsp;计算后结合实测漂移距离，将其绘制成水深、流速、流向和漂移距离对应表格以供施工参考。
由于每块块石的重量不可能相同，水流对块石的漂移距也不一样，因此，在顺水流方向的抛投区域较狭长，定点抛石很难精确，施工质量很难控制，块石漂移距离相差较大，块石流失损耗量也大。在水流越深、流速越大的施工条件下这种情况越为突出。
1.2 网兜抛石工艺介绍。
因为漂移距主要受水深、流速以及块石重量的影响，所以为了解决水面上抛石船在的问题，施工中可以采用网兜抛石这一河床面抛石施工的新工艺。这一工艺先将块石放入网兜打包起来，再利用机械设备将网兜块石送到河床表面上，进行水下抛投。利用这种方法进行抛石施工，水流对块石基本不产生漂移距，同时块石对河床面的冲击力也大大减少。
具体施工过程如下：
施工过程采用一千吨左右的深舱船舶、臂长在15米左右，起吊重量不低于10吨的旋转式浮吊船。铺设网兜时在一千吨的深舱船舶底部按一定的顺序叠铺，便于起吊时依次起吊。在装船时采用挖掘机将块石装入船舱内内，由驳船运至抛石地点，与浮吊靠齐。
网兜的制作可采用高合金钢丝绳或塑料绳索编织而成，一般容量为2m3—5m3,同一工程中可制作同等大小的网兜，以便缩小网兜块石的质量的差距，便于施工的标准化控制。由于网兜需重复使用，为防止抛投过程中块石切断网绳，网兜应具有高强度和抗磨损的特点。
起吊时船舱内需要两名工人将网兜钢丝绳按网兜的先后顺序挂在吊钩上，采用吊车将块石网兜吊入水面下，在接近河床底时利用吊车吊绳一根收缩，一根放松使网兜在水底倾斜自动打开网兜，块石落入施工区域，最后由吊车收回网兜，反复交替作业。由于块石网兜的可重复利用性，和块石的流失损失量减少，大大降低了工程的施工成本，并能达到河床面抛石准确定点的目的，能更好的完成工程要求。
2 钢丝网兜抛石在长江下游口岸直水道整治工程中的应用
2.1 工程简介
口岸直水道位于长江下游南京～浏河口段，全长约46km。航道维护尺度标准为10.5m×500m×1050m。水道受潮汐影响，枯季大潮平均涨潮流速为0.2～0.5m/s，平均落潮流速为0.37～0.82m/s。抛石施工部分包括抛护面块石、抛备填石和护岸棱体抛石。
2.2 现场施工工艺
（1） 施工机械、材料。
抛石船采用300t级的驳船，主机功率70kw，装有6台移船绞车，控制船舶纵向横向移动，方便定位，船用克令吊15t，臂长10米。
块石湿抗压强度60Mpa，软化系数为0.8，比重为3. 05t/m3。
（2）抛石施工
水下抛石分断面、分网格进行，施工前将抛投范围划分为若干个断面，每断面均分为若干个网格，每个网格为25米宽，25米长。根据网格面积计算抛投量，编制抛石网格设计工程量，绘制抛石网格示意图，施工时根据抛石船的装载量确定抛石网格，通过随时检测方量控制好每网格抛石数量，抛完一个网格立即作好记录，然后采用GPS控制绞船移位，进行下一个网格的抛投。每抛完一个断面立即用测深仪进行检测，符合要求后才能移船进行下一断面施工。

抛石方向
运石船
抛石船
抛石区
水流方向
系船缆

抛石平面布置图
抛石船配有电动（或液压）绞关控制5根钢缆，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，同时控制船舶的上下移动，船头船尾各设两根开锚，控制船舶左右移动，主缆和尾缆控制船舶上下移动移船定位时，根据漂移距和GPS跟踪测量控制定位船的上下、左右绞移距离，以确保定位船按要求准确定位。护岸抛石时，在岸边设立岸上导标，进行移船粗控制。
现场采用的钢丝是用镀锌钢丝编制成2m的正方形网兜，采取机械装石料在钢丝网笼中，用吊绳勾住网笼四角，用机械吊车装船，运至施工作业点，抛石船上的克令吊车将钢丝网兜吊至抛投区水面下，接近河床时用半侧网兜自动脱钩的形式打开网兜，块石自动落入施工区域，收回网兜。反复交替作业。
抛投施工分两期进行，第一期每网格抛投量为70%，抛投效果探测达标后，进行第二期抛投。
（3）施工质量：水下探测显示第一期抛投，一次性抛投成功率达到100%，能快速形成块石断面且无质量问题。整体抛石效果良好，抛石均匀，无漏抛、多抛现象。
3 结语
钢丝网兜抛石，能够将块石直接于水面下送达抛投点，在不同的水深、水流速的情况下，钢丝网兜抛石均能够准确将块石投送入目标网格，块石漂移距离可以忽略，一次性抛投成功率高。根据施工的实际经验，在深水、水流速度快或有湍流等复杂的施工条件下，采用钢丝网兜抛石优点明显，具体表现为：块石到位率高，提高了块石断面成型质量；块石下落对床面冲击力小，对软体排起到较好保护作用；减少了块石流失，提高了经济效益。
当然，钢丝网兜抛石也有其需要改进提高的地方，具体为：使用人工较多，操作复杂，对施工人员的操作技能要求高，钢丝网兜存在损耗。
但是，整体来看，钢丝网兜抛石在复杂水流条件下具有较明显的应用优势。
命运如同手中的掌纹，无论多曲折，终掌握在自己手中
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