青草沙龙口截流施工实施的思路是在龙口保护阶段,首先设置-5.0~-3.0m的保护面层。最底层为高强度充泥管袋面层,往上分别为超强砂肋软体排、混凝土连锁块体和高强低碳钢丝网笼各1层至-4.0m。保护层完成后,等待潮汐弱、径流强度低的截流时机。
由于龙口规模大,截流工序多,加上长江口1个月中有两大两小周期性变化半日潮的特点,将截流根据大小潮变化分成几个步骤,尽量利用小潮作业,避开大潮流急浪高的局面。
将截流期分为2个阶段,第一个阶段在龙口范围内吊放框笼,保证框笼在水流力作用下的自身稳定,吊放后须立即在笼内抛一定厚度的块石以保持框笼的初步稳定。并同步在框笼上下游两侧抛投,进一步稳定框笼,避免滑移和倾覆,并防止大潮来临对已经吊安好的框笼的破坏。第二个阶段是全部吊装安放完毕以及抛石至-1.0m后,从大潮末开始,全线对-1.0m以上全部框笼抛填块石,确保在下一个大潮汛来临前平堵截流成功。抛填过程中,尽量做到框笼内的抛石同步抬高,直至截流。在截流完成后立即进行内外侧和上部结构的施工,确保结构的稳定。
第一个阶段是截流成功的关键,要求在尽量短的时间内完成,强度大,难度高。这个阶段最好能在10d内完成。第二个阶段在小潮期内完成。施工方案顺序示意图见图3-23。
图3-23 龙口截流方案施工顺序示意图
青草沙龙口截流推进的控制性条件与材料供应有以下要求。
1)截流进度控制条件
通过对龙口截流的数模研究成果、结构稳定性计算、结构稳定性物模试验和截流时间选择的比较分析,东侧堤坝主龙口合龙基本方式为框笼加抛石平堵的方式,在枯季中小潮汛进行截流施工。但同时也考虑了外界自然条件对截流的影响,主要表现为冬季冷空气对施工作业的影响、枯季大潮汛对截流结构稳定的影响等。根据截流结构稳定性物模试验结果,当结构尺寸为10m×12m×6.5m的框笼安放在-3.0m基础上,框笼内石料抛高1m,在1.0m波高、3.0m/s流速作用下,结构是稳定的,可确保截流结构安全渡过枯季中小潮汛;当框笼内石料抛高2m时,在1.0m波高、5.5m/s流速作用下,结构是稳定的,可确保截流结构安全渡过枯季大潮汛。根据以上综合分析,东侧堤坝主龙口截流在具备以下条件的情况下可顺利安全截流:
(1)具有足够的施工设备和充足的截流材料。
(2)龙口-4.0m高程面上平整完好。
(3)龙口宽度800m,采用平堵的截流方式。
(4)枯季一个中小潮内安放完框笼,并且在框笼内抛石2m厚,框笼上下游侧完成抛石保护,可以安度大潮汛。
(5)大潮汛后,在一个中小潮讯内,平堵截流。(www.xing528.com)
(6)截流后立即高强度实施框笼上下游侧闭气保护,闭气保护施工周期越短越好,不宜超过1个月。
2)截流材料的供应
工程截流的主要材料为型钢框笼和抛石材料。型钢框笼事先采购制作后临时储存在长兴岛待用。截流期主要需要解决的材料是抛石材料的储存和运输。
根据计算,框笼平堵截流方案累计需要抛石9.64万m3。
(1)第一阶段截流时先进行框笼的吊安,框笼共80只,用2艘130~200t全回转式起重船从龙口两侧向中间安放,4d完成。同时安排2条大型吊机船进行笼内1m厚压重块石安放,5d完成。随后用2条大型吊机船,以每层1m厚平堵的方式将框笼内石料加高到-1.0m。
框笼外侧网兜抛石抛至-1.0m采用两种方式,因内侧吊运最大距离约20m,安排2艘80~100t大型吊机船由外向内吊运抛石,外侧安排2艘40~60t吊机船就地吊卸,作业时间共10d。
(2)第二阶段采用4条大型吊机船,以每层1~1.5m厚平堵的方式将框笼内石料加高到3.5m,共4层,笼内抛石量42372m3,施工进度按照两天一层的进度,8d完成框笼内抛石截流施工。
在框笼截流的同时,安排2条吊机船进行龙口两侧钢丝网兜块石堤与框笼衔接段的施工,计划两侧衔接段长度各80m,衔接段伸入框笼不小于5m,高程抬高到标高5.0m,用钢丝网兜块石抛填。
由于截流期时间短,抛石量巨大,采用备料和船供相结合的方式组织龙口石料供应。
框笼抛石方案抛石备料量按照备料10000m3考虑,剩余86400m3船供。
截流期间按照最大每天16艘1000t石驳船到场安排,最大每天可供应石料约10000m3;每天最少安排9艘石驳船到场安排,每天最少可供应石料约6000m3。截流前按照施工非常阶段提前组织相应吨位的船舶,在组织难度上困难不大。
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