龙口护底保护结构施工工艺优化

1）软体排铺设

青草沙水库东侧堤坝主龙口软体排共有2层，下层是1300g／m2超强土工织物砂肋软体排，上层是380g／m2土工织物混凝土联锁块软体排，与一般的软体排保护河床原始滩面不同，其主要作用是保护排体下的袋装砂结构免遭高流速水流和上部压载物的破坏。因此软体排铺设必须在较高流速下全覆盖排体下的袋装砂棱体结构，并确保软体排的完整性。软体排铺设是一项成熟的工艺，但在高流速下为确保软体排和软体排下袋装砂棱体结构的安全，仍必须对以下铺排工艺作研究，主要是护底软体排在铺设过程中的完整性和对袋装砂棱体的全覆盖。

由于软体排铺设已是一项较为成熟的工艺，因此铺设工艺可按照现有工艺进行施工，但由于主龙口软体排铺设过程受涨落潮水流流向和流速的影响较大，且由于软体排长度较长，约为200m左右，从而对软体排铺设过程的完整性产生不利影响。为确保护底软体排满足设计要求，铺设过程必须在不受流向和流速影响的前提下，完成每张软体排的铺设。研究人员提出了流速、铺设时间和铺设方向等一系列铺设工艺的主要控制参数，保证了铺设的完整性。

由于护底软体排下采用袋装砂抛袋和1层统长砂袋结构，因此要全覆盖袋装砂棱体必须精确确定袋装砂边线位置和坡顶位置，才能确定护底软体排的实际长度。研究人员首次使用了目前最先进的多波束测深仪进行水深全覆盖测量，形成三维水下地型模型，同时采用旁扫声呐对龙口袋装砂棱体进行扫测，形成大堤影像图，以影像形式将整个施工区袋装砂棱体施工情况完整地展示出来。多波束和旁扫声呐系统结合起来使用，可以完整地将龙口施工情况反映出来，为下一道工序施工提供依据。采用上述精确的测量成果，绘制成断面图，然后根据断面图设计每块软体排的缝制长度和铺设长度，从理论上确保软体排的长度能全覆盖袋装砂棱体。

2）60t网兜石安全高效施工

青草沙主龙口极值流速可达7.5m／s，为保护护底不受高流速破坏，在护底保护结构上采用网兜石压载保护软体排，起到加糙护底和减缓水流的作用。但采用何种材料，如何编织、灌装和起吊才能确保护底安全是安全高效施工组织研究的重要内容。

在低碳合金钢丝、聚丙烯尼龙绳、钢绞线几种材料中，通过编织、灌装、起吊和转运试验，选用了聚丙烯尼龙绳作为编织网兜的材料。根据时间和施工能力，将60t网兜石分成6个10t网兜石，提出采用直径16mm聚丙烯三股丙纶绳作为网兜编织材料，网兜半径7.5m，网眼0.30m，网兜收口绳直径22mm。为确保网兜石灌装效率和每网兜10t质量，灌装采用碗状模具、由挖机进行灌装的工艺。碗状模具的尺寸为：上口直径2.8m，下口直径2.0m，高1.5m。组装时将6个10t重的网兜组装成一组，一起进行水下安放，相邻两个10t重的网兜之间用尼龙绳连接，最后用一根φ22mm的尼龙绳将6个网兜串联在一起。(www.xing528.com)

网兜石的安放采用水下定点的方式进行，为了确保吊安在水下位置的准确性，特别为此设计了一套专用的GPS定位系统。这套GPS系统有两大优点：一是安放时吊机及拟安放网兜的运行轨迹均能在显示器上清楚地显示出来，能动态反映安放的误差，能根据电脑显示的预定位置进行安放。为了确保网兜石水下安放的紧密性，根据每组网兜石在陆上被吊起之后所占的面积（近似长方形，测定其长和宽）来确定安放预定位置的面积。二是3台GPS相互串联，2台显示器采用无线连接，在任一显示器上既可以看到船位，又可以看到吊机的位置及安放点。

为确保网兜石和30t混凝土方块安放质量符合紧密相连的要求，安放位置采用网格法进行施工。首先用多波束测深仪进行龙口段水深测量，然后根据网兜石和30t混凝土块不同的安放位置和尺寸划分施工网格，前后位置和上下层都进行错位安放。根据网格内的标高计算出网兜石安放后的顶标高，未达标高的加放一层，相临间的网兜石顶标高高差控制在0.5m左右。

根据龙口流速和压载物重量情况，选用起吊能力为120t全回转浮吊作为网兜石安放的施工设备。该类型浮吊具有全天候作业的能力，是适合龙口施工的施工船机设备。

为保证每组网兜石起吊中的形状和安放后的形状及大小基本一致，研制了长方形自动脱钩吊具。网兜石安放时根据网格划定的位置进行安放施工，先进行GPS定位，然后进行“碰放”；安放选在流速较小的时间段内进行；摆放时错位排列，安放2层时上下位置也错位排列摆放，确保网兜石安放的紧密性。

每艘浮吊船顺水流方向布置（垂直于堤轴线方向），在船头位置安放（吊机在船头），船体的左右两侧用于平板船的靠驳。安放顺序总体上是从库内往库外后退施工，这样的船位位置及安放顺序有利于平板驳船进出和船舶靠档。