采用3~6t石塊逐一投放的方式,實現護岸工程的精細化傾倒填筑施工,利用基于GPS和角度傳感器技術的施工輔助系統,為挖掘機操作人員提供實時的坡度和鏟斗圖像,實現邊坡管理的可視化施工,從而提高大塊巖石的施工效率和施工精度。關鍵詞:拋石邊坡路堤;大石頭; 高精度拋石;目視邊坡 1 工程概況 護岸工程為拋石邊坡路堤結構,全長約1 500 m,典型護岸斷面設計見圖1。路堤芯石為0~1 t石料;海邊坡度比為1:2,墊層為1.90 m厚1~3 t塊和2. 工作面60m厚3~6t砌塊兩層40t混凝土預制塊,1.90m厚1~3t砌塊兩層16.8t混凝土預制塊;堤岸邊坡比為1:1.5,墊層為1.90 m厚1~3 t塊石,倒濾結構為2~21鋪無紡土工布kg礫石層二手吊車,厚度為30 cm;后部振沖回填砂;路堤護墻現澆素混凝土,頂部標高 +6.1 m,寬度 8.0 m。倒濾結構為在2~21公斤的礫石層上鋪設無紡土工布,厚度為30厘米;后部振沖回填砂;路堤護墻現澆素混凝土,頂部標高 +6.1 m,寬度 8.0 m。倒濾結構為在2~21公斤的礫石層上鋪設無紡土工布,厚度為30厘米;后部振沖回填砂;路堤護墻現澆素混凝土,頂部標高 +6.1 m,寬度 8.0 m。
2 驗收標準2.1 高程測量2.1.1 允許偏差 《防波堤設計與施工規范》中 0~1t 拋石的允許偏差[1]為±0.4~±0.9 m。一般巖石棱柱越大,拋石的允許偏差可以適當放寬。但護岸工程中1-3 t和3-6 t墊層巨石的標高測量驗收標準的允許偏差要求更為嚴格。本護岸工程大巖石標高測量驗收標準(允許偏差)見表1。
此外,還要求相鄰兩層砌塊的實際放置標高不得低于設計標高,任何一層砌塊的厚度均不得小于設計標高的80%。設計厚度。由于臨海鋪設的混凝土預制塊[2]采用定點半隨機安裝方式,即要求預制塊朝上,不允許掉落。但預制塊放置的允許偏差僅為±0.3 m,低于墊層大石塊的允許偏差。因此,在實際施工中,即使墊塊的放置標高符合驗收標準的允許偏差,由于形成的坡度不夠光滑,預制塊很可能會掉落或坍塌。陸側礫石反濾層厚度僅為0.3 m。一旦墊石施工偏差過大,倒濾層將難以施工。2.1.2 測量方法 高程測量驗收的斷面間距為5m。因為傳統的水塊或量尺測量方法不適用于深水拋石邊坡路堤的測量。因此,在本次護岸工程中:對于-5.0 m以上的標高,采用履帶起重機或挖掘機吊裝測球帶全站儀的方法進行測量;對于海拔低于 -3.0 m 對于海拔 -3.0~-5.0 m,兩個測量結果被檢查和重疊。主要測量方法如圖2所示。
量球直徑選擇方面:1~3t石料,量球直徑0.75m;對于3~6t的石頭,測量球的直徑為0.95m。側面測點間距為2m,每點重復3次,取平均值。常用的多波束數據處理軟件的濾波原理是基于地形和水深數據變化的一致性,通過人機交互消除粗差、偶然誤差和系統誤差。但是對于水下大石頭的施工區域,由于大石頭之間的孔隙較大,軟件自動過濾的精度較低,測量人員還需要做大量的工作來消除錯誤點、噪音點,和異常點。[3-5]2.2 容重 為保證護岸工程墊巖的施工質量,驗收時需要逐段計算容重,計算的偏差標準值的結果不得超過控制標準的±5%。2.2.1計算方法 體積密度,即單位坡面面積的巨石數量,計算公式為
式中:Na為單位坡面面積的巨石數;n為巨石的層數,護岸工程的巨石分2層放置,取2;A為單位面積,取1m2;kt 為塊石層的厚度系數取為1.05;nv為孔隙率,1-3 t和3-6 t塊體孔隙率標準值分別為37%和38%;ρb 為塊體的容重,t/m3;ρapp 為巖石表觀密度,t/m3,標準值為2.55 t/m3;M50——巖石質量中值,t;Dn50是巖石的中值粒徑,m。2.2.2-石材分級大石進場后應按分級質量要求,外觀形狀、密度、吸水率、抗壓強度、點負荷強度、磨損率等指標進行抽樣檢測。大石頭分級的質量要求見表2。
受限于當地石場資源,本次護岸工程主要使用兩種大石頭,其中:一種是石灰石,強度差,外觀鋒利,施工過程中坡面難以平整。另一種是玄武巖。雖然它的強度好,外觀也比較規整,但是它的密度比較高,堆積密度很難控制。圖 3 顯示了 2 種大石頭的照片。
3 施工技術3.1 防波堤精拋填填施工中常見的拋石技術[6-11]主要有自卸車推填、開體駁船和直拋等。但對于1 -3噸和3-6噸墊塊,如果用自卸車推填和敞體轉運直接投擲,不僅施工精度難以控制,而且后續維修調整工作量大。因此,在護岸工程墊層大石塊的施工中履帶吊怎么測量臂長,水面以上的部分仍是直接在帶傾倒的路堤頂部的施工通道上進行推、填、放、坡管理。卡車和反鏟挖掘機或液壓夾具挖掘機。[12], 水面以下的部分用履帶式起重機或浮式起重機的專用工具傾倒和放置。3.1.1 水下1~3t碎石,水下拋石段形成后,拋石容重難以調整。控制石料容重,1-3噸墊塊石料采用路堤頂部開口鐵箱吊裝或駁船履帶吊的方法拋填。考慮到斷面拋石的厚度和起重設備的性能,開鐵箱尺寸為長3.4m,寬2.6m,1.0 米高。鐵盒中間通過銷軸與承重鐵鏈相連,兩側長邊焊接有吊環孔,與開箱鐵鏈連接。拋石的工作原理與開體駁船定點網格法類似。拋石點由GPS確定,用履帶吊的大吊鉤吊起承重鐵鏈,小吊鉤吊起開箱鐵鏈進行拋石。開式鐵箱結構及施工照片如圖4所示。
拋石鐵箱開箱前履帶吊怎么測量臂長|【聚焦本期·港口建設】拋石邊坡路堤大石料高精度施工技術,按拋石堆放密度進行包裝,平均每箱裝7~9塊1~3噸石子。更好地控制拋石體積密度。圖 5 為 1-3t 石塊投擲并用打開的鐵盒裝滿的橫截面網格圖。
3.1.2水下,3~6噸石料用路堤頂部的履帶吊吊起四指抓具,將3~6噸石料一一放置,格子尺寸為1. 3m(垂直于堤岸軸線)×1.45m(沿堤岸軸線),分兩層放置,在潛水員的配合下進行水下修復調整。在每塊 3-6 t 石料放置前,通過現場平臺秤準確稱重并記錄。3-6 t石塊一一放置的截面網格圖如圖6所示。
3.2 邊坡可視化需要測量人員在處理水下巨石的多波束測量數據時進行大量的人工過濾工作。因此,如果仍采用“初平→測量→終平→驗收”的傳統施工方式[13]二手吊車,大石塊的施工效率低,不能滿足工期要求。為此,護岸工程邊坡管理施工采用大型長臂反鏟,臂長29m,鏟斗容量4.5m3,水下邊坡管理可視化通過安裝可視化坡度管理系統來實現。確保準確塑造水下斜坡。可視化邊坡管理系統各組成部分示意圖如圖7所示。
其工作原理:安裝在挖掘機上的固態角度傳感器和航向傳感器實時采集挖掘機的姿態數據履帶吊怎么測量臂長,結合GPS接收機和機載無線電接收到的衛星信號數據,得到位置修正信號數據GPS參考值。求解挖掘機斗齒的三維坐標。這樣,可以計算出與預先導入的設計坡度的偏差值,并在控制器屏幕上實時成像,以指導挖掘機操作員對現有坡度進行平滑或填充。其中,挖掘機斗齒三維坐標采用載波相位動態實時差分法求解,垂直精度為15 mm,水平精度為8 mm。
4 結語 依托護岸工程,我們積累了拋石邊坡路堤結構大石料高精度施工經驗:采用開體鐵箱和四指抓手,可有效提高1-3噸和3-6噸墊塊。控制碎石的施工精度,控制拋石的樁密度;安裝了可視化邊坡管理系統的大型長臂反鏟挖掘機,可以有效提高邊坡管理施工的準確性和效率。參考
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