CN114164800B - 一种软体排的冰面下沉排施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及寒区河流土工织物软体排施工技术领域，尤其涉及一种软体排的冰面下沉排施工工艺。本工法采取分离压载方式，包括以下步骤：S1、施工准备；S2、拟定沉排方案；S3、排布加工；S4、定位、放样；S5、开冰槽、打冰眼；S6、排头锁定；S7、穿杆引绳；S8、排体展开；S9、排体压载；S10、排体纵向搭接；S11、排体横向搭接；S12、下一幅排沉排；S13、质量检测；S14、补抛压排石。本发明所述的软体排的冰面下沉排施工工艺施工质量可控，安全风险低，工程费用节约，沉排后冰面再封冻用时短，不影响后续工程施工。

Description

一种软体排的冰面下沉排施工工艺

技术领域

本发明涉及寒区河流土工织物软体排施工技术领域，尤其涉及一种软体排的冰面下沉排施工工艺。

背景技术

软体排是由土工合成材料和压载材料组成的用于护底或护滩的排体结构。软体排护底技术在我国航道整治工程中已得到广泛应用，特别是长江流域，自90年代即开始大规模应用，并研发了与之相配套的专业铺排船，水上铺软体排施工技术已日臻完善。但北方寒区河流畅流期可满足施工的时间较短，也受限于没有专业的铺排设备，在水利堤(岸)坡防护工程中采用了冰面上沉排法，利用寒区河流的封冻期进行施工。现有技术的特点是铺排、压载和沉排均在冰面上完成，一般采用锚固槽等措施将排体临岸一边锚固在岸坡上，有自然沉排法和强迫沉排法。自然沉排法主要是在河流即将解冻时实施，排体随冰层融化逐步下沉。强迫沉排法是在河流封冻期实施，在已完成压载的排体临水边开冰槽、打冰眼，使排体所在冰面与周围冰面断开，实现排体快速下沉。

发明人在研究中发现，现有技术中冰面上沉排法在河流近岸浅水区应用比较成功，对于离岸较远项目，特别是航道整治工程中的丁坝、锁坝、顺坝等，因水深流急又远离堤岸，施工质量和施工安全均难以掌控，施工过程中存在以下缺陷：

(1)若压载不及时、不同步，容易发生排体局部下沉；

(2)排体下沉过程中可能发生翻排、卷排等质量事故；

(3)压载过程中可能因冰层承载力不足而导致施工安全事故；

(4)若因上述问题导致冰面破坏，则短期内无法继续施工；

(5)软体排沉排完成后，冰面即大面积沉落，短期内无法进行后续工艺施工；

(6)冰层较厚时，为克服冰的浮托力需要额外增加压载体重量，从而增加工程造价。

发明内容

本发明的目的是提供一种软体排的冰面下沉排施工工艺，以解决上述现有技术存在的问题，使沉排施工质量可控，安全风险降低，工程费用节约，沉排后冰面再封冻用时短，不影响后续工程施工。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种软体排的冰面下沉排施工工艺，采取分离压载方式，具体包括以下步骤：

S1、施工准备：包括冰厚测量、水深测量、场地清理、施工设备和施工材料进场。

优选的，所述步骤S1中，所述冰厚测量是对施工区域及施工通道的冰层厚度进行测量，当冰层厚度达到50cm以上时，方可安排四轮运输车等小型设备在冰面上施工作业。

优选的，所述步骤S1中，所述水深测量是指对坝位河床断面进行水深测量，可通过打冰眼用探杆摸测，掌握坝位河床地形，判断是否有局部坑洼需要填平处理，对于水深小于1.2m的接岸部位可考虑采取现有技术进行冰面上沉排，并与深水区域沉排搭接。

优选的，所述步骤S1中，所述场地清理包括清理施工区域和施工通道冰面上的积雪和杂物以及冰面下的障碍物。

S2、拟定沉排方案：包括确定沉排幅宽、排布规格、沉排起始位置、排体间搭接方式和压载体选择。

优选的，所述步骤S2中，所述沉排幅宽是指采取单幅沉排或分幅沉排每幅排体的宽度。根据排体设计宽度和现场实际情况，可考虑采取单幅一次沉排完成，或多幅分次沉排完成。

优选的，所述步骤S2中，所述排体间搭接方式，是指排体间采取纵向搭接或横向搭接。若整治建筑物坝轴线与水流方向大致平行或与水流交角很小，例如顺坝，沉排宜采取自下而上的施工顺序，排体间纵向搭接。若整治建筑物坝轴线与水流方向大致垂直或交角较大，例如丁锁、锁坝，可以采取从左岸向右岸或从右岸向左岸的施工顺序，排体间横向搭接。

优选的，所述步骤S2中，所述压载体选择，可选择块石、砂袋或碎石袋等。

S3、排布加工：根据具体沉排方案确定的排布规格加工排布，在缝合好的排布纵向(顺水流向)和横向(垂直水流向)间隔缝制多条加筋带，排布横向边缘用φ10以上钢筋做加筋带。

S4、定位、放样：采用全站仪或GPS定位技术，预先在冰面上确定软体排护底的范围和每幅排体沉排边线，并在所述边线上布设小钻孔或其他标识标示出来。

S5、开冰槽、打冰眼：在预定沉排位置排头(上游)和排尾(下游)分别开凿2个宽0.6m～1.0m的冰槽，冰槽长度不小于排体横向宽度，冰槽间距与排体纵向长度相同。在沉排范围内梅花型均匀布置冰眼，冰眼间距取3～5m，冰眼大小以中等大小块石(或其他压载体)能够顺利通过为宜。在排头冰槽上游再均匀布置穿绳冰眼，所开冰眼距排头距离要大于沉排位置水深，可取实际水深的1.2～2.0倍，并在冰眼附近埋设系缆桩。

优选的，所述步骤S5中，所述系缆桩可采用钢管焊接成单十字缆桩或双十字缆桩，可设置多个，为确保其牢固要提前预埋在所述穿绳冰眼附近的冰面上。

S6、排头锁定：将上游排绳(可用φ16尼龙绳，下同)的一端穿过穿绳冰眼通过冰面在排头冰槽出水后系结在排头边缘加筋带上，每块排体设排绳不少于4根，用同样方法依次系好每根排绳，收紧所述排绳的另一端并系结在预埋好的系缆桩上，使排头边缘与所述冰槽上缘对齐。

S7、穿杆引绳：采用穿杆引绳法使下游排绳在冰面下穿过。每块排体的下游排绳不少于4根，将所述排绳的一端均匀系结在排尾边缘加筋带上，另一端用引缆绳(φ6彩色尼龙绳，下同)系在一起，再将引缆绳自由端系在竹竿(长3～5m)上，人工引导使竹竿从排头冰槽入水在排尾冰槽出水，捞起竹竿和引缆绳，再通过引缆绳捞起排绳。至此，所述排绳均已穿过冰面。

优选的，所述步骤S7中，所述采用穿杆引绳法使下游排绳在冰面下穿过，该环节也可通过水下机器人拖带排绳来实现。

S8、排体展开：在上游冰槽放排布入水，先让排尾入水，排头已锁定，下游排绳均设专人控制，使排体位置对准沉排边线，借助水流力作用使排体在冰面下平顺展开。

S9、排体压载：先在上游冰槽处集中抛石压排头，用探杆进行摸测确认排头完全着床后，再自上而下依次向冰眼内抛石，直至该排体全部着床。

优选的，所述步骤S9中，所述排头的压载体也可采用石笼，用人力通过绳索下放入水，或用小型设备吊装完成。

优选的，所述步骤S9中，所述排体全部着床后，可将系结在排体上的排绳解开或在水面处断开再捞起备用。

S10、排体纵向搭接：以顺坝为例，采取自下而上的施工顺序，排体间纵向搭接，搭接长度取2m。原上游冰槽作为排尾冰槽，在其上游新开相同尺寸冰槽作为排头冰槽，要使冰槽间距比排体纵向长度小2m。再按照步骤S5所述布置抛石冰眼、穿绳冰眼和系缆桩，再重复步骤S6～步骤S9完成所述排体的沉排，直至一幅排体沉排完成，所述排体幅宽与排体横向宽度相等。

S11、排体横向搭接：以锁坝为例，采取从左岸向右岸的施工顺序，排体间横向搭接，搭接长度取2m，排体纵向长度为排体幅宽。沿着整幅或分幅排体的上下边线向右延长排头冰槽和排尾冰槽至拟沉排体右侧边线位置，为便于排体展开可以使所述冰槽超过所述边线位置。再按照步骤S5所述布置抛石冰眼、穿绳冰眼和系缆桩，再重复步骤S6～步骤S9完成所述排体的沉排，直至一幅排体沉排完成。

优选的，所述步骤S11中，所述右侧边线是指每块排体考虑搭接长度后每块排体的边线。

S12、下一幅排沉排：对于顺坝，确定下一幅排的起始位置后，重复步骤S5～步骤S10完成所述排体的沉排，直至所述坝体软体排全部沉排完成。对于锁坝，确定下一幅排的起始位置后，重复步骤S5～步骤S9以及步骤S11，完成所述排体的沉排，直至所述坝体深水区段内软体排全部沉排完成。

优选的，所述步骤S12中，所述下一幅排的起始位置要考虑两幅排体间搭接量。

优选的，所述步骤S12中，所述深水区段是指坝位河床断面水深超过1.0m的区段，对于水深接近或小于1.0m的区段或端头部位，可采取现有技术即冰面上沉排法完成，或2种方法结合使用。

S13、质量检测：主要检测排体的着床情况和搭接情况，可通过打冰眼摸测，也可通过水下摄像设备检测。如有局部排体漂浮，可通过加密冰眼再抛石。如有局部搭接不合格，可采取所述沉排方法补沉一块软体排覆盖所述位置。

S14、补抛压排石：用以上工艺完成软体排沉排后，排上压排石可能不足，可继续采取开冰槽(冰眼)的方法补抛压排石，所开冰槽(冰眼)要避开已抛石位置。也可以在开江后畅流期用船舶装运石料补抛压排石。

本发明提供了一种软体排的冰面下沉排施工工艺，具有以下有益效果：

1、以冬季可承载的冰面为依托，采取分离压载方式，实现软体排的冰面下沉排，压载过程不破坏冰面，施工安全有保障。

2、先锁定排头，再自上而下抛石压载，充分利用水流动力作用使排体逐渐着床，避免了排体漂移、翻排、卷排等质量事故的发生。

3、冰面厚度达到50cm即可开始施工，可采用小型自卸翻斗车冰上运料，不必进行冰面增厚等施工作业。

4、采取开冰槽、打冰眼方式，不大面积破坏冰面，沉排后冰面可快速封冻，不影响后续施工，可使寒区河流的冬季施工期得到有效利用。

5、压载体用量不受冰厚影响，可降低工程造价。

6、施工受约束条件少，工艺简单，可多个作业面同时作业。

7、本发明专利具有很强的适用性和推广性，可广泛应用于寒区河流的航道整治工程中，类似条件的水利工程亦可应用。

附图说明

图1是本发明的施工工艺流程示意图；

图2是实施例1的排体冰槽冰眼平面布置示意图；

图3是实施例1的排体纵向搭接示意图；

图4是实施例2的排体横向搭接示意图；

图5是实施例2的不分幅排体与分幅排体横向搭接示意图；

图6是实施例3的排体纵向搭接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1(顺坝)：

本实施例提供了一种软体排的冰面下沉排施工工艺，本工法适用于北方寒区河流的土工织物软体排护底工程，包括以下步骤：

S1、施工准备：包括冰厚测量、水深测量、场地清理、施工设备和施工材料进场。通过打冰眼对施工区域内冰层厚度进行测量，冰层厚度达到50cm以上时，方可安排四轮运输车、小型装载机等设备在冰面上进行材料运输和场地清理等施工作业。通过打冰眼用探杆摸测对坝位河床断面进行水深测量，判断是否有局部坑洼需要填平处理，同时亦可为具体沉排方案的拟定提供依据。

S2、拟定沉排方案：包括确定沉排幅宽、排布规格、沉排起始位置、排体间搭接方式和压载体选择。本实施例坝位河床最大水深3.8m，坝体上游接岛尾水深逐渐变浅，本实施例以水深接近1.0m附近作为冰面下沉排终点，之后采取现有技术即冰面上沉排方式。排体设计宽度为40m，为便于控制，采取分2幅沉排，单幅排体宽度取21m，先左侧一幅沉排再右侧一幅沉排，2幅间搭接2m。采取自下而上的施工顺序，以坝头处护底边缘作为沉排起点，排体间纵向搭接，排体间搭接2m。排布规格为20(纵向)×21(横向)m，在加工区加工完成后再用四轮车或小型装载机运至沉排现场。压载体选择块石，预先在工程附近岸边堆存，根据需要用四轮车运至沉排现场。

S3、排布加工：根据上述沉排方案确定的排布规格加工排布，在缝合好的排布纵向(顺水流向)间隔缝制6条加筋带，横向(垂直水流向)间隔缝制5条加筋带，排布横向边缘用φ12钢筋做加筋带。

S4、定位、放样：采用GPS定位技术，预先在冰面上确定软体排护底的范围和每幅排体沉排边线，并在所述边线上布设小钻孔标示出来。

S5、开冰槽、打冰眼：在预定沉排位置排头(上游)和排尾(下游)分别开凿2个宽0.6m的冰槽，冰槽长度取21m，冰槽间距取20m。在沉排范围内梅花型均匀布置冰眼，冰眼间距取4m，冰眼直径取50cm。在排头冰槽上游再均匀布置穿绳冰眼，所开冰眼距排头距离取6m，并在冰眼附近埋设系缆桩5个。所述系缆桩本实施例采用DN32钢管焊接成双十字缆桩10个，交替循环使用。

S6、排头锁定：将上游排绳(可用φ16尼龙绳，下同)的一端穿过穿绳冰眼通过冰面在排头冰槽出水后系结在排头边缘加筋带上，每块排体设排绳5根，用同样方法依次系好每根排绳，收紧所述排绳的另一端并系结在预埋好的系缆桩上，使排头边缘与所述冰槽上缘对齐。

S7、穿杆引绳：采用穿杆引绳法使下游排绳在冰面下穿过。每块排体的下游排绳同样设5根，将所述排绳的一端均匀系结在排尾边缘加筋带上，另一端用引缆绳(φ6彩色尼龙绳，下同)系在一起，再将引缆绳自由端系在竹竿(长5m)上，人工引导使竹竿从排头冰槽入水在排尾冰槽出水，捞起竹竿和引缆绳，再通过引缆绳捞起排绳。至此，所述排绳均已穿过冰面。

S8、排体展开：在上游冰槽放排布入水，先让排尾入水，排头已锁定在已预埋好的系缆桩上，下游排绳均设专人控制，使排体位置对准沉排边线，借助水流力作用使排体在冰面下平顺展开。

S9、排体压载：先在上游冰槽处集中抛石压排头，用探杆进行摸测确认排头完全着床后，再自上而下依次向冰眼内抛石，直至该排体全部着床。经确认所述排体全部着床后，再将系结在排体上的排绳解开拽出备用。

S10、排体纵向搭接：本实施例为顺坝，采取自下而上的施工顺序，排体间纵向搭接，搭接长度取2m。原上游冰槽作为排尾冰槽，在其上游新开相同尺寸冰槽作为排头冰槽，要使冰槽间距比排体纵向长度小2m，即取18m。再按照步骤S5所述布置抛石冰眼、穿绳冰眼和系缆桩，再重复步骤S6～步骤S9完成所述排体的沉排，直至一幅排体沉排完成，所述排体幅宽与排体横向宽度相等，即21m。

S11、下一幅排沉排：下一幅排的起始位置与上一幅起始位置横向对齐，纵向以边线为准，2幅排体间搭接即为2m。重复步骤S5～步骤S10完成所述排体的沉排，直至所述坝体深水区段内软体排全部沉排完成。

S12、质量检测：主要检测排体的着床情况和搭接情况，采取打冰眼探杆摸测。如有局部排体漂浮，即在漂浮位置加密冰眼再抛石。如有局部搭接不合格，可采取所述沉排方法补沉一块软体排覆盖所述位置。

S13、补抛压排石：用以上工艺完成软体排沉排后，排上压排石可能不足，可继续采取开冰槽(冰眼)的方法补抛压排石，所开冰槽(冰眼)要避开已抛石位置。

S14、端部处理：对于接岛尾部位，当水深接近或小于1.0m时，即停止冰面下沉排，剩余区段采取冰面上沉排法完成，为确保2区段间搭接质量，可在衔接部位沉排边线外侧打冰眼，迫使局部排体快速下沉着床完成搭接，至此，所述坝体沉排全部完成。

实施例2(锁坝)：

本实施例提供了一种软体排的冰面下沉排施工工艺，本工法适用于北方寒区河流的土工织物软体排护底工程，包括以下步骤：

S1、施工准备：包括冰厚测量、水深测量、场地清理、施工设备和施工材料进场。通过打冰眼对施工区域内冰层厚度进行测量，冰层厚度达到50cm以上时，方可安排四轮运输车、小型装载机等设备在冰面上进行材料运输和场地清理等施工作业。通过打冰眼用探杆摸测对坝位河床断面进行水深测量，判断是否有局部坑洼需要填平处理，同时亦可为具体沉排方案的拟定提供依据。

S2、拟定沉排方案：包括确定沉排幅宽、排布规格、沉排起始位置、排体间搭接方式和压载体选择。本实施例坝位河床最大水深2.5m，在右岸附近，左岸为浅水区，本实施例以右岸边缘为沉排起点，以左岸边缘为沉排终点，采取从右向左的施工顺序。两岸的衔接部位采取现有技术即冰面上沉排方式。排体设计宽度为28m，为便于控制，右侧深水区采取分2幅沉排，单幅排体宽度取15m，先下游一幅沉排再上游一幅沉排，2幅间搭接2m。左侧浅水区(水深1.5m以内)不分幅，单幅排体宽度即28m。分幅沉排时，排布规格取15(纵向)×20(横向)m，不分幅时，排布规格取28(纵向)×20(横向)m，在加工区加工完成后再用四轮车或小型装载机运至沉排现场。压载体选择块石，预先在工程附近岸边堆存，根据需要用四轮车运至沉排现场。

S3、排布加工：根据上述沉排方案确定的排布规格加工排布，在缝合好的排布纵向(顺水流向)间隔缝制6条加筋带，横向(垂直水流向)每间隔5m缝制1条加筋带，根据排布规格不同分别设4条和7条加筋带，排布横向边缘用φ12钢筋做加筋带。

S4、定位、放样：采用GPS定位技术，预先在冰面上确定软体排护底的范围和每幅排体沉排边线，并在所述边线上布设小钻孔标示出来。

S5、开冰槽、打冰眼：在预定沉排位置排头(上游)和排尾(下游)分别开凿2个宽0.6m的冰槽，冰槽长度取20m，深水区分幅沉排时冰槽间距取15m，浅水区不分幅时冰槽间距取28m。在沉排范围内梅花型均匀布置冰眼，冰眼间距取4m，冰眼直径取50cm。在排头冰槽上游再均匀布置穿绳冰眼，所开冰眼距排头距离取3～5m，深水区取大值。并在冰眼附近埋设系缆桩5个。所述系缆桩本实施例采用DN32钢管焊接成双十字缆桩10个，交替循环使用。

S6、排头锁定：将上游排绳(可用φ16尼龙绳，下同)的一端穿过穿绳冰眼通过冰面在排头冰槽出水后系结在排头边缘加筋带上，每块排体设排绳5根，用同样方法依次系好每根排绳，收紧所述排绳的另一端并系结在预埋好的系缆桩上，使排头边缘与所述冰槽上缘对齐。

S7、穿杆引绳：采用穿杆引绳法使下游排绳在冰面下穿过。每块排体的下游排绳同样设5根，将所述排绳的一端均匀系结在排尾边缘加筋带上，另一端用引缆绳(φ6彩色尼龙绳，下同)系在一起，再将引缆绳自由端系在竹竿(长5m)上，人工引导使竹竿从排头冰槽入水在排尾冰槽出水，捞起竹竿和引缆绳，再通过引缆绳捞起排绳。至此，所述排绳均已穿过冰面。

S8、排体展开：在上游冰槽放排布入水，先让排尾入水，排头已锁定在已预埋好的系缆桩上，下游排绳均设专人控制，使排体位置对准沉排边线，借助水流力作用使排体在冰面下平顺展开。

S9、排体压载：先在上游冰槽处集中抛石压排头，用探杆进行摸测确认排头完全着床后，再自上而下依次向冰眼内抛石，直至该排体全部着床。经确认所述排体全部着床后，再将系结在排体上的排绳解开拽出备用。

S10、排体横向搭接：本实施例为锁坝，采取自右岸向左岸的施工顺序，排体间横向搭接，搭接长度取2m。采取分幅沉排时排体幅宽15m，不分幅时排体幅宽28m。沿着整幅或分幅排体的上下边线向左延长排头冰槽和排尾冰槽至拟沉排体左侧边线位置，为便于排体展开可以使所述冰槽超过所述边线位置。再按照步骤S5所述布置抛石冰眼、穿绳冰眼和系缆桩，再重复步骤S6～步骤S9完成所述排体的沉排，直至一幅排体沉排完成。

S11、下一幅排沉排：下一幅排的起始位置与上一幅起始位置纵向对齐，横向以沉排边线为准，重复步骤S5～步骤S10，完成所述排体的沉排，直至所述坝体深水区段内软体排全部沉排完成。

S12、质量检测：主要检测排体的着床情况和搭接情况，采取打冰眼探杆摸测。如有局部排体漂浮，即在漂浮位置加密冰眼再抛石。如有局部搭接不合格，可采取所述沉排方法补沉一块软体排覆盖所述位置。

S13、补抛压排石：用以上工艺完成软体排沉排后，排上压排石可能不足，可继续采取开冰槽(冰眼)的方法补抛压排石，所开冰槽(冰眼)要避开已抛石位置。

S14、端部处理：对于接岸部位，右岸为陡岸，当水深接近或小于1.0m时，即停止冰面下沉排，剩余区段采取冰面上沉排法完成，为确保2区段间搭接质量，可在衔接部位沉排边线外侧打冰眼，迫使局部排体快速下沉着床完成搭接。左岸为浅滩，当水深太小无法继续采取冰面下沉排或已接近岸边再停止冰面下沉排，剩余区段采取冰面上沉排法完成。若后续有坝体填筑需要，对于浅滩段可在拟沉排范围全部开冰槽，清除浮冰后用人力使所述排体在水面上或干滩上展开，再自上而下抛石压载使所述排体完成着床，直至所述坝体沉排全部完成。

实施例3(护岸)：

本实施例提供了一种软体排的冰面下沉排施工工艺，本工法适用于北方寒区河流的土工织物软体排护底工程，包括以下步骤：

S1、施工准备：包括冰厚测量、水深测量、场地清理、施工设备和施工材料进场。通过打冰眼对施工区域内冰层厚度进行测量，冰层厚度达到50cm以上时，方可安排四轮运输车、小型装载机等设备在冰面上进行材料运输和场地清理等施工作业。通过打冰眼用探杆摸测对坝位河床断面进行水深测量，判断是否有局部坑洼需要填平处理，同时亦可为具体沉排方案的拟定提供依据。

S2、拟定沉排方案：包括确定沉排幅宽、排布规格、沉排起始位置、排体间搭接方式和压载体选择。本实施例护岸位于某河段左岸顺岸布置，抛石护脚外侧护底宽度20m，护底范围内河床最大水深3.5m，护脚位置水深为1.0～2.0m。本实施例护脚外侧排体采取冰面下沉排工艺，接岸部分采取现有技术即冰面上沉排方式与之搭接，排体间搭接2m。为使排体搭接线处于护脚下，冰面下排体宽度取24.5m，采取单幅沉排。沉排采取自下而上的施工顺序，以下游护底边缘作为沉排起点，排体间纵向搭接，排体间搭接2m。排布规格为20(纵向)×24.5(横向)m，在加工区加工完成后再用四轮车或小型装载机运至沉排现场。压载体选择块石，预先在工程附近岸边堆存，根据需要用四轮车运至沉排现场。

S3、排布加工：根据上述沉排方案确定的排布规格加工排布，在缝合好的排布纵向(顺水流向)间隔缝制6条加筋带，横向(垂直水流向)间隔缝制6条加筋带，排布横向边缘用φ12钢筋做加筋带。

S4、定位、放样：采用GPS定位技术，预先在冰面上确定软体排护底的范围和每幅排体沉排边线，并在所述边线上布设小钻孔标示出来。

S5、开冰槽、打冰眼：在预定沉排位置排头(上游)和排尾(下游)分别开凿2个宽0.6m的冰槽，冰槽长度取24.5m，冰槽间距取20m。在沉排范围内梅花型均匀布置冰眼，冰眼间距取4m，冰眼直径取50cm。在排头冰槽上游再均匀布置穿绳冰眼，所开冰眼距排头距离取5m，并在冰眼附近埋设系缆桩6个。所述系缆桩本实施例采用DN32钢管焊接成双十字缆桩12个，交替循环使用。

S6、排头锁定：将上游排绳(可用φ16尼龙绳，下同)的一端穿过穿绳冰眼通过冰面在排头冰槽出水后系结在排头边缘加筋带上，每块排体设排绳6根，用同样方法依次系好每根排绳，收紧所述排绳的另一端并系结在预埋好的系缆桩上，使排头边缘与所述冰槽上缘对齐。

S7、穿杆引绳：采用穿杆引绳法使下游排绳在冰面下穿过。每块排体的下游排绳同样设6根，将所述排绳的一端均匀系结在排尾边缘加筋带上，另一端用引缆绳(φ6彩色尼龙绳，下同)系在一起，再将引缆绳自由端系在竹竿(长5m)上，人工引导使竹竿从排头冰槽入水在排尾冰槽出水，捞起竹竿和引缆绳，再通过引缆绳捞起排绳。至此，所述排绳均已穿过冰面。

S8、排体展开：在上游冰槽放排布入水，先让排尾入水，排头已锁定在已预埋好的系缆桩上，下游排绳均设专人控制，使排体位置对准沉排边线，借助水流力作用使排体在冰面下平顺展开。

S9、排体压载：先在上游冰槽处集中抛石压排头，用探杆进行摸测确认排头完全着床后，再自上而下依次向冰眼内抛石，直至该排体全部着床。经确认所述排体全部着床后，再将系结在排体上的排绳解开拽出备用。

S10、排体纵向搭接：本实施例为护岸，采取自下而上的施工顺序，排体间纵向搭接，搭接长度取2m。原上游冰槽作为排尾冰槽，在其上游新开相同尺寸冰槽作为排头冰槽，要使冰槽间距比排体纵向长度小2m，即取18m。再按照步骤S5所述布置抛石冰眼、穿绳冰眼和系缆桩，再重复步骤S6～步骤S9完成所述排体的沉排，直至一幅排体沉排完成，所述排体幅宽与排体横向宽度相等，即24.5m。

S11、质量检测：主要检测排体的着床情况和搭接情况，采取打冰眼探杆摸测。如有局部排体漂浮，即在漂浮位置加密冰眼再抛石。如有局部搭接不合格，可采取所述沉排方法补沉一块软体排覆盖所述位置。

S12、补抛压排石：用以上工艺完成软体排沉排后，排上压排石可能不足，可继续采取开冰槽(冰眼)的方法补抛压排石，所开冰槽(冰眼)要避开已抛石位置。

S13、接岸部位处理：接岸部分沉排采取现有技术即冰面上沉排方式与之搭接，为确保搭接质量，可在衔接部位沉排边线外侧打冰眼，迫使局部排体快速下沉着床完成搭接。所述接岸部分沉排可在护脚外侧沉排全部完成后再进行，也可在完成护脚外侧沉排一段后即进行，直至护底沉排全部完成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种软体排的冰面下沉排施工工艺，其特征在于，采取分离压载方式，包括以下步骤：

S1、施工准备：包括冰厚测量、水深测量、场地清理、施工设备和施工材料进场；

S2、拟定沉排方案：包括确定沉排幅宽、排布规格、沉排起始位置、排体间搭接方式和压载体选择；

S3、排布加工：根据具体沉排方案确定的排布规格加工排布，在缝合好的排布纵向和横向间隔缝制多条加筋带，排布横向边缘用φ10以上钢筋做加筋带；

S4、定位、放样：采用全站仪或GPS定位技术，预先在冰面上确定软体排护底的范围和每幅排体沉排边线，并在所述边线上布设小钻孔或其他标识标示出来；

S5、开冰槽、打冰眼：在预定沉排位置排头和排尾分别开凿2个宽0.6～1.0m的冰槽，冰槽长度不小于排体横向宽度，冰槽间距与排体纵向长度相同，在沉排范围内梅花型均匀布置冰眼，冰眼间距取3～5m，冰眼大小以中等大小块石能够顺利通过为宜，在排头冰槽上游再均匀布置穿绳冰眼，所开冰眼距排头距离要大于沉排位置水深，取水深的1.2～2.0倍，并在冰眼附近埋设系缆桩；

S6、排头锁定：将上游排绳的一端穿过穿绳冰眼通过冰面在排头冰槽出水后系结在排头边缘加筋带上，每块排体设排绳不少于4根，用同样方法依次系好每根排绳，收紧所述排绳的另一端并系结在预埋好的系缆桩上，使排头边缘与所述冰槽上缘对齐；

S7、穿杆引绳：采用穿杆引绳法使下游排绳在冰面下穿过，每块排体的下游排绳不少于4根，将所述排绳的一端均匀系结在排尾边缘加筋带上，另一端用引缆绳系在一起，再将引缆绳自由端系在长3～5m的竹竿上，人工引导使竹竿从排头冰槽入水在排尾冰槽出水，捞起竹竿和引缆绳，再通过引缆绳捞起排绳，至此，所述排绳均已穿过冰面；

S8、排体展开：在上游冰槽放排布入水，先让排尾入水，排头已锁定，下游排绳均设专人控制，使排体位置对准沉排边线，借助水流力作用使排体在冰面下平顺展开；

S9、排体压载：先在上游冰槽处集中抛石压排头，用探杆进行摸测确认排头完全着床后，再自上而下依次向冰眼内抛石，直至该排体全部着床；

S10、排体纵向搭接：对于顺坝，采取自下而上的施工顺序，排体间纵向搭接，搭接长度取2m，原上游冰槽作为排尾冰槽，在其上游新开相同尺寸冰槽作为排头冰槽，要使冰槽间距比排体纵向长度小2m，再按照步骤S5所述布置抛石冰眼、穿绳冰眼和系缆桩，再重复步骤S6～步骤S9完成所述排体的沉排，直至一幅排体沉排完成，所述排体幅宽与排体横向宽度相等；

S11、排体横向搭接：对于锁坝，采取从左岸向右岸的施工顺序，排体间横向搭接，搭接长度取2m，排体纵向长度为排体幅宽，沿着整幅或分幅排体的上下边线向右延长排头冰槽和排尾冰槽至拟沉排体右侧边线位置，为便于排体展开可以使所述冰槽超过所述边线位置，再按照步骤S5所述布置抛石冰眼、穿绳冰眼和系缆桩，再重复步骤S6～步骤S9完成所述排体的沉排，直至一幅排体沉排完成；

S12、下一幅排沉排：对于顺坝，确定下一幅排的起始位置后，重复步骤S5～步骤S10完成所述排体的沉排，直至所述坝体软体排全部沉排完成，对于锁坝，确定下一幅排的起始位置后，重复步骤S5～步骤S9以及步骤S11，完成所述排体的沉排，直至所述坝体深水区段内软体排全部沉排完成；

S13、质量检测：主要检测排体的着床情况和搭接情况，通过打冰眼摸测，或通过水下摄像设备检测，如有局部排体漂浮，通过加密冰眼再抛石，如有局部搭接不合格，采取所述沉排方法补沉一块软体排覆盖所述位置；

S14、补抛压排石：用以上工艺完成软体排沉排后，继续采取开冰槽或冰眼的方法补抛压排石，所开冰槽或冰眼要避开已抛石位置，或在开江后畅流期用船舶装运石料补抛压排石。

2.根据权利要求1所述的一种软体排的冰面下沉排施工工艺，其特征在于：步骤S1中，所述冰厚测量是对施工区域及施工通道的冰层厚度进行测量，当冰层厚度达到50cm以上时，方可安排小型设备在冰面上施工作业。

3.根据权利要求1所述的一种软体排的冰面下沉排施工工艺，其特征在于：步骤S5中，所述系缆桩采用钢管焊接成单十字缆桩或双十字缆桩，设置多个，为确保其牢固要提前预埋在所述穿绳冰眼附近的冰面上。

4.根据权利要求1所述的一种软体排的冰面下沉排施工工艺，其特征在于：步骤S7中，通过水下机器人拖带排绳来实现下游排绳在冰面下穿过。

5.根据权利要求1所述的一种软体排的冰面下沉排施工工艺，其特征在于：步骤S9中，所述排头的压载体采用石笼，用人力通过绳索下放入水，或用小型设备吊装完成。

6.根据权利要求1所述的一种软体排的冰面下沉排施工工艺，其特征在于：步骤S12中，所述深水区段是指坝位河床断面水深超过1.0m的区段。

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