长江航道整治透水框架群抛施工工艺改进研究 ​

摘要：随着长江航道整治工程的持续推进，对施工工艺的高效性与精准性要求日益提升。透水框架群抛作为重要的航道整治手段，其施工工艺的改进具有重要意义。本文聚焦于长江航道整治中透水框架群抛施工工艺，详细探讨一次性抛投 32 架的改进方案，通过对传统工艺问题分析、改进思路提出、实施过程阐述以及效果评估，旨在为提高长江航道整治工程质量与效率提供参考。​

关键词​ 长江航道；透水框架；群抛施工工艺；改进​

一、引言​

长江作为我国重要的内河航道，其航道整治工程关乎区域经济发展与交通运输安全。透水框架群抛在航道整治中起到稳定河床、减少水流冲刷、促进泥沙淤积等关键作用。传统的透水框架群抛施工工艺在效率、精度等方面存在一定局限，难以满足当下大规模、高质量的航道整治需求。探索更为高效、精准的群抛施工工艺成为工程实践的迫切任务。一次性抛投 32 架透水框架的新工艺，有望在提高施工效率的同时，保障施工质量，推动长江航道整治工程的顺利进行。​

二、传统透水框架群抛施工工艺问题分析​

2.1 抛投效率低下​

传统施工工艺往往逐架或少量框架依次抛投，抛投设备频繁启停与定位，耗费大量时间。每一次抛投操作都需进行设备调整、位置校准等步骤，导致整体施工进度缓慢。在大规模航道整治项目中，这种低效率的抛投方式严重拖延工期，增加工程成本。例如，在某段长江航道整治中，采用传统工艺每天仅能完成数十架透水框架的抛投，与工程进度要求相差甚远。​

2.2 定位精度偏差​

由于水流、风浪等复杂自然因素影响，传统抛投工艺在框架定位时难以达到高精度。单个框架抛投过程中，设备的微小晃动、水流的即时冲击都可能使框架偏离预定位置。这不仅影响框架群整体布局的合理性，还可能削弱其在航道整治中的预期效果。如在水流较急的区域，传统抛投的框架偏离设计位置的概率大幅增加，无法有效发挥稳定河床等作用。​

2.3 施工成本较高​

低效率的施工必然导致人力、设备资源的浪费，从而使施工成本上升。频繁的设备操作与维护，以及较长的工期所产生的管理成本等，都使得传统工艺的成本居高不下。此外，因定位不准确导致的框架返工调整，进一步增加了额外成本，降低了工程效益。​

三、透水框架群抛施工工艺改进思路​

3.1 一次性抛投设备研发​

设计专门用于一次性抛投 32 架透水框架的设备。该设备需具备足够的承载能力与稳定性，能够在复杂水域环境下安全作业。采用大型钢结构框架作为承载主体，配备高精度的定位与控制系统，确保抛投位置的准确性。例如，利用先进的 GPS 定位技术与自动化控制装置，实现设备在抛投过程中的精准定位与操作。同时，优化设备的起吊与释放机构，使其能够快速、平稳地完成 32 架框架的一次性抛投动作。​

3.2 框架连接与组合设计​

为保证一次性抛投过程中框架的整体性与稳定性，对透水框架进行特殊的连接与组合设计。研发高强度、耐腐蚀的连接构件，将 32 架框架牢固连接成一个整体。采用模块化设计理念，使框架在陆地上易于组装，且在运输与抛投过程中不易松散。例如，设计一种可快速插拔的连接销，将框架的关键部位紧密连接，既能保证整体强度，又便于施工操作。​

3.3 施工流程优化​

重新规划施工流程，从框架预制、运输、现场组装到最终抛投，进行全流程优化。在框架预制环节，采用标准化、工业化生产模式，提高预制精度与质量。在运输过程中，设计专门的运输工具与固定装置，确保框架在运输途中不受损坏。现场组装时，制定科学合理的组装顺序与操作规范，减少组装时间。抛投时，根据实时水文、气象数据，选择最佳的抛投时机与位置，提高抛投成功率。​

四、改进后透水框架群抛施工工艺实施过程​

4.1 框架预制与组装​

在预制厂按照严格的质量标准进行透水框架的预制生产。采用高精度的模具与先进的混凝土浇筑工艺，确保框架尺寸准确、强度达标。预制完成后，在预制厂内利用专门的组装平台进行 32 架框架的组装工作。按照设计要求，使用连接构件将框架逐一连接，形成一个整体的框架群模块。在组装过程中，严格检查连接部位的牢固性，确保框架群模块在后续运输与抛投过程中的稳定性。

4.2 运输与现场准备​

使用大型平板运输车辆将组装好的框架群模块运输至施工现场。运输过程中，对框架群模块进行可靠的固定，防止其在运输途中发生位移或损坏。到达施工现场后，利用大型起重设备将框架群模块吊运至抛投船上的指定位置，并进行再次固定。同时，抛投船提前做好各项准备工作，包括设备调试、定位系统校准、水文气象数据采集等，确保抛投作业能够顺利进行。​

4.3 抛投作业​

在满足抛投条件后，启动抛投船的定位与控制系统，根据预先设定的抛投位置与角度，将抛投船精准定位到目标区域。利用抛投船上的起吊设备将框架群模块缓缓吊起，到达一定高度后，通过自动化释放装置一次性将 32 架框架准确抛投到江底。在抛投过程中，实时监测抛投船的位置与框架群模块的状态，确保抛投过程安全、稳定。抛投完成后，利用水下探测设备对框架的落底位置与姿态进行检查，如有必要，及时进行调整。​

五、改进后施工工艺效果评估​

5.1 抛投效率提升​

通过实际工程应用对比，改进后的一次性抛投 32 架工艺相比传统工艺，抛投效率得到显著提升。在相同的施工条件下，传统工艺每天抛投框架数量有限，而改进工艺可在短时间内完成大量框架的抛投。例如，在某一施工区域，采用改进工艺每天可完成数百架框架的抛投，施工进度大幅加快，有效缩短了工程整体工期，提高了施工效率。​

5.2 定位精度提高​

利用先进的定位与控制系统，改进后的工艺在框架定位精度方面有了质的飞跃。经水下探测数据显示，框架落底位置与设计位置的偏差控制在极小范围内，大大提高了框架群布局的合理性。这使得透水框架能够更好地发挥其在航道整治中的作用，增强了对河床的稳定效果，减少了因框架位置偏差导致的整治效果不佳问题。​

5.3 成本效益分析​

虽然改进工艺在设备研发与前期投入方面相对较大，但从长远来看，其带来的成本效益十分显著。高效的施工进度减少了人力、设备租赁等费用的支出，同时避免了因定位不准确导致的返工成本。综合计算，改进后的施工工艺在整个工程周期内降低了施工成本，提高了工程的经济效益。​

六、结论​

长江航道整治透水框架群抛施工工艺的改进，尤其是一次性抛投 32 架工艺的应用，在提高抛投效率、保证定位精度以及降低施工成本等方面取得了显著成效。通过研发专用设备、优化框架连接与组合设计以及改进施工流程，该工艺为长江航道整治工程提供了更为高效、精准的施工解决方案。然而，在实际应用过程中，仍需不断根据不同施工环境与工程需求进行优化与完善。未来，随着技术的不断进步，有望进一步提升透水框架群抛施工工艺的智能化、自动化水平，为长江航道整治事业的持续发展提供更有力的支持。