李文鋼

(福建省圍墾工程處，福建龍海 363100)

沿海灘涂地域水閘施工方案研究

李文鋼

(福建省圍墾工程處，福建龍海 363100)

沿海灘涂地域的地質(zhì)條件復(fù)雜多變，且水閘各組成部分荷載差異很大。本文探討了如何根據(jù)具體施工條件、企業(yè)施工水平和施工經(jīng)驗，結(jié)合規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對建造在灘涂地域上的水閘各主要組成部分的施工提出最佳方案，以滿足工程安全穩(wěn)定、造價合理、施工方便的要求，實現(xiàn)建設(shè)目標(biāo)，可為類似工程的施工提供借鑒。

沿海灘涂地域;水閘;施工方案

隨著沿海城市建設(shè)的不斷擴(kuò)大，沿海岸路堤建設(shè)也加速發(fā)展，在改善城市交通狀況的同時，也為城市美好發(fā)揮了重要作用。為解決城區(qū)排澇、排洪及防止海水倒灌，在排洪、排澇口建設(shè)水閘，成為新建路堤必須考慮的問題。

1 概況

龍海錦江道東段防洪防潮一期工程采用路堤閘結(jié)合方式，可同時解決城市防洪和交通問題，即在外側(cè)按城市防洪標(biāo)準(zhǔn)修建駁岸，駁岸內(nèi)側(cè)修建集休閑、觀光、旅游、交通功能于一體的城市綜合性Ⅱ級主干道路。該項目所屬的漁業(yè)港水閘位于龍海市石碼鎮(zhèn)，錦江道東段防洪防潮工程橋涵內(nèi)側(cè)。水閘凈寬13.5m(3孔 ×4.5m)，閘室為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，閘基處理采用C25混凝土沖孔灌注樁，閘底高程－1.1m，閘門為鋼結(jié)構(gòu)，啟閉設(shè)備采用QPQ卷揚(yáng)式啟閉機(jī)［1］。

2 水文、地質(zhì)條件

工程位于九龍江南港延伸，地貌上屬九龍江河口區(qū)感潮段，工程區(qū)處河床高程為3.28～－3.42m，一般高程為2.47～－1.75m，河灘坡度約1∶(2.5～3.0)，坡度平緩;岸上路面高程一般為3.28～4.53m，場地內(nèi)地層主要為人工填土、全新統(tǒng)海積層及全新統(tǒng)沖洪積層。

3 水閘施工方案

根據(jù)現(xiàn)場地形地質(zhì)條件、施工條件、企業(yè)施工水平和施工經(jīng)驗，結(jié)合規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)充分研究論證，

對建造在灘涂地域上的水閘采用以下施工程序:筑島圍堰→基礎(chǔ)處理→基礎(chǔ)開挖→水閘施工→土方回填。

3.1 筑島圍堰施工

由于工程范圍內(nèi)淤泥較厚，屬感潮段，若只采用圍堰式施工，圍堰完成后作為基礎(chǔ)的淤泥處理較復(fù)雜，而且在基礎(chǔ)處理時段內(nèi)抽水費(fèi)用增加不少。規(guī)范表明［2］，采用筑島圍堰方式，基礎(chǔ)處理施工無需抽水，且在基礎(chǔ)處理后淤泥通過回填砂擠壓排水而固結(jié)硬化，便于開挖，減少了排水和開挖費(fèi)用。該工程采用筑島圍堰的方法。

3.1.1 堰頂高程確定

根據(jù)海事部門提供的潮位表及該地區(qū)工程經(jīng)驗，平均年最高潮位4.15m，設(shè)計高潮位為4.65m。龍海至廈門快艇經(jīng)過施工區(qū)域外圍，造成涌浪。通過1個月的測定，平均浪高為30cm，安全加高取30cm，最后確定圍堰堤頂高程為5.3m。

3.1.2 堰身結(jié)構(gòu)

九龍江砂資源很豐富，采砂船及輸送帶式運(yùn)輸駁船較多，為充分利用當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢，確定采用砂作為筑島圍堰的材料，堰體沿江側(cè)采用防滲彩條布及袋裝砂防護(hù)。根據(jù)工程施工的需要，圍堰堰頂寬確定為1.5m，兩側(cè)邊坡確定為1∶1.5。

3.1.3 筑島圍堰填筑

主要采用輸送帶式駁船進(jìn)行筑島圍堰的填筑，在高潮階段駁船運(yùn)砂至筑島圍堰范圍內(nèi)，根據(jù)定位范圍用輸送帶進(jìn)行拋填，拋填應(yīng)均勻，高度不宜超過1m;然后再依次分層拋填筑堤、筑島，堰體用挖掘機(jī)進(jìn)行整平至設(shè)計高程。堰體內(nèi)筑島拋填的砂用推土機(jī)進(jìn)行整平，達(dá)到要求為止。

3.1.4 堰體防護(hù)

堰體采用彩條布壓砂袋防護(hù)，堰腳用砂袋磊墻保護(hù)。首先用挖掘機(jī)進(jìn)行邊坡整平，人工鋪設(shè)彩條布、壓袋。

3.2 水閘基礎(chǔ)處理

該工程采用沖孔灌注樁基礎(chǔ)。施工前應(yīng)準(zhǔn)備足夠的黏土，只有其物理化學(xué)性能指標(biāo)符合要求，才能制出性能合格的泥漿。有條件時應(yīng)優(yōu)先使用膨脹土。鉆孔時必須保證孔的直徑，孔壁必須平直，孔斜率保證在允許范圍內(nèi)不偏差。發(fā)現(xiàn)有孔曲、探頭石、梅花孔等必須進(jìn)行處理。保證嵌入持力層的深度，清孔符合規(guī)范及設(shè)計的要求。加工好的鋼筋籠要進(jìn)行編號，標(biāo)明上、下端。應(yīng)放置在平整的場地上，以免變形。鋼筋籠組裝下設(shè)前應(yīng)正確量測主鋼筋的長度，做出標(biāo)記。利用鉆機(jī)或吊車起吊，在孔口焊接加長，逐節(jié)隨焊隨下，直至下完為止。起吊設(shè)備能力應(yīng)滿足起吊聯(lián)結(jié)成整體鋼筋籠的重量。清孔合格后，立即下設(shè)鋼筋籠、導(dǎo)管。之后，再將導(dǎo)管提離孔底約10～15cm，把導(dǎo)管固定在槽孔。將隔離球(塞)放入導(dǎo)管內(nèi)，裝上漏斗。先把砂漿灌入導(dǎo)管，相繼灌入混凝土，將隔離球壓至孔底，將混凝土充滿導(dǎo)管，即可按計劃順序澆筑。開澆時將導(dǎo)管提離孔底20～30cm，放出隔離球，隨即補(bǔ)充混凝土并將導(dǎo)管再下至開澆前的位置，使管底埋入混凝土。在整個澆筑過程中，要定時定點(diǎn)測量混凝土澆筑高度，控制混凝土均勻上升。一般每30min測量一次。要隨著混凝土澆筑面的上升逐漸拆除導(dǎo)管，但要注意導(dǎo)管應(yīng)始終埋入混凝土內(nèi)，其深度不得小于1m。

3.3 基礎(chǔ)土方開挖

土方自上而下分層開挖，共分三層，如圖1所示。第一層從2.5m挖至零高程，第二層至－2m高程，第三層挖至設(shè)計高程以上30cm。

圖1 水閘基礎(chǔ)土方開挖

根據(jù)規(guī)范［3］，基坑排水根據(jù)分層及滲水情況確定水泵數(shù)量及臺數(shù)。在圍堰四個角落用管徑1.8m、壁厚5mm、高2m的鋼護(hù)筒打入基面以下1.5m，然后把鋼護(hù)筒內(nèi)泥沙挖除，作為集水井，沿圍堰邊開挖30cm× 30cm排水溝引至4個集水井進(jìn)行集中抽水。用鋼護(hù)筒作為集水井很好地解決了集水井周邊塌方的問題。

開挖采用反鏟挖掘機(jī)，用自卸汽車、裝載機(jī)運(yùn)土。機(jī)械開挖到距離設(shè)計基面30cm左右時，改用人工開挖至設(shè)計基面。灌注樁樁間土及防滲墻周邊土方開挖應(yīng)人機(jī)配合，以防止樁、墻體受機(jī)械擾動破壞。成樁頂高程應(yīng)比設(shè)計樁頂高0.5m，樁間土方經(jīng)人工挖除后進(jìn)行砍樁頭施工，即將設(shè)計樁頂至成樁頂多余的0.5m樁頭人工鑿除。

3.4 水閘土建施工［4］

龍海漁業(yè)港水閘剖面如圖2所示。

3.4.1 底板混凝土澆筑

為保證混凝土在旱地施工，倉面不得有流水，因此要做好排水措施。在混凝土墊層達(dá)到施工強(qiáng)度后進(jìn)行立模扎筋?；A(chǔ)部位可先立模后扎筋，扎筋時按施工圖和施工規(guī)范要求，根據(jù)鋼筋規(guī)格、數(shù)量、間距、接頭錯位、上下層鋼筋間距、保護(hù)層厚度進(jìn)行綁扎和焊接施工。基礎(chǔ)下層鋼筋的保護(hù)層用砂漿墊塊在綁扎時同步完成，安裝止水體和沉降縫板，模板支撐牢固，模板表面涂脫模劑。

圖2 龍海漁業(yè)港水閘剖面(單位:mm，高程單位:m)

因底板基礎(chǔ)高差較大，故現(xiàn)場采用輸送泵車澆筑混凝土。插入式振搗器振搗密實，原漿抹平。由于底板厚為1.5m，混凝土澆筑，按每層0.3m厚度進(jìn)行，采用階梯法澆筑，并確?；炷炼胃采w時間不得超過2h，振搗主要采用插入式振搗器振搗。分層振搗時，振動頭應(yīng)插入下層混凝土5cm，每個位置的振搗時間以混凝土表面不再顯著下沉、不出現(xiàn)氣泡并開始泛漿時為準(zhǔn)。澆筑方向沿閘底板長度方向，從一端開始至另一端結(jié)束。由于水閘底板混凝土量較大，混凝土澆筑嚴(yán)格按規(guī)定的分縫尺寸及厚度備好料，要科學(xué)合理安排混凝土運(yùn)輸車輛的臺數(shù)，人員配備充足，按兩班人員施工進(jìn)行安排，注意交接工序緊湊有序。檢查好機(jī)具

并保證有備用，振動器備有富余，以防中途故障，充分保證混凝土施工不間斷。在驗倉合格后連續(xù)施工，防止冷縫或人為施工縫的發(fā)生。

3.4.2 混凝土閘墩加高。

a.立模、扎筋。因閘墩較高，故立模前需搭設(shè)腳手架。立模前，鑿毛沖洗干凈混凝土施工縫。閘墩立模應(yīng)采取內(nèi)外兩面支撐加固，保證混凝土澆筑過程不變形、不漏漿，埋設(shè)好分段豎向止水和沉降縫。按施工要求，根據(jù)鋼筋規(guī)格、數(shù)量、間距、接頭錯位、上下層鋼筋間距、保護(hù)層厚度進(jìn)行綁扎施工。

b.混凝土澆筑跑道、倉面架搭設(shè)。因閘墩較高，閘墩加高計劃分3～4次進(jìn)行，采用鋼管腳手架鋪竹腳手片的跑道、倉面。跑道、倉面都必須與模板分離。

c.混凝土澆筑。閘墩混凝土量比較大，且模板支撐加固比較困難，因此閘墩混凝土澆筑時，既要保證一定的澆筑強(qiáng)度，同時更要控制混凝土上升速度。采用混凝土泵車進(jìn)行混凝土輸送，下卸入倉，平倉后，插入式振搗器振搗密實。

3.4.3 交通橋、平臺梁、樓板施工

立模支撐排架必須牢固穩(wěn)定，保證混凝土澆筑過程不變形、不漏漿。扎筋必須按設(shè)計及規(guī)范要求進(jìn)行加工制作及現(xiàn)場安裝綁扎，尤其應(yīng)控制主梁與次梁配筋的程序、樓板鋼筋的規(guī)模、數(shù)量、間距、保護(hù)層的要求，保護(hù)層用砂漿墊塊綁扎，保證上下層鋼筋間距，可增加架立筋并電焊焊牢，在混凝土澆筑過程中應(yīng)安排專人負(fù)責(zé)整理，注意埋設(shè)好上層建筑框架柱插筋?；炷翝仓雮}之前倉內(nèi)須沖洗干凈，混凝土澆筑先梁后板，先低后高。梁深超過50cm，分層臺階式澆筑推進(jìn)，不能一次性全斷面推進(jìn)，梁、板混凝土應(yīng)同時澆筑、順序推進(jìn)，梁混凝土采用插入式振出漿，人工原漿抹平壓光，嚴(yán)格控制高程和樓面平整度。嚴(yán)格控制混凝土養(yǎng)護(hù)、拆模時間。

3.5 土方回填施工

當(dāng)閘室閘墩混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求，上下游擋墻、翼墻施工已完成，混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%以上設(shè)計強(qiáng)度時(按混凝土試塊壓值為準(zhǔn))，即可安排土方回填施工。

回填土質(zhì)量要求如下:

a.根據(jù)設(shè)計及規(guī)范要求進(jìn)行回填施工，回填土分層厚度不大于25cm，均衡水平上升。做到閘兩側(cè)回填壓實對稱施工，同步上升。與混凝土結(jié)合部回填應(yīng)先在混凝土表面刷涂濃泥漿，再回填土，邊涂泥漿邊分層夯實上升。

b.回填土施工要保證其接頭防滲要求，同時注意做好閘兩側(cè)防滲結(jié)構(gòu)的保護(hù)，施工中不得損壞，在防滲設(shè)施得到認(rèn)真處理和保護(hù)的前提下才允許回填土覆蓋。

c.回填土方施工安排在晴天進(jìn)行，要控制土的含水量和壓實度。要清除土料中的雜質(zhì)，上層鋪土前要對下層土進(jìn)行刨毛處理?；靥畈捎煤笸朔ㄐ读希斯や仈傉?，振動壓路機(jī)夯實?？拷Y(jié)構(gòu)物處的填土應(yīng)分層填筑，每層松鋪厚度不宜超過150mm，采用蛙式打夯機(jī)或人工夯實。

4 結(jié)語

沿海灘涂地域的地基一般為高含水量、高壓縮性、高靈敏度、低承載力的淤泥軟土地基，如何根據(jù)地形、地質(zhì)、水文、氣象、潮汐、建筑物的結(jié)構(gòu)特征等條件，結(jié)合規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選擇合適的河口段圍堰方式，以及軟土地基處理、基礎(chǔ)開挖、水閘施工的方案，本文做了一些分析，并對相應(yīng)的施工方案和施工技術(shù)做了針對性闡述，以期為類似工程的施工提供有益的借鑒。

［1］福建省圍墾工程處．龍海市錦江道東段防洪防潮工程施工組織設(shè)計［R］．2008．

［2］DL/T 5087—1999水電水利工程圍堰的設(shè)計導(dǎo)則［S］．北京:中國電力出版社，1999．

［3］SL 260—98堤防工程施工規(guī)范［S］．北京:中國水利水電出版社，1998．

［4］SL 27—91水閘施工規(guī)范［S］．北京:中國水利水電出版社，1991．

Research on coastal shoal area sluice construction plan

LI Wengang
(Fujian Reclamation Project Department，Longhai 363100，China)

Coastal shoal area is characterized by complicated geology condition．Each part of the sluice has great load differences between each other．In the paper，how to propose the best construction plan aiming at all parts of sluice constructed on shoal area according to concrete construction condition，enterprise construction level and construction experience by combining specification and technical standards is discussed，thereby meeting project requirements on safety，stability，construction cost rationality，construction convenience，realizing construction objectives，and providing reference for constructing similar projects．

coastal shoal area;sluice;construction plan

TV511

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1005-4774(2015)05-0011-04