蘇冰

（天津港航工程有限公司 天津 300456）

某深水防波堤施工中的預(yù)留沉降控制

蘇冰

（天津港航工程有限公司 天津 300456）

深水防波堤的預(yù)留沉降關(guān)系到工程的經(jīng)濟(jì)成本，關(guān)系到工程的施工質(zhì)量，因此必須采取科學(xué)的方法對(duì)深水防波堤的預(yù)留沉降進(jìn)行控制。本文結(jié)合實(shí)際工程，提出了預(yù)留沉降的目的和觀察方法，以期在不同階段內(nèi)能夠準(zhǔn)確觀測(cè)出沉降量，對(duì)整體預(yù)留沉降進(jìn)行控制，滿足實(shí)際施工需求。

深水防波堤；預(yù)留沉降；控制方法

引言

在防波堤施工過(guò)程中，難以把握沉降量的預(yù)留，影響項(xiàng)目的使用效益，沉降控制成為防波堤施工過(guò)程中的重點(diǎn)。在防波堤施工水深逐漸增加的同時(shí)，預(yù)留沉降控制的難點(diǎn)逐漸突出。針對(duì)深水防波堤工程，沉降預(yù)留的控制工作更加不能懈怠。在深水防波堤預(yù)留沉降控制過(guò)程中，需要做好兩方面的內(nèi)容，即對(duì)沉降量的觀測(cè)和預(yù)留沉降的施工技術(shù)。深水防波堤施工過(guò)程中，需要結(jié)合實(shí)際情況分析預(yù)留沉降的施工方式，對(duì)沉降量進(jìn)行觀測(cè)，實(shí)現(xiàn)預(yù)留沉降的目的。

1 工程概況

本項(xiàng)目包括直立段和斜坡段，直立段和斜坡段分別長(zhǎng)820m和680m，基槽包括基床和堤心石，基底也包括不挖泥層面和挖泥層面。在實(shí)際施工中，我們應(yīng)用分層水下爆夯法對(duì)基床石進(jìn)行夯實(shí)。通過(guò)對(duì)不同土質(zhì)資料的整理，得出表1的工程地基指標(biāo)。

在基床拋石過(guò)程中，受到拋石荷載的影響而出現(xiàn)沉降；在安放沉箱的過(guò)程中受到回填荷載的影響而出現(xiàn)沉降；在胸墻澆筑過(guò)程中受到混凝土荷載的影響而出現(xiàn)沉降，三個(gè)施工過(guò)程中施加的荷載綜合作用導(dǎo)致防波堤出現(xiàn)沉降。

表1 工程地基指標(biāo)

2 預(yù)留沉降的目的

深水防波堤的施工過(guò)程涉及較多的層面，施工周期較長(zhǎng)，在施工過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)防波堤策劃沉降的現(xiàn)象，只有通過(guò)預(yù)留沉降量的方法，才能保證在防波堤沉降后滿足設(shè)計(jì)文件的高程標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)防波堤投入使用后，可能會(huì)出現(xiàn)一定程度的固結(jié)沉降，為了提高防波堤的施工性能，必須考慮防波堤在運(yùn)行過(guò)程中的沉降量。另外，為了降低工程成本，避免出現(xiàn)返工問(wèn)題，必須合理控制預(yù)留沉降量[1]。

出現(xiàn)防波堤沉降的問(wèn)題主要包括三方面的原因，分別是防波堤基礎(chǔ)的初始沉降、防波堤基礎(chǔ)的固結(jié)沉降、防波堤堤身的密實(shí)沉降。本工程出現(xiàn)沉降的原因包括上述三種因素。

3 沉降量的觀測(cè)方法

針對(duì)防波堤沉降出現(xiàn)的原因，可以采取三種方式來(lái)對(duì)預(yù)留沉降量進(jìn)行控制。①在基床施工的過(guò)程中控制沉降預(yù)留；②上部結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中控制沉降預(yù)留；③在不同的施工階段根據(jù)具體的沉降變化控制沉降預(yù)留[2]。

防波堤沉降的觀測(cè)方法與沉降量預(yù)留的控制方法相關(guān)，以沉降控制的具體方法為依據(jù)，采用相應(yīng)的沉降觀測(cè)方法，在實(shí)際施工中誕生出很多優(yōu)秀的觀測(cè)方法，例如斷面沉降觀測(cè)法、深層沉降觀測(cè)法、集合水準(zhǔn)觀測(cè)法等。在本工程施工過(guò)程中，考慮到防波堤的整體結(jié)構(gòu)，結(jié)合基底的狀態(tài)，在不同階段的施工過(guò)程中選擇合適的觀測(cè)方法，詳見表2。

表2 不同施工階段的觀測(cè)方法

4 沉降盤的結(jié)構(gòu)形式和安裝方法

沉降觀測(cè)精度受到沉降觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)志的影響，本工程中基槽拋石斷面體積較大，在爆夯法處理之后，為了避免觀測(cè)線受到破壞，因此選用沉降觀測(cè)盤的不同桿法觀測(cè)地基的沉降，而不應(yīng)用壓力傳感器和電阻式的觀測(cè)方法[3]。

沉降盤采用鋼架結(jié)構(gòu)，底盤有10mm厚的鋼板鋪底，利用工字鋼和螺紋鋼作為骨架，法蘭和工字鋼和底盤焊接，法蘭長(zhǎng)約9m。

安裝沉降盤的過(guò)程中，潛水員水下檢查斷面基槽底部，確保沒有隆起和凹陷后，將沉降盤緩慢吊至斷面軸線處，潛水員觀測(cè)沉降法蘭是否垂直，安放沉降盤。

5 沉降觀測(cè)及預(yù)留方法

為了提高觀測(cè)精度，沉降觀測(cè)過(guò)程中的重點(diǎn)是要設(shè)置合理的沉降觀測(cè)點(diǎn)，深水防波堤工程中，設(shè)置的沉降觀測(cè)點(diǎn)必須滿足觀測(cè)規(guī)范的要求。

例如在地基沉降觀測(cè)中，使用電阻觀測(cè)方法時(shí)，受到爆夯作用的影響，觀測(cè)精度可能會(huì)受到一定的影響，因?yàn)楸蛔饔脤?dǎo)致觀測(cè)線損壞。所以在實(shí)際觀測(cè)中，采用不動(dòng)桿法對(duì)地基的沉降量進(jìn)行觀測(cè)，只需設(shè)置合理的沉降觀測(cè)盤即可。以下分別介紹基床沉降觀測(cè)、胸墻混凝土沉降觀測(cè)、沉箱安裝沉降觀測(cè)和面層混凝土的合理預(yù)留：

5.1 基床沉降觀測(cè)和預(yù)留

基床經(jīng)過(guò)爆夯法處理之后穩(wěn)定沉降值與觀測(cè)沉降值之間的差值逐漸減小，為了保證基床的主要沉降量能夠完成，必須保證差值在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。當(dāng)基床的沉降全部結(jié)束后，利用水深法觀測(cè)沉降量，分析觀測(cè)結(jié)果，通過(guò)的結(jié)果的分析得出不同區(qū)域的平均沉降率和平均夯沉量，通常將平均夯沉量作為基床的實(shí)際沉降量。本項(xiàng)目中，在實(shí)施爆夯法之前，選擇出典型區(qū)域，經(jīng)過(guò)測(cè)試后確定其夯沉率滿足設(shè)計(jì)要求，再進(jìn)行爆夯處理，一般經(jīng)過(guò)三次爆夯處理，便于得出準(zhǔn)確的夯沉率，次數(shù)不可過(guò)多，避免出現(xiàn)局部反彈，影響沉降量的觀測(cè)。

5.2 胸墻混凝土沉降觀測(cè)和預(yù)留

根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，胸墻混凝土的沉降觀測(cè)需要符合兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：①必須以胸墻混凝土的觀測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，適當(dāng)增加預(yù)留沉降量，便于在深水防波堤投入使用后對(duì)高程進(jìn)行控制；②在不改變沉降觀測(cè)點(diǎn)的前提下，將胸墻沉降觀測(cè)點(diǎn)選在沉箱安裝和箱內(nèi)回填的沉降觀測(cè)點(diǎn)。

通常情況下，胸墻混凝土的澆筑分為三個(gè)階段，在混凝土澆筑過(guò)程中必須將施工周期控制在30d內(nèi)。

5.3 沉箱安裝沉降觀測(cè)和預(yù)留

沉箱安裝和箱內(nèi)回填沉降量的觀測(cè)需要利用全站儀，一般將沉降觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置在沉箱的邊角位置，在施工時(shí)間增加的同時(shí)，觀測(cè)周期也逐漸延長(zhǎng)，在初始階段、中間階段和最終階段的觀測(cè)周期分別為3d、7d、30d。在不同的測(cè)量周期內(nèi)，可以很精確地得出沉降量的曲線，可以知道隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，沉箱安裝和箱內(nèi)回填的沉降速率逐漸穩(wěn)定，如圖1所示。

圖1 沉降速率變化曲線

5.4 預(yù)留面層混凝土

結(jié)合直立段基床的平均厚度和爆夯影響，對(duì)沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)和風(fēng)浪影響進(jìn)行分析，可以得出不同胸墻精確的沉降值。

本工程防波堤竣工后，對(duì)深水防波堤的沉降量進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)在臺(tái)風(fēng)和風(fēng)暴潮的影響下，沉降量區(qū)域穩(wěn)定，符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，使用性能良好。

6 結(jié)語(yǔ)

本文在介紹滲水防波堤沉降觀測(cè)方法的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同結(jié)構(gòu)和不同施工階段進(jìn)行了觀測(cè)分析，在滿足工程需求的同時(shí)，提高了觀測(cè)精度。通過(guò)對(duì)工程沉降量的觀測(cè)和預(yù)留，可以得出如下結(jié)論：在觀測(cè)和控制深水防波堤的沉降量的過(guò)程中，需要結(jié)合特定部位的實(shí)際沉降，采用合理有效的觀測(cè)方法，另外在澆筑面層混凝土之前必須考慮預(yù)留沉降量。本文對(duì)深水防波堤沉降量觀測(cè)和預(yù)留方法的研究，可以為類似施工工程提供一定的分析依據(jù)，促進(jìn)深水防波堤工程的發(fā)展。

[1]肖世杰.深水防波堤施工[J].中南電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2012（09）：112.

[2]傅英坤.深水防波堤施工中的預(yù)留沉降控制措施[J].中國(guó)水運(yùn)，2015（01）：266～267.

[3]余貽鑫，欒文鵬.深水防波堤施工中的預(yù)留沉降控制[J].水利工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2013（01）：7.

U656.2

A

1673-0038（2015）52-0292-02

收稿日期：2015-12-14

蘇 冰（1988-），男，山東濰坊人，助理工程師，本科，研究方向?yàn)槭杩４堤罟こ獭?/p>