楊旭+賈彥鵬
摘 要:為提高航道尺度,必須做好航道整治工程。沖刷河段凹岸側(cè)是影響航道條件的重要邊界,為確保航道條件,需做好岸坡施工防護工作。護底軟體排是當前航道護岸最常用的護底方式,其整體性及柔性良好,且具有較強反濾功效。現(xiàn)階段已將高樁碼頭工程用于護底軟體排航道護岸工程區(qū)域,其設置將損害航道護岸軟體排及航道護岸結(jié)構(gòu)。為此,本文結(jié)合具體工程案例,對高樁碼頭施工對航道護岸工程的影響及防護措施進行了分析與探究。
關(guān)鍵詞:高樁碼頭;航道護岸工程;防護措施
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.098
伴隨經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,我國水運工程建設愈加重要。在航道護岸工程施工中如何應用高樁碼頭極為關(guān)鍵,高樁碼頭的構(gòu)成成分主要分為基樁與上部結(jié)構(gòu),樁下部向土內(nèi)打入,上部則位于水面以上,有梁板式及無梁大板式等為上部結(jié)構(gòu)的主要類型。作為透空結(jié)構(gòu),高樁碼頭平面下方波浪、水流都可通過,對波浪不發(fā)生反射,并不會對泄洪造成任何影響,可降低淤積程度。為降低碼頭施工對航道護岸工程的影響,必須做好防護措施。
1 工程案例分析
為確保航道運行通暢,本工程采取了航道整治工程,其中護岸工程總長度為6.1km,主要構(gòu)成部分為坡頂平臺、坡身、枯水平臺等。且將反濾層與六角混凝土塊護面相互結(jié)合用于碼頭工程區(qū)段護岸枯水平臺上面,則選用D型排護底與塊石蓋面結(jié)合的方式用于枯水平臺下方。某碼頭工程擬建一個5000t級通用泊位,一個5000t級件雜泊位,占用岸線長度268m。碼頭樁基工程共有342根,其中68根為直徑1000mm的鋼管樁,117根為直徑1000mm鉆孔灌注樁,157根直徑1000mm16PHC-C型管樁,可在護岸枯水平臺上下相應范圍內(nèi)布設樁基,根據(jù)工程建設需求,碼頭周邊岸坡基本穩(wěn)定,1:2為坡比。按照碼頭樁基施工設計規(guī)定,必須處理影響沉樁的障礙物。當前引橋接平臺位置局部護坡水深不夠,為便于此段打樁打樁船通行暢通,應對部分護坡進行開挖施工,完成打樁后即可進行回填施工。其中選取挖掘機進行引橋位置開挖施工,選取抓斗式挖泥船進行碼頭平臺樁基位置施工。
2 碼頭施工對航道整治工程的影響
(1)河勢及流速變化。根據(jù)擬建碼頭工程所在位置,分析、對比工程前后流速場變化。數(shù)模計算結(jié)果表明,碼頭平臺與下游部位流速降低較為顯著,但其他位置流速變化較大。因?qū)嵤┖降勒喂こ?,河床邊界條件、河勢逐步呈現(xiàn)出穩(wěn)定狀態(tài),工程施工前后,該區(qū)域分流比降低幅度小,只有0.03%左右,因此,工程施工對河段分流格局不會造成較大影響,也就是說不會影響河勢穩(wěn)定性。(2)結(jié)構(gòu)影響分析。需在航道彎道凹岸側(cè)設置碼頭平臺,長期受迎流頂沖,碼頭樁基施工將嚴重影響護岸岸坡的穩(wěn)定。通過綜合研究表明,碼頭周圍各個區(qū)域施工對護岸影響存有一定差距。
第一,碼頭平臺及碼頭引橋樁基區(qū)域。因碼頭上下引橋樁基部位水深較低,施工現(xiàn)場打樁船進入難度較大,應實施開挖作業(yè),開挖施工將損壞枯水平臺與水上護坡區(qū)域。因岸坡段為碼頭平臺樁基所在位置,可選取D型排護底+拋石補坡+平拋石作為護岸結(jié)構(gòu),護坡塊石厚度適中,因打樁具有一定影響區(qū)域,開挖時可選取抓斗施工,進而損壞護坡排體與覆蓋塊石體。第二,碼頭平臺前沿附近。因碼頭平臺樁基施工樁體深入后排體將被刺穿,致使排體斷裂,并大大降低抗拉能力,此時排頭作用已消失。其次,開挖碼頭平臺樁基部位時,極易導致排體位移,這不僅會撕裂排布,還會扯斷加筋條,甚至出現(xiàn)構(gòu)造物,如排體塊石、沙枕等出現(xiàn)位移及滑落現(xiàn)象,進而導致局部位置河床泥沙裸露,河床沖刷下切。第三,碼頭上下游區(qū)域。樁基施工時樁體深入后極易出現(xiàn)排體被刺穿等問題,進而破壞上下游側(cè)排體或排體覆蓋體,基于此,必須做好加固施工。
3 航道護岸工程高樁碼頭施工防護措施
碼頭樁基施工極易破壞護岸工程,為此,必須根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況,選取科學、有效的防護措施,以此穩(wěn)定護岸結(jié)構(gòu)。按照各個區(qū)域結(jié)構(gòu)的特征,本文選取不同措施對以下3個區(qū)域進行科學防護。
(1)碼頭引橋區(qū)域。碼頭上端引橋樁基部位,地形為10.75到13.87m之間,橫向至灘頂方向為13.87到21.27m。如引橋樁基施工破壞岸坡,應在完成樁基工程后,需原狀修復岸坡,并對岸坡形態(tài)、表面拋石坡度及厚度進行及時恢復。(2)碼頭平臺樁基區(qū)域。水下岸坡位置為碼頭平臺樁基所在區(qū)域,-0.67至10.87為碼頭平臺頭部地面高程范圍,而5到14m為中下部地面高程。碼頭樁基施工時,必須清理干凈影響沉樁的障礙物,但這樣將破壞樁基范圍內(nèi)的岸坡結(jié)構(gòu)。因此,在完成樁基施工以后,已經(jīng)損壞護底排體及拋石,要求在完成樁基工程后,及時恢復被破壞的區(qū)域,且選取拋石回填的方式進行施工,要求其坡度及厚度與樁基施工前的原有斷面形態(tài)要求相符。(3)碼頭平臺周邊區(qū)域。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,1:2為碼頭平臺上下游端岸坡坡比,碼頭平臺前沿水深良好,同樣1:2為水下岸坡坡比。因河道深泓與碼頭前沿線之間的距離為60到70m左右,-10.83m到 -13.27m為深泓位置底高程范圍,平均值為-12m。按照碼頭平臺樁基設計要求,-18.8到-22.8m為碼頭前沿兩排樁尖標高范圍,通過上述數(shù)據(jù)可以得出,在護岸及碼頭樁基施工中,做好碼頭前沿沙體防護工作才能提高工程穩(wěn)定性。
針對碼頭上下游區(qū)域,22m為工程原有排布寬度,但碼頭施工極易破壞上下游側(cè)的排體,由此可見,22m為樁基施工破壞碼頭上下游排體的最大范圍,必須做好防護工作。按照碼頭施工設計要求,規(guī)定將相應安全距離留設到防護工程范圍與碼頭樁基位置,防止對樁基施工造成嚴重威脅。根據(jù)工程實際情況,2m為碼頭上下游側(cè)分別留設的安全距離,20m為防護范圍。在碼頭前沿部位,因開挖破壞排體,必須加固碼頭前沿20m寬范圍。確定的加固范圍必須與碼頭前沿河床高程、塊石拋投及樁體安全距離規(guī)定相符,如選取拋石結(jié)構(gòu),可將1m定為拋石厚度。完成碼頭工程施工,整體而言,對河勢、水位影響較小,影響護岸主要表現(xiàn)在開挖對岸坡的損壞及破壞構(gòu)造物自身結(jié)構(gòu),特別是破壞護底排之后,極易加劇岸坡部分位置沖刷情況。筆者認為可從以下兩個角度分析修復岸坡的方案。第一,對原有工程結(jié)構(gòu)及岸坡坡比予以恢復,充分發(fā)揮已建航道整治工程的功能;第二,針對極易受影響的區(qū)域結(jié)構(gòu)選取科學、有效的防護措施,提高其穩(wěn)定性,避免水流或碼頭工程施工進一步?jīng)_刷岸坡,防止破壞航道護岸結(jié)構(gòu)。
4 結(jié)束語
綜上所述,于航道護岸工程來講,實施高樁碼頭工程,將破壞排體或結(jié)構(gòu)物,為確保岸坡及結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性。必須結(jié)合工程實際情況,對高樁碼頭施工影響航道護岸工程的因素進行分析,只有充分了解影響狀況,才能確保采取的防護措施科學、有效,才能全面提升工程質(zhì)量,保證航道通行暢通。
參考文獻:
[1]胡偉利,邱輝.雙排樁支護結(jié)構(gòu)在港區(qū)護岸工程中的應用[J]. 水運工程,2017(03).