王剛 王向宇

摘 要：碼頭基礎對維持結構穩(wěn)定，減小沉降位移至關重要。本工程施工水域回淤嚴重，厚大基礎質量難以控制。通過對回淤情況進行探究，優(yōu)化施工工藝，保證了施工質量，為今后回淤區(qū)碼頭基礎施工提供了借鑒。

關鍵詞：基槽回淤 厚大基礎 沉降位移

1.工程概況

北良稻谷轉運工程包括糧食物流通用中轉設施水工工程和散稻中轉設施水工工程兩個單位工程，其中散稻碼頭為一個5萬噸級泊位，全長521m，通用碼頭為兩個5萬噸級泊位，全長601m。兩個碼頭均為沉箱重力式結構，共57座沉箱。碼頭基礎自下而上施工順序為基槽挖泥、基礎換填、爆破夯實、基床拋石、機械夯實、基床整平?；鄣讓?0m，頂寬200m，平均開挖深度20m?；A換填頂寬40m，厚8m，頂標高-22m，石料采用5～300kg開山石，采用爆破夯實工藝?；矑伿捎?0～100kg塊石，厚度3m，頂標高-19m。

2.施工區(qū)域地質情況

進入現(xiàn)場后項目部對陸域邊線及泥面進行重新測量，與投標期間對比，存在如下變化：業(yè)主將陸域繼續(xù)向海側回填，原泥面升高，陸域呈扇形向海側擴散，泥面從-6m擴散至-18m，坡比由1%增大至2%。淤泥流動性較大，外力作用下流動影響范圍為400m～500m。陸域邊線附近堆放27萬方開山石料，陸域增加荷載約0.2Mpa。根據設計圖紙及地勘報告，持力層為強風化板巖，向上分別為粉質粘土、淤泥質粉質粘土、淤泥。

3.工程的特點與難點

本工程基礎施工具備以下特點：（1）基槽開挖深度大，最大開挖深度25m，與陸域高差達50m；（2）淤泥厚度大，最大厚度18m，流動性強，流動范圍400m～500m；（3）基槽邊緣300m處存在石料堆，施工中極易出現(xiàn)淤泥失穩(wěn)崩塌問題。因此，施工中防止基槽回淤，保證基礎無淤泥夾層是本工程基礎施工的難點。

4.回淤情況探究與分析

初步判斷基礎施工中可能存在回淤問題，但是否真實存在回淤及回淤參數無法確定。因此計劃從回淤來源、回淤量及回淤速度三個方面探究回淤情況，以便制定合理的施工工藝。

4.1回淤情況探究方法

綜合現(xiàn)場情況，回淤來源有以下幾方面：①設計邊坡塌陷造成基槽回淤；②基槽外流泥進入基槽造成回淤；③基槽邊緣石料堆對底部淤泥形成重載，導致淤泥失穩(wěn)流入基槽。

現(xiàn)制定如下方案對回淤來源、回淤量及回淤速度進行探究：基槽開挖完成后，立即進行驗收，驗收合格后擱置一段時間，每天觀測基槽底部回淤厚度增加情況，據此計算回淤量及回淤速度。對基槽邊坡及周邊海域進行水深測量，以此判斷基槽回淤物是否來自邊坡塌落和外海流泥。在此基礎上，在回填區(qū)邊線處設置沉降觀測點，定期觀測是否回填區(qū)發(fā)生沉降，以此判斷是否回填區(qū)底部淤泥流入基槽。

4.2回淤情況探究結論

通過觀測對比發(fā)現(xiàn)，基槽底部回淤物厚度在基槽開挖后兩天，每天以30cm增加，兩天后基本不變化。基槽邊坡剛開挖完成后呈鋸齒狀，兩天后邊坡逐漸平滑，但邊坡比與開挖時基本無變化?；弁馑罨緹o變化，陸上回填區(qū)基本無沉降。根據實測斷面計算，基槽驗收后底部回淤約2000方，基槽鋸齒狀邊坡變平滑滑落至底部的淤泥量約500方，剩余1500方來自基槽外流泥。由于基槽外水域廣闊，少量流泥引起的水深變化無法觀測，因此基槽外水深無變化。

通過上述分析可得出以下結論：基礎施工中確實存在回淤問題?；赜僦饕獊碓礊榛弁饬髂啵浯问卿忼X狀基槽邊坡滑落至底部的淤泥?；赜僦饕l(fā)生在基槽開挖后兩天，回淤速度為30cm/d。

5.采取的防淤和減淤措施

針對上述回淤情況，擬從以下三個方面采取措施，保證基礎施工質量：（1）施工中采取相應措施減少回淤物來源；（2）加快施工進度，在回淤完成前完成基礎施工；（3）優(yōu)化施工工藝，降低回淤物對基礎施工的影響。

5.1減少回淤物來源

基槽開挖前，先將施工區(qū)域后方回填區(qū)擠出的淤泥全部挖除，減少開槽過程中流入基槽的淤泥；基槽采用分層階梯式開挖，分層厚度3m，且不一次性將整段基槽全部挖完，而是先挖至粉質粘土層，然后對基槽邊坡進行測量，保證基槽邊坡輪廓線大于設計邊坡輪廓線，待開挖完成的鋸齒狀邊坡平緩后，再進行最后一層粉質粘土的開挖；基槽底寬兩側各加寬2米，使淤泥無法立即流入基槽；對每段基槽嚴格驗收，保證實際輪廓線大于設計輪廓線，底部達到持力層且回淤物厚度不超過30cm；基槽驗收在早晨進行，驗收合格后立即進行拋填施工。

5.2加快基礎施工進度

將原計劃采用100方小型開體駁更改為500方大型開體駁，保證每天拋填量至少達到7000方?；鄣讓捈s40m，每個基槽施工段長60m，底層基礎拋填速度為7000/（40*60）=2.9m/d，遠遠超過淤泥回淤速度30cm/d，保證回淤物不會流到拋填基礎頂面。

5.3優(yōu)化基礎施工工藝

為保證基槽底部持力層與拋填石料間不形成淤泥夾層，現(xiàn)場采用100～300kg大塊開山石進行底層3m基礎拋填，剩余5m淤泥達不到的高度采用5～3 0 0kg開山石進行拋填。對業(yè)主提供的100～300kg大塊開山石孔隙率進行測算，孔隙率均大于35%。根據前期探究得知，回淤物厚度最多在80cm，每60m一段基槽回淤量最多為1920方。100～300kg大塊石空隙為2520方，大于1920方，從理論上可以保證，按照最不利情況考慮，基礎拋石不會形成淤泥夾層。

與此同時，進一步對拋石順序進行優(yōu)化，在平面拋石順序上，采用每60m一個施工段分層拋填的施工工藝，每層拋填高度為2m，每個施工段分4層進行拋填。在斷面拋石順序上，采取“先中間后兩邊，由低到高”的拋石原則，即由基槽的中間位置向兩側拋填，由基槽底部標高相對較低的位置向標高較高的位置拋填。

嚴格控制基礎換填部分爆夯沉降量，及時調整爆破參數，對一次爆破夯沉量達不到設計要求的（設計要求夯沉量12%～15%）進行多次補爆，直到滿足設計要求為止。

6.基礎施工效果檢驗

6.1沉降位移觀測階段劃分

沉降位移觀測階段劃分如下：

第一階段：沉箱填石及后方棱體回填完成，大部分荷載加載完成后，進行長時間沉降位移觀測，待沉降穩(wěn)定后，進行一層胸墻施工。

第二階段：一層胸墻施工完成后，對沉降位移進行觀測，待沉降穩(wěn)定后進行二層、三層胸墻施工。

第三階段：碼頭全部施工完成后對整個碼頭沉降位移進行觀測，分析判斷整個碼頭在全部施工荷載加載完成后是否穩(wěn)定。

6.2沉降位移觀測結果分析

第一階段沉降位移觀測結果分析：本階段沉降位移主要發(fā)生在沉箱填石及后方棱體回填過程中，沉箱平均沉降量約7cm，位移約6cm。沉箱填石與棱體回填完成后，經過長達8個月的沉降位移觀測，沉降與位移均不超過1cm。通過沉降位移曲線分析，沉箱沉降已趨于穩(wěn)定，可以進行一層胸墻施工。

第二階段沉降位移觀測結果分析：沉箱一層胸墻已經施工完成，經過連續(xù)沉降位移觀測，一層胸墻沉降在1cm左右。從沉降位移曲線分析，一層胸墻加載后，沉降在正常范圍內，可以進行二層、三層胸墻施工。

第三階段沉降位移觀測結果分析：沉箱上部胸墻已全部施工完成，僅剩護輪坎、軌道梁安裝未進行施工。對碼頭頂部沉降位移觀測60天左右。對沉降位移觀測數據進行分析，碼頭頂面沉降在0～5mm。

綜合上述三個階段的沉降位移觀測與分析，累計沉降平均值在10cm以內，沉降主要發(fā)生在荷載發(fā)生變化時期，并且沉降已經趨于穩(wěn)定，無異常沉降現(xiàn)象發(fā)生。

7.結束語

通過對北良稻谷轉運工程基槽回淤問題深入探究，合理優(yōu)化施工工藝，有效解決基槽回淤對厚大基礎施工帶來的不利影響，避免碼頭產生不均勻沉降，有效保證了工程的整體質量，值得類似工程借鑒。

參考文獻：

[1]中交第一航務工程局有限公司.港口工程施工手冊[M].北京：人民交通出版社股份有限公司，2015.

[2]周文.沉箱重力式碼頭施工期間沉降位移觀測與分析[J].水運工程，2005（12）：93-96.