于超敏，袁江濤，單 勤，劉 君

（中交一航局第四工程有限公司，天津 300456）

引 言

為了食用鹽生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量的提高，很多生產(chǎn)食鹽單位將食鹽生產(chǎn)擴大到遠離陸地的淺海區(qū)海域，以保證海水鹽度較高及產(chǎn)鹽的質(zhì)量。

臨近淺海區(qū)水閘施工面臨大風天氣頻繁、晝夜溫差較大、海域濕潤氣候?qū)嬛?、閘門等腐蝕性較大、臨海區(qū)受潮汐影響等難題，深基坑施工滲水較難控制處理，另外近岸淺海區(qū)地質(zhì)復雜，淤泥質(zhì)黏土層較厚，地質(zhì)穩(wěn)定性較差等這些因素對水閘施工產(chǎn)生很多不利影響。

1 工程概述

營口某水閘是由日本承建，鋼筋混凝土結(jié)構，閘門為木質(zhì)閘門，建立于1915年，經(jīng)過多年潮汐及潮位變化，已無法進行納潮。建設單位決定在遠離陸地靠近淺海區(qū)修建新水閘進行海水納潮。新建引水閘上、下游均由擋土墻組成，擋土墻基礎打設有PHC預制管樁作為結(jié)構承重傳力結(jié)構。四周為填筑的圍堰，圍堰結(jié)構外側(cè)為堤心石擋浪層、內(nèi)側(cè)為海底淤泥質(zhì)黏土止水層。引水閘距陸地約5.5 km，其閘室21孔，每孔凈寬3 m，閘墩厚1 m，水閘總長84 m。閘門為3 m×6 m球墨鑄鐵閘門，主體為PHC管樁基礎、鋼筋混凝土底板結(jié)構形式，上部設交通橋、檢修橋及工作橋，底板高程-3.0 m，納潮庫最高水位2.50 m，水閘施工完成能滿足新納潮庫8 000畝蓄水面積。

由于工程區(qū)域為遠離陸地的淺海區(qū)，施工期安排在四月份到七月份，期間大風天氣居多；雨水偏多；周圍受潮汐影響嚴重。潮位高差較大對基坑降水施工影響較大。引水閘工程施工作業(yè)環(huán)境較差，施工作業(yè)場地上約有8.5 m厚的淤泥質(zhì)黏土層，對機械行走作業(yè)控制有較大影響。

施工區(qū)域潮位：極端高水位為3.14 m（以當?shù)乩碚撟畹统泵鏋榛鶞?，下同），設計高水位為2.65 m，設計低水位為-1.76 m，平均潮位高差為4.66 m。

2 圍堰防滲水和基坑支護

施工場區(qū)四周圍堰填筑前期，采用山皮石填筑，不能止水，對基槽開挖施工防滲水影響較大。

應對方法：圍堰外側(cè)填筑山皮石，內(nèi)側(cè)距離圍堰坡腳10 m處搭設鋼板樁，采用H型鋼和鋼絞線進行錨固。在鋼板樁與圍堰之間回填淤泥質(zhì)黏土作為止水層，效果明顯，有效的解決了圍堰滲水情況的發(fā)生，保證了基槽開挖施工安全和質(zhì)量。圍堰平面布置如圖1。

圖1 圍堰平面布置示意

基坑支護是本工程重點施工工序，支護方案選擇直接影響水閘基礎施工安全和質(zhì)量。前期方案有水泥攪拌樁、地下連續(xù)墻、打設鋼板樁和連續(xù)灌注樁等支護方案，各有優(yōu)缺點，根據(jù)本工程施工現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境、臨海地域特點，對各基坑支護方案進行對比，如表1。

表1 基坑支護方案對比

通過上述方案對比，結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況，選擇打設鋼板樁支護方式，保證施工質(zhì)量。鋼板樁采用Spu-IIIw型長度為12.0m，打設深度為11.0～11.5 m，具體參數(shù)見表2。

表2 Spu-IIIw型鋼板樁參數(shù)

引水閘工程基坑鋼板樁支護周長為 401 m，施工包括打設鋼板樁和H型鋼、采用鋼絞線進行錨固。

具體技術要求：后方錨點為12 m長300×300×10H型鋼，錨點打入開山石圍堰內(nèi)，圍檁為雙拼10#槽鋼，拉桿采用2束Φ15.2鋼絞線，基坑四角加設型鋼支撐。鋼板樁底高程為-11.0 m，錨入土體深度為5.5 m，外露長度6.5 m。如圖2。

圖2 鋼板樁支護斷面

2 PHC管樁施工存在問題及改進措施

現(xiàn)場回填山皮土含大量大粒徑山皮石，管樁打設在大塊石上易產(chǎn)生樁體滑移導致樁位偏差過大，影響樁基施工質(zhì)量。

應對方法：管樁施工前將樁位位置放出，并插上木樁，用挖掘機把樁位周圍50 cm范圍大粒徑山皮石挖出，將粒徑較大的山皮石填在兩樁之間的縫隙內(nèi)，這樣既有效的解決了管樁樁位處無大塊石，避免樁體發(fā)生滑移問題，又保證了樁機施工行走作業(yè)條件。

由于設計樁頂高程低于海平面，在PHC管樁施工完成后，部分管樁內(nèi)部有滲水現(xiàn)象，水流明顯，但流速不大。如果處理不好，將嚴重影響后續(xù)樁芯混凝土澆筑、擋土墻基礎和閘室底板混凝土澆筑質(zhì)量。

應對方法：對滲水明顯的管樁，在樁芯混凝土澆筑前，采用水泵抽水降低管樁內(nèi)部水位至施工層下，并在樁芯內(nèi)部布設塑料水管，然后澆筑膨脹混凝土，此種技術措施目的就是讓樁芯滲水通過塑料軟管排出，待混凝土終凝后，將塑料軟管端部與樁頭切平，并灌入速凝砂漿，再用木楔打入塑料軟管進行封堵，滿足施工要求，保證了管樁混凝土澆筑質(zhì)量，如圖3。

圖3 PHC管樁樁芯滲水封堵

3 基坑自動控制降水系統(tǒng)的運用

受潮汐影響，基坑降水量和水位變化大，需根據(jù)出水量及時開關水泵，前期安排多人24小時值班看守，但人工控制容易出現(xiàn)抽水不及時基坑被泡，或者抽水水位過低降水設備損壞的問題，并有一定安全隱患。

針對這些情況，項目部通過調(diào)研，利用浮球式液位控制器研發(fā)出基坑自動控制降水系統(tǒng)，安裝時根據(jù)基坑施工情況設定好液位控制器限位，當水位達到上限處即自動接通電源啟動水泵抽水，當水位降低至下限水泵可自動關閉停止抽水（如圖4）。

圖4 基坑自動控制降水系統(tǒng)

4 泵送混凝土減速裝置的運用

在進行基槽墊層混凝土施工初期，泵送混凝土至基槽時，由于泵送混凝土的沖擊力較大，導致下部含水量大的淤泥質(zhì)黏土向上翻起與混凝土摻雜一起，嚴重影響了基槽墊層施工質(zhì)量，而且還浪費混凝土。

應對方法：采用Φ8圓鋼和2 mm厚鋼板進行焊接制成泵送混凝土減速裝置，此裝置可大幅降低泵送混凝土的沖擊力，有效解決了基槽墊層混凝土澆筑時因摻雜淤泥帶來的質(zhì)量問題，保證了施工質(zhì)量，如圖5。

圖5 泵送混凝土減速裝置

5 閘墩大體積混凝土施工

水閘閘墩施工處于近岸淺海區(qū)，受環(huán)境影響較大，水閘混凝土的養(yǎng)護面臨諸多困難。養(yǎng)護直接影響水閘閘墩施工質(zhì)量，該工程閘墩厚 1 m，長15 m，高8.5 m，屬于大體積混凝土，相鄰幾個閘墩澆筑完成后，閘墩間易產(chǎn)生穿堂風，對閘墩混凝土內(nèi)外溫度影響較大。

應對方法：為了保證水閘閘墩施工質(zhì)量，對閘墩養(yǎng)護采取外部保溫保濕防風，內(nèi)部降溫的措施，澆筑前首先在閘墩內(nèi)部布設地熱管，布設間距為 1 m。拆模后閘墩周圍棉被覆蓋，閘墩間兩側(cè)搭設帆布擋風簾。

布設在閘墩頂部的地熱管連接閘墩內(nèi)部地熱管出水口，間隔0.5 m布置噴水孔，混凝土內(nèi)部循環(huán)排出的熱水通過頂部的地熱管噴灑在混凝土表面。通過以上多重措施，達到降低混凝土內(nèi)外溫差的目的，有效避免了因混凝土內(nèi)外溫差較大而產(chǎn)生裂縫，保證了閘墩施工質(zhì)量，圖6。

圖6 閘墩地熱管布設和養(yǎng)護

6 閘門安裝控制

閘門安裝精度要求很高，要確保閘門的水平度和垂直度，各工序控制必須全面考慮。該工程閘門為球墨鑄鐵閘門，閘門高6 m，寬3 m，厚14 mm，每套自重6.8 t，共計21套。閘門安裝前采用全站儀對閘門軸線進行測量定位，在閘墩的上部和下部分別進行定位，并采用線墜進行復核。滿足要求后采用水準儀對布設在閘門槽底部的兩個型鋼限位進行測量，使兩個支撐構件頂面在同一水平高程。然后起吊閘門進行安裝，如圖7。

將閘門緩慢放進閘門槽，并坐落在已設置好的槽鋼支撐構件上，采用水平尺和鋼楔對閘門進行水平微調(diào)；在閘門兩側(cè)固定孔上穿入高強度螺絲桿，在螺絲桿兩端安裝螺絲帽，采用線墜和螺絲帽對閘門垂直度進行調(diào)控。

閘門槽內(nèi)部預埋筋與閘門框通過焊接進行加固固定，增加閘門的穩(wěn)定性，防止在閘門槽澆筑混凝土振搗過程中造成固定閘門的螺絲帽松動，導致閘門垂直度偏差。最后在閘門安裝完成后和閘門槽混凝土澆筑前再次對閘門水平和垂直度進行檢查復核，符合要求后進行閘門槽混凝土澆筑。保證所有閘門安裝質(zhì)量。

圖7 閘門型鋼限位及螺桿限位

7 結(jié) 語

綜上所述，在近岸淺海區(qū)進行引水閘工程施工過程中，本文分別從圍堰防滲水技術、基坑支護技術、基坑自動控制降水系統(tǒng)、PHC管樁樁芯滲水處理技術、泵送混凝土減速裝置技術、閘墩地熱管布設技術、養(yǎng)護技術和閘門型鋼限位及螺桿限位安裝技術等優(yōu)化施工技術，解決了近岸淺海區(qū)圍堰滲水、基坑支護穩(wěn)定性安全性、基坑降水、臨?；炷潦┕べ|(zhì)量通病等施工難題，效果明顯，保證水閘施工的質(zhì)量和安全，得到了建設單位、質(zhì)檢單位的一致好評。希望本文能為類似項目工程提供經(jīng)驗，也能在其它類似項目施工中起到一定的借鑒作用。