中国水产广州建港工程有限公司
摘要:本文结合工程案例,提出了某航道工程围堰施工难点及处理方案,在此基础上,针对航道工程围堰施工中质量控制措施进行了深入地分析,着重从桩体固定、围堰回填、围堰运行与养护、围堰拆除等几个方面进行了论述,为今后航道码头工程围堰施工提供借鉴。
关键词:航道工程;围堰施工;施工设计;质量控制
水工建筑一般在河流上面进行施工的,这样其基础部分就处于水下,从而给施工质量控制带来了较大的难度。在水下部分施工时,则需要利用围堰进行挡水,从水中将建筑物部分分出来,将围堰里的水排净才能进行施工,目前在航道工程中,其围堰型式较多,大部分都具有良好的密实性,而且易于将其打入到土层中,所以在目前的水工建筑物中得到广泛的应用。本文结合工程实例,就航道工程围堰施工中质量控制进行探讨。
1工程概况
某航道工程,主要由2个航段组成,全线长18km,是集装箱运输的主通道,承担着多个地区的水上物资运输。整个航道的建设都符合Ⅲ级通航标准,由42条支流交汇而成,在沿线共有27处交汇的废气河口。本项目主要是新建8种略有区别的混凝土结构形式,其形状是L型。在开展护岸的施工建设时,必须保持工作面干燥,防止水流进入,因此需要建造高质量高速度的围堰。
2地质条件
根据地质检测分析,地段的地层特征如下:②灰黄色~蓝灰黄色黏土层的土质自上而下逐渐变软,土层平均厚度为1.50m,且带有氧化铁斑点;③灰色黏土夹粉性土层的土质较软弱,局部有淤泥质的黏土、并夹杂着少量的薄层粉土,且含有有机质,土层的平均厚度是6.78m;④1暗绿色~草黄色黏土夹粉性土层的土质良好,带有氧化斑点、含锰铁质结核,土层平均厚度是3.50m;④2草黄色粉质黏土夹粉性土层的土质良好,和④2土层一样带有氧化斑点和锰铁质结核,但其土层的平均厚度是6.49m。另外,也对围堰施工部位中的支流河口地段进行了分析,发现其地层的主要特征是“②土层”、“③土层”缺失,最主要的土层是淤泥质黏土,土质软弱、流塑性强,使得临时围堰的填筑难度加大,造成了一定的施工影响。
3施工难点及处理方案
该航道的地质较为特殊,在航线内并存不同类型的地质地貌,因此工程结合两种不同的围堰型式进行施工,以优化工程结构。支流河口段采用加强型,该河口段属于支流,土质为软弱的淤泥粘土,无法提供较强的承载力,流塑性强,无法对庄位起到限制作用。为解决这一问题,施工单位决定将木桩换成钢板桩,调整内排桩与外排桩的长度,并加设通长木桩(Φ200mm)于1.5m高程处,采用钢丝绳(Φ12mm)对相邻的木排进行加固限位,施工长度<100m,具体长度根据实际施工情况决定。与支流河口段相反,非支流河口段土质硬度较高,无淤泥,具有较强的承载能力,能够有效进行桩体限位,因此,标准型设计可以满足施工要求,即采用木桩围堰。为避免水流冲刷影响施工,在填埋木桩时应采取分层填埋的方式。
4航道工程围堰施工中质量控制
4.1施工准备
围堰要求安全可靠,具有耐久性。结构要求简单,建造、维修、撤除方便。经济合理。整体设计上使水流平顺,不发生局部冲刷和激烈的撞击。能满足稳定、防渗、防水的功能。建造围堰周边的环境也要气干净平整,没有绿化、垃圾等物品。预先定好各种存放材料与船只的场地和码头,以备出现意外情况时可保证物品不受损伤。围堰接头、与岸坡连接处要可靠,避免因集中渗漏等破坏作用引起的围堰失事。
4.2桩体固定
施工人员应熟悉围堰建造的方案、现场的实际环境、当地季节特点以及水文特点等。对整个施工过程的进行多方面、多角度的了解。确立统一的施工流程。各个不同部门的工程师就当前设计文件进行交流对比。另外,要重视现场安全保护措施,保护工作人员的人身安全,严防意外事故的发生。对围堰整体做了细致、全面的研究之后,就正式进入施工阶段。第一个步骤就是搭设桩体。按照原设计要求进行桩体固定。根据围堰样式的不同,选取不同的桩体。固定桩体要符合以下要求:桩体与桩体之间的距离要≥3.0m,排与排之间则要≤0.8m。为了桩体能稳固地插入河底,必须把外排桩打入土内≥4.5m,而内排桩则要求≥3.0m。桩体的排列必须正确,有序,这样才能有效地保障桩底的结实度和稳定性。
4.3围堰回填
为防止迎水面边坡受冲刷,常用片石、草皮或草袋填土围护。在围堰土方施工时,施工人员应相互协调配合,做好全面的规划,以防运输车辆或人员坠发生意外。回填土前根据实际情况采用排水疏干,清除淤泥。回填时,应做好排水工作,并做好排水沟集,同时做好地面排水工作,以免污染环境。回填材料应使用粘土,材料采取全天供料,确保施工正常进行,按工期如期完工,力争提前竣工。不能使用机械队土体进行压实,将弃土运送到指定地点存放,加强总平面管理,施工材料进行合理堆放[4]。
4.4围堰运行与养护
围堰的作用是维护水利结构,防止水和土进入建筑物的修建位置,以便在围堰内排水,开挖基坑,修筑建筑物,也可以说是一种临时性挡水建筑物,在围堰内排水要注意排水速度,抽水过快容易发生事故。
在围堰施工前,对周边环境应该加以考察,确保围堰范围以外安全及处在干燥的地面。在围堰施工期间,要加强安全巡逻,经常派遣专业人员检查、守候,设夜间巡逻队,确保施工能够在规定的工期内完成,对围堰施工树立起高度的重视。
在围堰工程建设前期,就应该建立一整套科学、完善的应急策略。分析可能会出现的问题以及应对方案。这样可以有效地保证在围堰运行的过程中运转良好,避免危险。渗水现象是围堰比较常发生的事故。如不能及时发现处理,即使是少量的渗水也可能会发展为滑坡、坍塌等严重的后果。所以,发现渗水之后,要立即判断出渗水的的具体位置,迅速使用水泥等物质填补,并且加固背水面。在高潮位期间,容易出现大面积的渗流洞。出现险情后,立即将专家派往调查,根据围堰的渗水情况,分析渗水的严重程度。并尽快提出紧急应对方案。若漏洞不断扩大,应迅速堵住漏洞,加固围堰。此时尽量避免使用机械辅助加固,围堰受到剧烈的震动,又可能导致更大的事故。
围堰或堰坡上出现裂痕,很有可能会发展为严重的事故,裂痕会逐步扩大,导致围堰墙体坍塌,造成返工。产生的原因有很多种,如土质流失或被剧烈撞击都有可能。一旦发现此类现象,必须马上进行围堰修复,用钢筋、钢丝绳等加固内外撑桩体。
4.5围堰拆除
围堰一般在用完后拆除,避免影响永久建筑物的施工及使用。这意味着水利工程完工以及即将投入使用。拆除围堰结构时尤其要注意安全,一般采用人工挖土的方法将定桩位拆除。土石围堰拆除方法比较灵活,混凝土围堰一般用爆破法拆除。拆除产生的弃土,用车辆运送到指定地点。水下部分若不影响船只航行规定也可不进行拆除。在拆除过程中,现场应有专人检查堰堤的安全,发现隐患立即处理。
5结语
总之,围堰施工技术在航道工程中起着至关重要的作用,是航道整治工程的关键环节。本文结合工程实例,对航道工程围堰施工难点及质量控制措施进行了探讨,主要从旨在为今后航道工程围堰施工提供理论依据与指导。
参考文献:
[1]王轩.连云港疏港航道整治工程墙后回填土试验研究[J].中国水运(下半月刊),2011,5(01):17.
[2]米长江.青岛海湾大桥非通航孔桥承台混凝土吊箱围堰施工技术[J].桥梁建设,2009,10(S1):610.