论文部分内容阅读
[摘 要]围垦工程软基水闸围堰施工是工程中重要的组成部分，二围堰是水闸建设的关键问题。下面本研究通过分析温州瓯飞滩涂地处围垦工程项目中的软基水闸围堰的地理位置和工程概况，提出水闸围堰施工技术和施工方法，以供参考。
[关键词]围垦工程 软基水闸 围堰施工
中图分类号：TV551.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）04-0582-01
1、工程概况
温州瓯飞滩涂地处浙东南沿海，属于瓯江河口和飞云江河口口外区域，距温州市中心仅40km。温州瓯飞工程水闸建筑物级别为3级，根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004），选定水闸施工围堰建筑物级别为5级，本工程水闸围堰参考附近龙湾二期工程围堰类型，采用土石结构，挡水标准采用非汛期5年一遇，相应高潮位为3.89m。工程围堰顶高程取设计潮位3.89m及安全超高之和，为5.0m。水下部分采用船只候潮施工，水上部分待I标完成转运平台及北1#闸围堰后，采用装车转运候潮抛填。水闸基础工程地基为淤泥质软土地基，且软土厚度厚围堰修筑完成后须对地基真空预压堆载，增加土体承载力。
2、围堰施工
2.1 围堰施工流程
根据施工进度要求，围堰在2013年7月16日开始施工基础处理及水下部分（0.5m高程以下），水上部分待一标完成装运平台及相应施工道路后开始。其中围堰施工流程为施工准备→清基→土工布铺设→碎石垫层施工→主堤高程下抛石→龙口合拢→软体排铺设→阶段验收。
2.2 清基
在海堤基础处理前，将铺设范围内滩地表面的块石、大面积的贝类堆积物、杂物及渔网障碍物等清除干净，对水面以下不能出露的部位，先采用铁链或钢丝绳拖扫，确定有无障碍物和障碍物位置，采用挖泥船挖装障碍物，泥驳运出围区，不得堆弃在围区内。
2.3 土工布铺设
本工程30KN/m土工布铺设约27.26万m2，120KN/m机织有纺布铺设约45.82万m2，根据本工程的施工特点、滩涂面的高程及工程进度要求，采用土工布专用铺设船进行铺设。土工布先在预制场内拼接缝制，然后运至临时码头装船运至施工作业面，土工布摊铺时与碎石垫层施工形成流水作业，土工布每铺50米，碎石垫层及时进行铺设整平。
2.4 碎石垫层施工
采用GPS系统定位抛填平面，平面放样控制点主要有堤轴线和碎石垫层边线碎石垫层的抛投定位于土工布铺设的定位相结合，根据土工布铺设的定位数据，作为碎石垫层抛投的填筑依据。本工程碎石垫层抛投根据抛投高程，全部分采用3000t平底驳船运平抛的方式进行。在工程施工中主要采用船抛方法进行施工，抛填施工前应对抛填范围进行测量放样，并在抛填范围内插设花杆，以保证抛填符合设计要求的范围和厚度。施工流程如（图1）所示：
在施工过程中，分以下三个步骤进行：①粗抛，先抛深处，高潮位时，利用3000t平底驳运输碎石料进行抛填。深处抛到一定高度时，即抛投工程量达到设计工程量的70%左右时，要求测量人员进行一次测量，测量时利用船只辅助作业。②细抛，根据粗抛以后测得的断面图，计算出抛填位置和方量，然后全面进行补抛，抛填到设计方量的90～95%时，测量人员应进行第二次测量。③补抛，补抛采用小吨位驳或候较高潮位时进行，同时在补抛过程中由测量人员配合 GPS 定位系统进行全过程的控制，确保抛填符合设计要求，做到不漏抛、不重抛。
2.5 塑料排水板打设施工
本次使用回收桩靴法施工，沉管底部由桩靴密封，桩靴由铁链固定。船体地位：利用船体移位装置、定位监察系将船移到已设计好的船位上。船体平行堤轴线布置。船头、船尾各抛二头八字锚，锚缆绳长度为100m，采用绞锚机进行调整船体位置。设计塑料排水板为正方形布置，间距为1.4m，插板船净空间为长46.6m宽12.2m，船体一次定位作业面积：10×20m；可打插7×15支排水板。且每10分钟根据潮的涨落调整锚缆，确保施工时塑料插板的平面位置准确。移船定位偏差不宜超过±50mm，并在船上标出桩位，即在插板船的船体横梁上按桩位尺寸标好刻度，而插板桩机可在船体平台上前后左右移动。
2.6 闭气土方施工
在工程施工中，首先按工程设计要求进行取土区放样，划定出取土区域；然后采用GPS定位仪准确定位基点后，作业船就位；接着将输送管道安装就位，连接活塞式输送泵口及堤坝处自动行走布料机接口；作业船通过抓头机土将海泥直接投放到输送泵料斗中，用活塞淤泥泵试送土；根据施工实际情况，调整作业船离堤坝脚距离，提高输送土料效率；但离堤脚不得小于150m；获得最佳送土效率的相应数据后，正式输送土料。
2.7 龙口工程施工
围垦工程中的龙口工程设计包括三项主要工作，即龙口度汛、堵口截流（合龙）和闭气。由于截流堤和闭气土体不构成堤塘的全部断面，所以在堤塘堵口（合龙）和闭气工作完成后，还必须继续加高和培厚堤身，按龙口段堤塘设计断面完成整个堤塘的填筑。
（1）度汛龙口施工
龙口段按龙口设计断面施工，与堤塘其他堤段一样先进行基础处理，即先铺设80cm排水碎石垫层，然后插打塑料排水板，随后进行龙口底槛、龙口两侧盘头以及龙口内外侧涂面的保护。龙口需在每次汛期中经常观测，如有冲损应及时采取措施弥补，确保龙口度汛安全。
（2）堵口截流（合龙）施工
堵口合龙采用临时截流戗堤，断面尺寸：堤顶高程取4.3m，为非汛期5年一遇高潮位4.10m加安全超高；堤顶宽度按两车交会考虑取8.0m；两侧边坡为1∶1.5，合龙采用双向立堵进占。由于堵口截流时间短，瞬时加荷速率较大，加上内外水位差增大，因此需对截流堤的抗滑稳定进行复核。堵口截流（合龙）的施工范围为总宽度400m，底槛高程1.5m的口门范围。根据截流堤设计断面，方量为13664m3。按1.3倍备料，则需备料石方为18000m3以上。堵口合龙时间短，工程量大，施工强度较大，需要昼夜不间断施工，工作面上容易造成车辆拥堵和其他安全隐患，因此堵口合龙前，必须制定周密的快速有序的施工方案和应急预案，确保人车绝对安全和堵口合龙顺利进行。堵口截流之后，截流堤需稳定一段时间，以便地基排水固结和强度增长，因此堤身不能立即加高培厚。根据排水固结计算结果，需要2个月后再根据原位观测的情况逐步加高培厚以安全度过台汛期。由于非汛期潮位较低，风浪较小，临时截流堤断面不会出现堤顶过水和越浪过大引起堤身失稳或受损的情况。
（3）土方闭气
截流戗堤石方堵口合龙后，为完全截断渗流通道，并防止截流堤加高培厚过程中向内侧滑动，必须马上进行土方闭气施工。本堤塘和龙口采用内闭气方式，即闭气体筑于堤塘内港侧。该闭气方式受风浪影响小，易于控制内外水位差，有利于施工。另外，由于堵口合龙时间短，工程量大，施工强度很大，需要投入大量的人力和机械设备并白天黑夜不间断施工，工作面上容易造成车辆拥堵和其他安全隐患，因此堵口合龙前，必须制定周密的快速有序的施工方案，确保人车绝对安全和堵口合龙顺利进行。
最后，在工程施工完成后，应检验施工质量和预压效果，设置膜面沉降板，埋设分层沉降仪，测量真空度，及时整理变形与时间关系曲线，推算地基的最终沉降，为分析加固效果并为确定卸载时间提供依据。并且在工程中，应以施工安全目标为中心，“橫向到边、纵向到底”，采取可靠措施，并贯彻于施工全过程，确保施工安全，以促进各阶段施工目标的顺利、按期完成。
参考文献
[1] 陈士琳.水利工程围堰的施工方法经验探讨[J]. 知识经济. 2012（16）：46-47.
[2] 江兴南.围垦工程中软基水闸围堰的设计与施工水利水电技术[J].2010（09）：104-105.
[关键词]围垦工程 软基水闸 围堰施工
中图分类号：TV551.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）04-0582-01
1、工程概况
温州瓯飞滩涂地处浙东南沿海，属于瓯江河口和飞云江河口口外区域，距温州市中心仅40km。温州瓯飞工程水闸建筑物级别为3级，根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004），选定水闸施工围堰建筑物级别为5级，本工程水闸围堰参考附近龙湾二期工程围堰类型，采用土石结构，挡水标准采用非汛期5年一遇，相应高潮位为3.89m。工程围堰顶高程取设计潮位3.89m及安全超高之和，为5.0m。水下部分采用船只候潮施工，水上部分待I标完成转运平台及北1#闸围堰后，采用装车转运候潮抛填。水闸基础工程地基为淤泥质软土地基，且软土厚度厚围堰修筑完成后须对地基真空预压堆载，增加土体承载力。
2、围堰施工
2.1 围堰施工流程
根据施工进度要求，围堰在2013年7月16日开始施工基础处理及水下部分（0.5m高程以下），水上部分待一标完成装运平台及相应施工道路后开始。其中围堰施工流程为施工准备→清基→土工布铺设→碎石垫层施工→主堤高程下抛石→龙口合拢→软体排铺设→阶段验收。
2.2 清基
在海堤基础处理前，将铺设范围内滩地表面的块石、大面积的贝类堆积物、杂物及渔网障碍物等清除干净，对水面以下不能出露的部位，先采用铁链或钢丝绳拖扫，确定有无障碍物和障碍物位置，采用挖泥船挖装障碍物，泥驳运出围区，不得堆弃在围区内。
2.3 土工布铺设
本工程30KN/m土工布铺设约27.26万m2，120KN/m机织有纺布铺设约45.82万m2，根据本工程的施工特点、滩涂面的高程及工程进度要求，采用土工布专用铺设船进行铺设。土工布先在预制场内拼接缝制，然后运至临时码头装船运至施工作业面，土工布摊铺时与碎石垫层施工形成流水作业，土工布每铺50米，碎石垫层及时进行铺设整平。
2.4 碎石垫层施工
采用GPS系统定位抛填平面，平面放样控制点主要有堤轴线和碎石垫层边线碎石垫层的抛投定位于土工布铺设的定位相结合，根据土工布铺设的定位数据，作为碎石垫层抛投的填筑依据。本工程碎石垫层抛投根据抛投高程，全部分采用3000t平底驳船运平抛的方式进行。在工程施工中主要采用船抛方法进行施工，抛填施工前应对抛填范围进行测量放样，并在抛填范围内插设花杆，以保证抛填符合设计要求的范围和厚度。施工流程如（图1）所示：
在施工过程中，分以下三个步骤进行：①粗抛，先抛深处，高潮位时，利用3000t平底驳运输碎石料进行抛填。深处抛到一定高度时，即抛投工程量达到设计工程量的70%左右时，要求测量人员进行一次测量，测量时利用船只辅助作业。②细抛，根据粗抛以后测得的断面图，计算出抛填位置和方量，然后全面进行补抛，抛填到设计方量的90～95%时，测量人员应进行第二次测量。③补抛，补抛采用小吨位驳或候较高潮位时进行，同时在补抛过程中由测量人员配合 GPS 定位系统进行全过程的控制，确保抛填符合设计要求，做到不漏抛、不重抛。
2.5 塑料排水板打设施工
本次使用回收桩靴法施工，沉管底部由桩靴密封，桩靴由铁链固定。船体地位：利用船体移位装置、定位监察系将船移到已设计好的船位上。船体平行堤轴线布置。船头、船尾各抛二头八字锚，锚缆绳长度为100m，采用绞锚机进行调整船体位置。设计塑料排水板为正方形布置，间距为1.4m，插板船净空间为长46.6m宽12.2m，船体一次定位作业面积：10×20m；可打插7×15支排水板。且每10分钟根据潮的涨落调整锚缆，确保施工时塑料插板的平面位置准确。移船定位偏差不宜超过±50mm，并在船上标出桩位，即在插板船的船体横梁上按桩位尺寸标好刻度，而插板桩机可在船体平台上前后左右移动。
2.6 闭气土方施工
在工程施工中，首先按工程设计要求进行取土区放样，划定出取土区域；然后采用GPS定位仪准确定位基点后，作业船就位；接着将输送管道安装就位，连接活塞式输送泵口及堤坝处自动行走布料机接口；作业船通过抓头机土将海泥直接投放到输送泵料斗中，用活塞淤泥泵试送土；根据施工实际情况，调整作业船离堤坝脚距离，提高输送土料效率；但离堤脚不得小于150m；获得最佳送土效率的相应数据后，正式输送土料。
2.7 龙口工程施工
围垦工程中的龙口工程设计包括三项主要工作，即龙口度汛、堵口截流（合龙）和闭气。由于截流堤和闭气土体不构成堤塘的全部断面，所以在堤塘堵口（合龙）和闭气工作完成后，还必须继续加高和培厚堤身，按龙口段堤塘设计断面完成整个堤塘的填筑。
（1）度汛龙口施工
龙口段按龙口设计断面施工，与堤塘其他堤段一样先进行基础处理，即先铺设80cm排水碎石垫层，然后插打塑料排水板，随后进行龙口底槛、龙口两侧盘头以及龙口内外侧涂面的保护。龙口需在每次汛期中经常观测，如有冲损应及时采取措施弥补，确保龙口度汛安全。
（2）堵口截流（合龙）施工
堵口合龙采用临时截流戗堤，断面尺寸：堤顶高程取4.3m，为非汛期5年一遇高潮位4.10m加安全超高；堤顶宽度按两车交会考虑取8.0m；两侧边坡为1∶1.5，合龙采用双向立堵进占。由于堵口截流时间短，瞬时加荷速率较大，加上内外水位差增大，因此需对截流堤的抗滑稳定进行复核。堵口截流（合龙）的施工范围为总宽度400m，底槛高程1.5m的口门范围。根据截流堤设计断面，方量为13664m3。按1.3倍备料，则需备料石方为18000m3以上。堵口合龙时间短，工程量大，施工强度较大，需要昼夜不间断施工，工作面上容易造成车辆拥堵和其他安全隐患，因此堵口合龙前，必须制定周密的快速有序的施工方案和应急预案，确保人车绝对安全和堵口合龙顺利进行。堵口截流之后，截流堤需稳定一段时间，以便地基排水固结和强度增长，因此堤身不能立即加高培厚。根据排水固结计算结果，需要2个月后再根据原位观测的情况逐步加高培厚以安全度过台汛期。由于非汛期潮位较低，风浪较小，临时截流堤断面不会出现堤顶过水和越浪过大引起堤身失稳或受损的情况。
（3）土方闭气
截流戗堤石方堵口合龙后，为完全截断渗流通道，并防止截流堤加高培厚过程中向内侧滑动，必须马上进行土方闭气施工。本堤塘和龙口采用内闭气方式，即闭气体筑于堤塘内港侧。该闭气方式受风浪影响小，易于控制内外水位差，有利于施工。另外，由于堵口合龙时间短，工程量大，施工强度很大，需要投入大量的人力和机械设备并白天黑夜不间断施工，工作面上容易造成车辆拥堵和其他安全隐患，因此堵口合龙前，必须制定周密的快速有序的施工方案，确保人车绝对安全和堵口合龙顺利进行。
最后，在工程施工完成后，应检验施工质量和预压效果，设置膜面沉降板，埋设分层沉降仪，测量真空度，及时整理变形与时间关系曲线，推算地基的最终沉降，为分析加固效果并为确定卸载时间提供依据。并且在工程中，应以施工安全目标为中心，“橫向到边、纵向到底”，采取可靠措施，并贯彻于施工全过程，确保施工安全，以促进各阶段施工目标的顺利、按期完成。
参考文献
[1] 陈士琳.水利工程围堰的施工方法经验探讨[J]. 知识经济. 2012（16）：46-47.
[2] 江兴南.围垦工程中软基水闸围堰的设计与施工水利水电技术[J].2010（09）：104-105.