堤身闭气土方施工技术探讨

2012-08-15金国成

黑龙江水利科技 2012年3期

金国成

(浙江省第一水电建设集团股份有限公司，杭州310051)

1 工程概况

宋埠—西湾滩涂围垦工程由主堤、北隔堤及沿堤的进水闸、排水闸组成。主堤长3 128.14 m，海堤级别为IV 级，堵口按非汛期5 a一遇高潮位典型潮型设计。抛石体、闭气土方、干砌块石棱体、灌砌块石及浆砌块石、混凝土梁格以及水闸工程是整个工程顺利完成的重要环节，特别是闭气土方工程是控制工期的关键，土方与石方二者需合理安排施工程序，既要控制施工速率，又要避免后期土方填筑突击施工危及海堤整体稳定。本堵口合拢之前，北闸已具备通水条件，非龙口段海堤高程已具备防大潮要求，即堤坝石方高程为6.0 m，土方闭气达到5.5 m高程以上，并堤当顶顺利通车，保证龙口堵口合龙土方正常供应。本工程闭气土方位于堤身内侧，共计闭气土方326 790 m3。

2 闭气土方施工难点与方案

龙口土方闭气在龙口石方封堵至▽5.0 m后，外海侧镇压层加宽的同时进行。龙口石方封堵后，受围区内外潮差的影响，龙口段会产生较急的水流漏进漏出，因此土方闭气是龙口施工的难点。因此，针对本工程特点，经综合考虑采取以下施工方案:

2.1 碎石垫层及土工布铺设

土石交界处的反滤层设计为20 cm 碎石垫层与一层400g/m2机织高强土工布。因龙口段受潮水影响，不断有较急水流进出，会给碎石垫层和土工布的铺设带来难度。为保证铺设质量，不能按照常规段的施工，一次性从下到上铺设到位，必须根据土方填筑强度，配备一定数量的人工，在内外潮差较小，水流较缓时铺设，然后采用袋装土覆盖，在水流变急时覆盖结束，做到随铺随压。

2.2 闭气土方施工方案

鉴于龙口段的闭气土方施工难度本身具有以下特点: ①每天两次潮水漏进漏出，水流比较急，冲损大; ②因需要尽可能快地完成土方闭气，施工时间短，所以施工强度高。本工程的闭气土方回填，40 m堵口段加高至▽5.0 m高程后，需及时用10 t自卸车将备用闭气土方( 内海滩涂泥) 运至堵口点，进行闭气土回填闭气，直至达到▽4.5 m高程，时间安排在4 d内完成。③因填筑速度快，没时间固结，填筑形成自然边坡的断面将远超设计断面。为此，对于本工程▽3.0 以下的闭气土方采用桁架式土方筑堤机停靠在内侧进行薄层轮加，土料取自内侧滩涂。而对于比▽3.0 以上的闭气土方利用备用土，则采用10 辆5 t自卸车驳运，随后进行龙口段闭气土方加高培厚，计划在1个月内完成。

3 闭气土方施工

1) 根据堵口断面、长度计算后，最后40 m口门位置小断面闭气需要闭气土方5 232 m3，在龙口堵口前，需要进行土方备料，备料选取点为内滩涂泥。为此，本工程的闭气土方用土取自围区内外指定范围的涂泥，表层浮泥不得采用。取土内侧采用桁架式筑堤机在业主提供的内海侧堤脚线50 m以外及外侧堤脚100 m外范围内取土直接上堤填筑，填筑时将根据加荷曲线分层进行，按规定时间固结，但同一层土方应尽快填筑。鉴于闭气土方施工稍滞后于石方施工，因此本工程的闭气土方施工遵循石方领先土方紧跟的原则，土方取土范围离内堤脚外50 m或外堤脚外100 m，采用浅挖广取，取土深度一般1 ～1.5 m。土中不得含树根、腐植土等杂质。为适应堤身后期沉降和防渗要求，土方施工时应预高30 cm左右。

2) 过渡反滤垫层是保证海堤工程质量和安全的重要环节。海堤抛石体与闭气土方间设置理砌块石厚40 cm，碎石垫层厚20 cm，400 g/m2反滤无纺布1 层。同时因其施工面小，技术要求高，应采用人工整平、拉直，紧贴碎石或闭气土方表面，紧接着填筑土方或碎石将其压住，然后紧随施工进度逐步上升，以确保反滤过渡垫层的质量。

闭气土由最底部开始水平分层填筑，薄层轮加，均衡上升，一般情况下，闭气土方回填分层厚一般为30 ～50 cm，每层间歇时间两星期，一般控制含水率＜49%，再进行加高填筑，闭气土填筑必须与场地回填土填筑整体协调，以保证闭气土体边坡稳定。土方闭气过程需按照加载曲线进行，按“薄层轮加，均衡上升”的原则分层梯级推进，保持与石坝平行，进度稍微滞后，高程略低。堤后涂泥填筑同时还需符合《浙江省海塘工程技术规范》中的施工要求。龙口合龙后，堵口段保护土方的块石应清除干净，防止形成局部渗流通道。

3) 闭气土方施工时关键是要严格控制闭气土方的施工速率及分层厚度，一般抛填厚度应控制在1 m以内，并必须符合加荷速率的要求，由于涂泥含水量大，土方上堤后难以压实，采取自然固结时间。在达到危险高程时应坚持薄层轮加原则，必须确保每一层加土至下一层加土之间有足够的间歇固结时间，禁止在同一地点连续不断地往上加土。土方施工遵循“流水作业”和“薄层轮加”的原则，要求土方填筑滞后于块石堆砌挡墙高0.8 ～1.0 m。

4 施工质量技术要点

1) 土方填筑质量检查与取样试验，按照有关规定执行;在施工过程中，经常测量填筑断面，使其符合设计要求; 同时在闭气土方施工中材料检验工作应连续进行，以保证施工质量满足规范要求，非规定的和非标准的材料不准使用; 施工中加强现场质量控制，并根据现场实际及时调整有关施工参数，确保质量;严格控制填土断面尺寸及标高。

2) 在本工程闭气土方施工前，应先进行质量、安全技术交底，使项目部全体人员都清楚施工内容、施工方法、和施工的要点。闭气土方反滤层的施工应特别注意对反滤土工布的保护，防止刺破、水的冲刷拉裂损坏土工布。

3) 由于堵口是打破常规进行加荷，要密切注意堤坝的稳定，加强堤坝( 着重是龙口段) 的沉降、位移，和坝面有无出现裂缝等情况的观测，发现问题即时上报业主和监理，以便及时协商处理方案，为此在龙口段需埋设一组( 共3 块) 沉降位移板，及时观测和记录。

4) 由于堵口期间是连续作战，施工强度高、连续时间长，施工机械投入也多，出现的不安全因素将会增多，所以要特别加大安全管理的力度，在人力、物力和设备上必须加强，保证堵口合拢的安全。对于大块石备料必须充足，块石单重≥200 kg，按截流体1/10 备料，北闸围堰石料可以满足大块石要求。在龙口进占过程中，堤头可能遭遇高潮位冲刷，应适当做成流线型，并用大块石保护。