沿海滩涂地域水闸施工方案研究

李文钢

(福建省围垦工程处，福建龙海 363100)

沿海滩涂地域水闸施工方案研究

李文钢

(福建省围垦工程处，福建龙海 363100)

沿海滩涂地域的地质条件复杂多变，且水闸各组成部分荷载差异很大。本文探讨了如何根据具体施工条件、企业施工水平和施工经验，结合规范及技术标准，对建造在滩涂地域上的水闸各主要组成部分的施工提出最佳方案，以满足工程安全稳定、造价合理、施工方便的要求，实现建设目标，可为类似工程的施工提供借鉴。

沿海滩涂地域;水闸;施工方案

随着沿海城市建设的不断扩大，沿海岸路堤建设也加速发展，在改善城市交通状况的同时，也为城市美好发挥了重要作用。为解决城区排涝、排洪及防止海水倒灌，在排洪、排涝口建设水闸，成为新建路堤必须考虑的问题。

1 概况

龙海锦江道东段防洪防潮一期工程采用路堤闸结合方式，可同时解决城市防洪和交通问题，即在外侧按城市防洪标准修建驳岸，驳岸内侧修建集休闲、观光、旅游、交通功能于一体的城市综合性Ⅱ级主干道路。该项目所属的渔业港水闸位于龙海市石码镇，锦江道东段防洪防潮工程桥涵内侧。水闸净宽13.5m(3孔 ×4.5m)，闸室为钢筋混凝土结构，闸基处理采用C25混凝土冲孔灌注桩，闸底高程－1.1m，闸门为钢结构，启闭设备采用QPQ卷扬式启闭机［1］。

2 水文、地质条件

工程位于九龙江南港延伸，地貌上属九龙江河口区感潮段，工程区处河床高程为3.28～－3.42m，一般高程为2.47～－1.75m，河滩坡度约1∶(2.5～3.0)，坡度平缓;岸上路面高程一般为3.28～4.53m，场地内地层主要为人工填土、全新统海积层及全新统冲洪积层。

3 水闸施工方案

根据现场地形地质条件、施工条件、企业施工水平和施工经验，结合规范及技术标准，经充分研究论证，

对建造在滩涂地域上的水闸采用以下施工程序:筑岛围堰→基础处理→基础开挖→水闸施工→土方回填。

3.1 筑岛围堰施工

由于工程范围内淤泥较厚，属感潮段，若只采用围堰式施工，围堰完成后作为基础的淤泥处理较复杂，而且在基础处理时段内抽水费用增加不少。规范表明［2］，采用筑岛围堰方式，基础处理施工无需抽水，且在基础处理后淤泥通过回填砂挤压排水而固结硬化，便于开挖，减少了排水和开挖费用。该工程采用筑岛围堰的方法。

3.1.1 堰顶高程确定

根据海事部门提供的潮位表及该地区工程经验，平均年最高潮位4.15m，设计高潮位为4.65m。龙海至厦门快艇经过施工区域外围，造成涌浪。通过1个月的测定，平均浪高为30cm，安全加高取30cm，最后确定围堰堤顶高程为5.3m。

3.1.2 堰身结构

九龙江砂资源很丰富，采砂船及输送带式运输驳船较多，为充分利用当地资源优势，确定采用砂作为筑岛围堰的材料，堰体沿江侧采用防渗彩条布及袋装砂防护。根据工程施工的需要，围堰堰顶宽确定为1.5m，两侧边坡确定为1∶1.5。

3.1.3 筑岛围堰填筑

主要采用输送带式驳船进行筑岛围堰的填筑，在高潮阶段驳船运砂至筑岛围堰范围内，根据定位范围用输送带进行抛填，抛填应均匀，高度不宜超过1m;然后再依次分层抛填筑堤、筑岛，堰体用挖掘机进行整平至设计高程。堰体内筑岛抛填的砂用推土机进行整平，达到要求为止。

3.1.4 堰体防护

堰体采用彩条布压砂袋防护，堰脚用砂袋磊墙保护。首先用挖掘机进行边坡整平，人工铺设彩条布、压袋。

3.2 水闸基础处理

该工程采用冲孔灌注桩基础。施工前应准备足够的黏土，只有其物理化学性能指标符合要求，才能制出性能合格的泥浆。有条件时应优先使用膨胀土。钻孔时必须保证孔的直径，孔壁必须平直，孔斜率保证在允许范围内不偏差。发现有孔曲、探头石、梅花孔等必须进行处理。保证嵌入持力层的深度，清孔符合规范及设计的要求。加工好的钢筋笼要进行编号，标明上、下端。应放置在平整的场地上，以免变形。钢筋笼组装下设前应正确量测主钢筋的长度，做出标记。利用钻机或吊车起吊，在孔口焊接加长，逐节随焊随下，直至下完为止。起吊设备能力应满足起吊联结成整体钢筋笼的重量。清孔合格后，立即下设钢筋笼、导管。之后，再将导管提离孔底约10～15cm，把导管固定在槽孔。将隔离球(塞)放入导管内，装上漏斗。先把砂浆灌入导管，相继灌入混凝土，将隔离球压至孔底，将混凝土充满导管，即可按计划顺序浇筑。开浇时将导管提离孔底20～30cm，放出隔离球，随即补充混凝土并将导管再下至开浇前的位置，使管底埋入混凝土。在整个浇筑过程中，要定时定点测量混凝土浇筑高度，控制混凝土均匀上升。一般每30min测量一次。要随着混凝土浇筑面的上升逐渐拆除导管，但要注意导管应始终埋入混凝土内，其深度不得小于1m。

3.3 基础土方开挖

土方自上而下分层开挖，共分三层，如图1所示。第一层从2.5m挖至零高程，第二层至－2m高程，第三层挖至设计高程以上30cm。

图1 水闸基础土方开挖

根据规范［3］，基坑排水根据分层及渗水情况确定水泵数量及台数。在围堰四个角落用管径1.8m、壁厚5mm、高2m的钢护筒打入基面以下1.5m，然后把钢护筒内泥沙挖除，作为集水井，沿围堰边开挖30cm× 30cm排水沟引至4个集水井进行集中抽水。用钢护筒作为集水井很好地解决了集水井周边塌方的问题。

开挖采用反铲挖掘机，用自卸汽车、装载机运土。机械开挖到距离设计基面30cm左右时，改用人工开挖至设计基面。灌注桩桩间土及防渗墙周边土方开挖应人机配合，以防止桩、墙体受机械扰动破坏。成桩顶高程应比设计桩顶高0.5m，桩间土方经人工挖除后进行砍桩头施工，即将设计桩顶至成桩顶多余的0.5m桩头人工凿除。

3.4 水闸土建施工［4］

龙海渔业港水闸剖面如图2所示。

3.4.1 底板混凝土浇筑

为保证混凝土在旱地施工，仓面不得有流水，因此要做好排水措施。在混凝土垫层达到施工强度后进行立模扎筋。基础部位可先立模后扎筋，扎筋时按施工图和施工规范要求，根据钢筋规格、数量、间距、接头错位、上下层钢筋间距、保护层厚度进行绑扎和焊接施工。基础下层钢筋的保护层用砂浆垫块在绑扎时同步完成，安装止水体和沉降缝板，模板支撑牢固，模板表面涂脱模剂。

图2 龙海渔业港水闸剖面(单位:mm，高程单位:m)

因底板基础高差较大，故现场采用输送泵车浇筑混凝土。插入式振捣器振捣密实，原浆抹平。由于底板厚为1.5m，混凝土浇筑，按每层0.3m厚度进行，采用阶梯法浇筑，并确保混凝土二次覆盖时间不得超过2h，振捣主要采用插入式振捣器振捣。分层振捣时，振动头应插入下层混凝土5cm，每个位置的振捣时间以混凝土表面不再显著下沉、不出现气泡并开始泛浆时为准。浇筑方向沿闸底板长度方向，从一端开始至另一端结束。由于水闸底板混凝土量较大，混凝土浇筑严格按规定的分缝尺寸及厚度备好料，要科学合理安排混凝土运输车辆的台数，人员配备充足，按两班人员施工进行安排，注意交接工序紧凑有序。检查好机具

并保证有备用，振动器备有富余，以防中途故障，充分保证混凝土施工不间断。在验仓合格后连续施工，防止冷缝或人为施工缝的发生。

3.4.2 混凝土闸墩加高。

a.立模、扎筋。因闸墩较高，故立模前需搭设脚手架。立模前，凿毛冲洗干净混凝土施工缝。闸墩立模应采取内外两面支撑加固，保证混凝土浇筑过程不变形、不漏浆，埋设好分段竖向止水和沉降缝。按施工要求，根据钢筋规格、数量、间距、接头错位、上下层钢筋间距、保护层厚度进行绑扎施工。

b.混凝土浇筑跑道、仓面架搭设。因闸墩较高，闸墩加高计划分3～4次进行，采用钢管脚手架铺竹脚手片的跑道、仓面。跑道、仓面都必须与模板分离。

c.混凝土浇筑。闸墩混凝土量比较大，且模板支撑加固比较困难，因此闸墩混凝土浇筑时，既要保证一定的浇筑强度，同时更要控制混凝土上升速度。采用混凝土泵车进行混凝土输送，下卸入仓，平仓后，插入式振捣器振捣密实。

3.4.3 交通桥、平台梁、楼板施工

立模支撑排架必须牢固稳定，保证混凝土浇筑过程不变形、不漏浆。扎筋必须按设计及规范要求进行加工制作及现场安装绑扎，尤其应控制主梁与次梁配筋的程序、楼板钢筋的规模、数量、间距、保护层的要求，保护层用砂浆垫块绑扎，保证上下层钢筋间距，可增加架立筋并电焊焊牢，在混凝土浇筑过程中应安排专人负责整理，注意埋设好上层建筑框架柱插筋。混凝土浇筑入仓之前仓内须冲洗干净，混凝土浇筑先梁后板，先低后高。梁深超过50cm，分层台阶式浇筑推进，不能一次性全断面推进，梁、板混凝土应同时浇筑、顺序推进，梁混凝土采用插入式振出浆，人工原浆抹平压光，严格控制高程和楼面平整度。严格控制混凝土养护、拆模时间。

3.5 土方回填施工

当闸室闸墩混凝土强度达到设计要求，上下游挡墙、翼墙施工已完成，混凝土强度达到80%以上设计强度时(按混凝土试块压值为准)，即可安排土方回填施工。

回填土质量要求如下:

a.根据设计及规范要求进行回填施工，回填土分层厚度不大于25cm，均衡水平上升。做到闸两侧回填压实对称施工，同步上升。与混凝土结合部回填应先在混凝土表面刷涂浓泥浆，再回填土，边涂泥浆边分层夯实上升。

b.回填土施工要保证其接头防渗要求，同时注意做好闸两侧防渗结构的保护，施工中不得损坏，在防渗设施得到认真处理和保护的前提下才允许回填土覆盖。

c.回填土方施工安排在晴天进行，要控制土的含水量和压实度。要清除土料中的杂质，上层铺土前要对下层土进行刨毛处理。回填采用后退法卸料，人工铺摊整平，振动压路机夯实。靠近结构物处的填土应分层填筑，每层松铺厚度不宜超过150mm，采用蛙式打夯机或人工夯实。

4 结语

沿海滩涂地域的地基一般为高含水量、高压缩性、高灵敏度、低承载力的淤泥软土地基，如何根据地形、地质、水文、气象、潮汐、建筑物的结构特征等条件，结合规范及技术标准，选择合适的河口段围堰方式，以及软土地基处理、基础开挖、水闸施工的方案，本文做了一些分析，并对相应的施工方案和施工技术做了针对性阐述，以期为类似工程的施工提供有益的借鉴。

［1］福建省围垦工程处．龙海市锦江道东段防洪防潮工程施工组织设计［R］．2008．

［2］DL/T 5087—1999水电水利工程围堰的设计导则［S］．北京:中国电力出版社，1999．

［3］SL 260—98堤防工程施工规范［S］．北京:中国水利水电出版社，1998．

［4］SL 27—91水闸施工规范［S］．北京:中国水利水电出版社，1991．

Research on coastal shoal area sluice construction plan

LI Wengang
(Fujian Reclamation Project Department，Longhai 363100，China)

Coastal shoal area is characterized by complicated geology condition．Each part of the sluice has great load differences between each other．In the paper，how to propose the best construction plan aiming at all parts of sluice constructed on shoal area according to concrete construction condition，enterprise construction level and construction experience by combining specification and technical standards is discussed，thereby meeting project requirements on safety，stability，construction cost rationality，construction convenience，realizing construction objectives，and providing reference for constructing similar projects．

coastal shoal area;sluice;construction plan

TV511

A

1005-4774(2015)05-0011-04