南通船闸下游引航道护岸加固修复方案探讨

许丽华

【摘要】南通船闸下游引航道护岸虽经过多次加固和维修，但是随着使用年限的延长，右侧护岸出现了局部塌陷、位移等险情与损坏，因此，急需进一步加固和维修。

【关键词】船闸；钢筋混凝土；护岸加固；方案

一、前言

受船舶日趋大型化和过闸船舶流量不断增长，以及长江潮汐和雨水冲刷等多因素的共同影响，南通船闸下游引航道右侧护岸发生不同程度的塌陷、位移，墙后土流失严重，严重影响了船闸的安全运行。为了保证船舶的过闸航行安全，需要對该段护岸进行加固修复处理，在加固维护的过程中要根据船闸的实际情况选择可行的施工方案，以保证该工程的施工质量和船闸护岸的安全。

二、工程概况

南通船闸位于南通市区西大门，为通吕、通扬运河入江口门船闸，下游距长江1.2km，上游与南通市区毗邻。

此项下游引航道右侧护岸加固工程实际施工总长460米，新建独立靠船墩23个，间距20m，维修新建塌陷的护岸105米。本工程位于南通船闸下游引航道右侧辅导航墙至威胜混凝土公司码头段之间的护岸，中间塌陷段凿除原护岸至▽1.3m（废黄河高程系，下同）以上墙体，新筑C25混凝土基础、墙身，恢复原有墙体线形，墙后采用6%水泥土分层回填压实，墩前按1：3坡比放坡疏浚至▽-3.8 m高程。在距离原护岸临水面7m新建靠船墩，靠船墩采用钻孔灌注桩基础，每个墩位四根直径1米的灌注桩基础，墩身为独立靠船墩结构，桩顶与承台浇筑为一体，迎水面设置钢护面防撞，并安装系船柱和系船钩，靠船墩采用预制板结构与岸衔接（与船闸纵轴线呈垂直布置），墙后浇筑水泥混凝土路面，并安装路灯照明设施，改善沿线的待闸环境，确保船民通行安全。

三、护岸结构型式设计

引航道是船舶安全顺利进出船闸的“咽喉”，并供待闸船舶安全停靠。目前国内通航建筑物上、下游引航道护岸结构型式多为重力式结构或浮式趸船结构，部分引航道护岸结构采用连续墙结构、墩板结构、框格结构和扶壁式挡土墙结构，一般情况下均采用干地施工。根据本工程实际情况，通过初步筛选，提出了以下两种护岸结构形式：

1、现浇混凝土挡墙

拆除塌陷段护岸的压顶及墙身至▽1.3m，在原墙身后开挖基槽，分段浇筑混凝土基础与墙身，恢复原有护岸线形，便于靠船墩人行板梁架设，改善后方道路通行环境。

2、灌砌块石重力式结构

拆除塌陷段原护岸至▽1.3m以上墙身，在原墙身内侧新筑C25混凝土基础，分层砌筑块石墙身并灌细石混凝土，与未塌陷段原护岸相连。

根据本工程地形、地质及水文特点，设计最高通航水位▽4.5m，设计最低通航水位▽-0. 6m，施工期潮水最高水位▽2.3m，最低水位▽0.4m，施工时受潮水影响严重，无法打围堰，只能利用落潮时间施工，且墙后仅有小面积场地和狭小的施工通道，如果采用灌砌块石结构，需要石料量大，砂石料堆场大、用地多，墙身的局部强度差，不如混凝土挡墙强度大，加之此段护岸为待闸船舶停泊区，容易被待闸船舶挤撞，造成护岸损坏，增加养护费用。综上所述，通过方案比选，我们主要考虑在取消围堰情况下也能顺利施工的护岸结构型式即采用第一种方案：现浇混凝土挡墙。

在具体施工时严格按照施工工序安排：场地清理→开挖基坑土方→铺设碎石垫层→基础浇筑→墙身立模→墙身混凝土浇筑→墙后土方回填→墙后土方整平。基槽开挖利用挖掘机开挖与人力修整相结合，基坑边坡坡比按照大于1：1标准开挖，挖掘机开挖底高程控制在基础底面以上30cm左右，剩余土方（保护层土方）采用人工开挖，每道工序都得抢低潮施工，确保不受潮水影响。

四、基础钻孔灌注桩施工

本工程共23个靠船墩，每个墩下设4根Φ1.0m钻孔灌注桩，共92根1840m。灌注桩底面高程为▽-19.0m，顶面高程为▽1.1m（废黄河高程）。

水下灌注桩施工项目是本工程的重点难点，一方面是施工时受长江潮水位的影响，水位落差大，增加了工程施工难度；另一方面从施工前平台搭设的牢固稳定性开始、到施工时灌注桩的桩位控制、成孔的桩底桩顶高程、泥浆指标、钢筋笼制作加工、水下泵送混凝土的浇筑等每个环节都必须精心组织设计实施，才能确保隐蔽工程的施工质量优良。

1、设备选型

根据地质资料和设计参数，结合以往类似工程施工经验，选用2台GZQ1250-B潜水钻机，正循环成孔。钻机采用锥式合金钻头。

2、水上钻孔平台

在搭设平台前先清除该段护岸墙前水下石块等障碍物，清障后进行施工平台搭设。靠船墩钻孔桩位的操作平台采用军用贝雷片纵向搭设，基础为Φ500钢管桩，长度为8-10m，顶部铺设I20型钢为平台骨架，钢管桩采用浮吊，振动沉桩至标高。

3、钻孔灌注桩施工工艺

（1）泥浆制备及循环

根据工程地质条件，护壁泥浆由粘土、优质膨润土、外加剂与水拌制而成，粘土、优质膨润土需从外地购买，从水路装运至施工现场。泥浆的制备采用造浆机。循环出来的泥浆先通过泥浆处理机再进入泥浆池，调整其性能指标后，再进入循环使用。

（2）钢护筒

水上钻孔桩采用双护筒形式，外护筒用厚度10mm的钢板卷制而成，直径为1.8m，长度6m；内护筒用厚度3mm的钢板卷制成内径为1.05m，埋置深度必须能隔离淤泥层，埋置深度不小于1.0-2.0m，采用振动夯进行强振。为保证成孔安全，护筒沉设时应严格控制桩位及垂直度，护筒顶标高高出施工期最高水位1.5m，护筒平面位置偏差不得大于5cm。

（3）钻机移位

因场地狭小，钻机从水路运至施工区域，采用浮吊吊运至施工平台、在其下铺垫枕木，移位采用牵引法将钻机滑移就位。

（4）钻进成孔

护筒正位后，将钻机就位，下钻头开钻。钻孔开孔时，应先启动泥浆泵和转盘，待泥浆进入护筒内一定数量后，方可开始钻进。钻进时注意控制进尺适当。在粘土中钻进时，宜采用中等转速，大泵量、稀泥浆。在砂土中钻进时，宜采用低档慢速，大泵量、稠泥浆。桩孔钻进采用分班连续作业，中途不得停止。施工中因故停钻时，孔口应加护盖，并保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度以及相对粘度，防止在施工中出现塌孔。完成成孔之后，钻机一般情况下由自身牵引来完成移位。

（5）清孔

在钻孔的过程中达到设计要求后，要检查其深度和打孔的位置是否符合设计要求。符合相关要求后，对成孔进行必要的清理，清孔一般要进行两次清孔，一次为主，二次为辅，采用“换浆法”和“抽浆法”相组合，在清孔的过程中要注意对孔内的水头进行保持，避免在清孔的过程中出现坍塌；注意孔底沉渣厚度，不能用加深孔底深度的方法代替清孔。

（6）下放钢筋笼

钻孔桩钢筋笼加工在分段下料、分节制作验收合格后（其一段长度为9m），由钻机自备的吊运设备分节下放钢筋笼。安装时相邻两段钢筋笼必须焊接牢固，且主筋接头必须错开，接头在孔口焊接后继续沉放到设计长度，用吊压结合的方法把钢筋笼固定在护筒上，以防止浇筑混凝土时钢筋笼上浮或下沉。

（7）混凝土浇筑

本工程钻孔桩混凝土受现场施工条件的限制，购买商品混凝土浇筑，混凝土输送泵泵送到现场用导管法浇筑水下混凝土，导管直径25cm，导管与混凝土集料斗相连，导管下口至孔底的距离约30cm。混凝土应连续浇筑，浇注中应始终保持混凝土导管埋深在2m～6m间。

五、结束语

综上所述，在船闸引航道护岸加固修复的过程中，我们要根据船闸的实际情况采取相关的方案，保证施工过程中不影响船闸的正常运行和航道的安全畅通，建成高质量的引航道护岸。

【参考文献】

[1]夏正东.京杭运河口门低等级老船闸扩容改造研究[J].交通科技，2012.5（5）：118-120.

[2]李建红、芦志强、吴澎. 船闸工程引航道墩板式结构的优化设计[J].水运下程，2010.9（9）： 92-96.