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京杭运河航道疏浚期回淤量对施工的影响分析

2018-06-21吴国辉

珠江水运 2018年9期
关键词:水文气象

吴国辉

摘 要:随着社会经济的迅速发展,京杭运河航道施工期间面临着众多影响因素,其中以疏浚期回淤量最为突出,需要相关人员能针对这一现状展开深入化研究阐述,借此提出可行性较强的实施方案,促使京杭运河航道施工能顺利开展。文章主要对京杭运河航道疏浚期回淤量对施工可能存在影响进行深入化阐述介绍,并提出针对性的解决措施,保证了京杭运河航道施工的顺利开展。

关键词:回淤量 水文气象 护岸结构施工

1.工程概况

文章以京杭运河杭州段为例,该段工程主要是由京杭运河邵家村(K59+670)~谢村作业区段(K81+920)和杭申线塘栖(K0'+000)~博陆(K13'+298)段组成,建设里程为33.9km(包括余杭区31.7km、拱墅区2.2km),利用原IV级航道,建设内容主要是土方疏浚工程,新建、加固护岸工程及相应配套设施等,总疏浚工程量约112万m3,疏浚土质主要为淤泥、淤泥质粘土、粉土。

2.京杭运河航道疏浚期存在问题及解决措施

2.1京杭运河航道疏浚期面临问题

基于当前实际情况来看,京杭运河航道在开展疏浚期工程施工时,非常容易出现以下问题。

(1)施工现场的水文气象条件对施工产生较为重要的影响。航道疏浚工程的修建受水文条件、水位变化以及风力等综合因素的影响,甚至增加工程的施工难度。如高流速区域、双向流区域、横流作用区域及风力作用等,均会增加航道疏浚工程的施工定位的难度。而项目所在地水文条件的水位变化的速度、变化幅大以及河床演变的快慢均会对航道疏浚工程的开挖深度带来一定的工作难度。

(2)施工期的挖槽回淤问题。航道疏浚施工作业过程中遇到回淤问题是不可避免的,当航道疏浚施工中的回淤量小时,对航道疏浚工程的施工进度、施工质量以及施工成本所产生的影响较少;当航道疏浚施工过程中的回淤速度快、回淤量大且出现挖多少淤多少的情况时,将会对整个航道疏浚工程产生严重的影响,导致整个航道疏浚工程出现施工效率低、效益差等问题。对此,需要加强航道疏浚工程前期的物模试验报告对航道疏浚的挖槽淤积规律进行总结分析,并进行解决方案的详细的论述,确保施工有序进行。

(3)施工通航安全问题。施工期原航道正常营运,边通航边施工,施工与通航存在矛盾在京杭运河航道施工中也有着重要影响作用,影响施工效率的同时安全问题尤为突出,需施工组织设计开展时能切实提高重视程度,提出相对完善解决策略,便于促使京杭运河航道施工能安全稳定进行。

(4)特殊河床土层施工效率低。此种情况主要针对的是灌注桩护岸的施工,由于河床土层的组成情况较为复杂,有黏土层、卵砾石层、软岩层等,甚至某些普通河床中会出现特殊的河床土层情况,严重时将影响到施工的效率及施工质量。

2.2京杭运河航道疏浚期存在问题的解决措施

为有效解决京杭运河航道疏浚期建设施工时面临中众多隐患问题,需要施工组织设计人员能基于现场特点情况合理安排和控制。具体步骤如下:

(1)水文气象条件对施工定位及深度的影响。①根据施工现场的实际情况进行选择该施工环境周边的水文条件的疏浚设备及拥有丰富经验的疏浚技术人員、作业船员。②在高流速区、斜流区进行定位前,需要施工人员先做好挖泥船主锚的绞锚核算工作,并根据斜流的方向、流速对敷设边锚的数量及先后顺序进行设定,减少船体翻船事故的发生。在通航的航道施工,或直接采用定位桩的小型挖泥船施工,根据流向和风向确定船朝向,采用定位桩直接定位,不需抛锚,从而减少对通航的影响。

(2)对于京杭运河航道疏浚期存在的回淤问题,施工人员可具体采取以下治理性措施,进行内河航道的疏浚施工时尽量选择在中、枯水期进行施工作业,掌握汛期淤积、退水期的冲刷规律,最大程度的利用淤积和冲刷转换期,借助水流的自然冲刷作用完成对松动河床泥沙的疏浚处理工作,使内河航道的淤积泥沙被流水冲走一部分、被挖走一部分,从而取得事半功倍的疏浚效果。

(3)为有效解决通航安全问题,防止在施工期出现堵航或海事事故。首先在疏浚施工设备选型上应优选定位桩挖泥船,直接下桩定位,不需抛锚,从而减少对通航的影响,同时也提高了施工时间利用率,相关施工人员应在交通流量较大、交叉航道口、原航道事故等多发地段展开半幅分段施工操作,并明确发布施工通航公告,必要情况下还要聘请海事、港监等水上管理单位协助现场监督和管理,推动京杭运河航道施工能高效进行。

(4)对于可能出现的特殊河床土层进行灌注桩护岸施工。针对各种钻孔灌注易出现的孔径误差、钻孔垂直度误差、夹层、扩径、缩颈、断桩等质量问题,施工过程应加强仪器观测,精准测量,保证孔径及深度误差降到最低,增加管理人员,进行标准化管理,每天早晚开碰头会,对经常出现的施工问题进行解决,确保施工效率。

3.京杭运河航道疏浚期施工方法的阐述分析

3.1基坑开挖和排水施工

通常施工人员在具体开展京杭运河航道疏浚期开挖时,需先将地面标高分段按照设计断面开挖至围堰顶标高位置,对围堰进行预留或填筑,基槽开挖至设计底标高,再开展浇筑护岸工程,若是基底或墙后进行了水泥搅拌桩处理,一般需耗费上月时间方可完成,直至等到水泥土强度达到0.65MPa后,方可进行基槽开挖。施工工程中需保证基底预有100~200mm的土体,进行基础施工前做好人工挖除工作,做好每段基槽的开挖验收工作,开挖完毕及时做好铺设垫层处理。做好基坑开挖及护岸施工前的排水工作,特别是粉土和砂含量较高的土质需要采用井点排水措施进行施工。雨天应加强建筑物墙后地面排水,避免地面积水导致墙后地下水位迅速抬高超出设计工况,对京杭运河航道疏浚期工程结构安全性带来不利影响。除此之外,若护岸位置设置于河道,则施工人员应先将河床中的淤泥彻底清理干净后方能开展护岸施工,从而促使京杭运河航道疏浚期工程施工能顺利进行。

3.2新建护岸结构施工

往往施工人员在进行浇筑挡墙基础施工操作时,必须严格按照设计要求放样,经复核后确认无误,方可开展下一步工序,并且还要将C20块石砼放进墙身中,保证块石掺入比≤20%,具体施工时要先见砼方能下块石,不能先下块石。同时京杭运河航道墙身应总浇筑2~3次,浇筑时可采取适当措施减少温度应力,避免出现裂缝现象,并且挡墙迎水面可用C25细石砼砌M型水工砼劈离块,砼劈离块砌缝及内侧用 C25细石砼灌实,并用小型插入式振捣机振捣密实,劈离块外侧用M15水泥砂浆勾凹缝。而压顶则采用C25砼,同时压顶应等挡墙沉降基本稳定后浇筑,借此降低压顶裂缝出现可能性。此外,泄水倒滤层抗拉强度≥6kN/m,将土工布搭接宽度设置在500mm范围内,并用麻线缝合起来,泄水管每排平均间距为2m,头上包无纺土工布,伸入倒滤层100mm;如上下两排时,应交叉布置,往往在倒滤层施工时,先铺土工布,再按设计断面铺碎石,再用回填土覆盖,有利于促使京杭运河航道施工顺利进行。

3.3现有护岸加固施工

本工程为减少征地拆迁,主要采用了短板桩、灌注桩、钢板桩等加固护岸方案。除了短板桩基础加固外,施工一般不需要围堰,采用水上施工,搭设沉桩平台或采用施工船施工,沉桩、浇注帽梁、桩后回填。

板桩施工时需要做好板桩的平整度处理工作,加强板桩与周边建筑物的和谐度。钢板桩施工一般使用围凛梁进行施工,若是钢板桩施工位于离房屋较近的地段,为减少对周边居民正常生活的影響需要采用静压打桩技术进行施工。水上施工板桩沉桩在施工中需要配合适当强度及刚度的导桩、导梁及导架等进行定位的导向装置。

灌注桩与小板桩相结合的加固护岸施工流程为:对墙前的工作面进行清除→放样核对→进行间隔打灌注桩→达到设计强度的70%时开打20cm的厚砼板桩→浇注帽梁→后方回填碎石→后方回填土→种植植物。灌注桩施工时需确保钢护筒长度以保证其后小板桩能顺利打入。

4.结束语

综上所述,京杭运河航道疏浚期工程建设施工期间面临着众多隐患问题,一旦无法有效处理,就有可能对京杭运河航道建设施工带来不利影响。在这种情况下,就需要施工人员能充分认识到疏浚期施工存在的重要性作用,积极提出可行性施工操作方案,避免京杭运河航道疏浚期对整体施工带来任何安全威胁,推动京杭运河施工能朝向更好的方向前进发展。

参考文献:

[1]顾峰峰,沈淇,万远扬,等.长江口北槽深水航道回淤量计算模型研究[J].水运工程,2016(02): 92-98.

[2]雷晓玲,冉兵,杨程,等.三峡库区航道疏浚泥沙悬浮扩散影响数值模拟研究[J].工业安全与环保,2015(04):76-80.

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