崇明北沿圈圍二期工程“龍口”施工監理控制

張成濤，從賽飛

（1.上海宏波工程咨詢管理有限公司，上海市200232；2.江蘇省水利勘測設計研究院有限公司,江蘇揚州225009）

0 前言

隨著我國經濟的快速發展，土地的使用也越來越緊張，尤其在沿海地區，土地更加是寸土寸金。為了解決這一問題，采用灘涂促淤圍墾造地的方法，可以使有條件的周邊海域形成陸域。崇明北沿圈圍二期工程歷時20個月，為上海崇明成陸1213.3 hm2，現已順利完成。

在圈圍工程的設計、施工中，龍口合攏是整個工程的關鍵，也是監理控制要點。龍口施工主要有龍口設置、龍口構筑、龍口保護和龍口合攏幾個階段，應根據不同的環境和工況條件采用相應的對策措施，才能使大堤的龍口順利合攏，保證圈圍工程取得成功。崇明北沿圈圍二期工程龍口寬度300 m，龍口底坎高程1.50 m，龍口設計最大流速3.5 m/s，采用平堵、立堵相結合的合攏方式，從2007年11月15日開始平堵，19日完成合攏。崇明北沿圈圍二期工程的龍口合攏為類似的龍口施工控制積累了經驗。

1 工程簡介

1.1 崇明北沿圈圍二期工程概況

崇明北沿圈圍二期工程位于崇明北沿堡鎮港北閘以西，崇明北沿已建四通港、五通港促淤壩以南。該工程主要包括圈圍大堤（其中北圍堤長3641 m，東圍堤長2 864 m）、與崇啟大橋配套工程之間的北隔堤（長約919 m）及兩座臨時排水等設施，圈圍面積約1 213.3 hm2。大堤建在0.5～3.8 m的灘地上，屬中高灘圍墾。設計標準為：北圍堤按2級堤防設計，防洪標準取50 a一遇高潮位加10級風上限組合；東圍堤按4級堤防設計，防洪標準取20 a一遇高潮位加9級風下限組合。結構形式為單坡和復式斷面，采用混凝土框格內嵌0.35厚灌砌石護面，臨水側堤上、下級坡比均為1∶3，堤身外側6.0 m高程為0.4 m厚灌砌塊石消浪平臺；堤頂采用泥灰結石路面，寬為6.0 m，高程7.4 m；臨水側為漿砌塊石防浪墻，沿圍堤軸線每10 m分縫，內坡坡比1∶2.5，采用草種護坡及20 m寬內青坎。圖1為圍堤斷面示意圖。

1.2 龍口情況

在潮汐區域修建堤壩，為切斷漲落潮流，形成封閉圍區，一般均需設置龍口。設置龍口的作用是：在堤壩達到抵御一定水頭差之前，在堤線上預留缺口，允許堤內、外水流交換，減小堤內、外水位差。龍口處水流集中，易產生較大的流速，導致基底刷深，故需選定一個合適的位置，先將基底保護好，堤壩在該處形成人為預留口，在大堤達到一定高度后，合攏封堵缺口。該工程設一個龍口，寬度為300m，龍口底坎高程為1.5m，工程動工初期開始龍口構筑，經過近一周的施工至2007年3月18日完成，做好龍口兩側堤頭的保護。在堤頭處鋪設260 g/m2高強度土工布一層，上鋪袋裝碎石，并拋壓40cm厚塊石保護。在龍口范圍內采用260g/m2高強度土工布一層，然后在上面拋壓滿足計算重量的壓重塊石（250kg/m2），順水流方向呈條狀擺放。根據水流分布與變化情況，護底范圍在外棱體拋石護腳 外側加寬30m，內棱體外側加寬52 m，護底范圍內采用沙肋軟體排結構。龍口構筑質量較好，過水時，在最大流速下漲落潮時均無大的險情，達到設計功能要求。

2 監理控制的關鍵節點

2.1 合理選擇龍口的位置、數量及結構

龍口設置受庫區分割、筑堤方法、合攏工藝和水流條件等諸多因素的影響。針對該工程，根據地形、地質、水深、運輸條件和圍區面積大小及圍堤布置情況，結合圍堤方案龍口布置進行比較。經設計人員數模計算，以龍口流速為控制標準，因為較大的流速容易對龍口形成沖刷，對龍口的保護及龍口合攏不利，所以龍口流速大小決定了龍口構筑的形式和規模。該工程整個圍區設一個龍口，布置在東圍堤，設在樁號東1+882～東2+182之間，龍口段灘面高程1.50m，保護期龍口寬度300m，流速按3.5m/s左右控制，合攏期龍口寬度130m，流速不宜超過3.0m/s，試算結果見表1、表2。

表1 保護期漲潮、落潮流速極值統計

表2 合攏期漲潮、落潮流速極值統計

該工程龍口平面布置及結構見圖2～圖4。

2.2 控制好龍口的構筑和保護是龍口施工中的關鍵

2.2.1 龍口構筑

施工時應先進行龍口段的構筑，防止大堤棱體抬高后，水流集中到龍口段，形成沖刷。按設計要求的部位和尺寸進行施工測量放樣，堤基清理后，進行護底鋪排施工，并嚴格按設計要求將龍口底部通袋棱體加高至設計標高，然后再鋪設高強度防老化機織土工布或復合布，并對龍口內、外側的護底排體上進行拋石，形成內、外側的拋石棱體。頂高程控制在設計要求的范圍內，以減少水流的沖刷,并在外棱體位置專門鋪設350 g/m2復合土工布加工而成的壓重管袋，壓重管袋利用低潮順水流方向呈條狀鋪設，袋體尺寸為1.5 m×0.5 m，間距1.5 m，經過整個汛期的考驗，效果比較好。同時隨著圍堤堤身的增高，龍口兩側堤頭要及時構筑形成完整的龍口。

2.2.2 龍口保護

龍口構筑好后，至龍口合攏期一般為3～6個月時間，有些大型圈圍工程條件比較復雜的項目，龍口保護期會更長，甚至度過一個汛期才可進行合攏。所以在這期間，對龍口的保護相當重要，應成立專門的龍口保護工作小組，并由專人負責，每天落潮時檢查龍口及灘地變化、土工布之間的搭接及壓載情況，如有異常情況應立即采取措施進行補救，若發現龍口部位的壓重管袋破損，應立即派專人進行縫補或重新鋪設土工布進行壓載，定期測量高程變化情況，準備應急材料堆放在龍口兩側，并做好龍口保護的具體措施的應急處理方案，確保合攏前龍口構筑完好。

2.3 正確決定龍口的合攏方案

龍口合攏施工通常采用先臨時進行拋石合攏，再進行內外棱體閉氣合攏。也可采用兩種技術相結合的方案，根據實際情況來決定。

該工程合攏時根據當天的潮位情況，采用先臨時拋石壩合攏，減少龍口段流速，再在圍堤外棱體位置，采用充泥管袋閉氣兩種技術相結合的方案。首先在臨時拋石壩龍口段侯潮船拋石合攏，在龍口位置全段平拋上升一定高程（約2.5 m），形成龍口側石垅，降低外棱體位置龍口上的流速。拋石壩段合攏后，先將龍口段保護塊石及壓重物拆除，將龍口充泥管袋標高平堵抬高至+2.5 m標高，再將保護期口寬300 m的龍口用充泥管袋立堵收縮至130 m，形成最終龍口。最后采用平堵方案，利用小潮汛在1個低潮位期間加高合攏斷水，斷水后迅速加高到外棱體控制標高，進行堤芯土閉氣，加高內棱體至設計標高。

2.4 龍口封堵及質量控制

2.4.1 龍口合攏施工程序

龍口合攏施工程序見圖5。

龍口合攏時做好施工現場平面布置，按計劃程序組織合攏施工。

2.4.2 合攏需具備的條件

（1）大堤全線外棱體、內棱體、堤芯吹填土達到要求的合攏高程，滿足合攏后大堤防滲穩定要求；

（2）臨時排水管安裝及排水設施構筑完成，能正常排水；

（3）合攏所需的充填沙儲備充足，必須滿足合攏用沙及閉氣用沙量2倍以上；

（4）龍口合攏方案及報告已獲批準。

2.4.3 合攏時間

龍口合攏時間的選擇非常重要，對合攏期的水文氣象、龍口的變化情況及施工條件等要經過慎重分析確定，一般選在非汛期小潮汛初潮期開始進行龍口合攏。根據當地的潮汛資料分析，并對現場的潮位和流速進行一個周期的觀測，以掌握合攏時漲潮落潮的準確時間和最高、最低潮位以及斷水時的流速等資料。該工程合攏時間根據預報潮位從11月14日轉小潮汛，15日至19日潮位逐漸走低，對龍口合攏施工是有利的，所以選擇在此時是合理的。

2.4.4 龍口封堵

封堵前應組織足夠人員和設備將龍口段壓重物逐段清除，開始平堵，將龍口現有底標高進一步抬高。減少龍口過水量，為龍口的最終合攏創造有利條件。平堵完成后，開始立堵，將龍口斷面和外棱體標高從龍口兩側向中央位置逐步收縮至合攏，根據施工強度和龍口的水流情況確定最終龍口的寬度。達到外棱體標高的最后環節，最終合攏是將龍口徹底斷水，它標志著圍堤工程的成功。

3 合攏過程

崇明北沿灘涂促淤圈圍二期工程龍口合攏選在2007年11月15日至19日，為非汛期小潮汛，有利于龍口合攏，合攏預報潮型如圖6。

實測潮位為：16日最高潮位為3.48m，17日最高潮位為3.21m，實測潮位較預報潮位低30 cm，潮時晚30 min左右。

龍口合攏工程量見表3。

平堵施工從2007年11月15日20∶00開始，至16日1∶00，第一層袋子從兩側向中央各完成4個20.5 m×22.8 m的袋子，龍口過流。從16日7∶00開始至16日12∶00，第一層貫通，龍口繼續過水，龍口水深約1.5 m，平堵結束。從16日20∶00開始立堵收縮，至17日0∶50第三層袋體貫通龍口斷水。斷水瞬間的最大流速2.56 m/s，從17日7∶00開始最終龍口合攏，至18日11∶18第五層袋體貫通，龍口合攏后升高外棱體、內棱體及堤芯土施工至19日16∶10完成，達到設計高程，進行沉降位移觀測，坡面保護。該工程龍口合攏完全按擬定的方案實施。

4 體會

（1）龍口位置的選擇以及龍口的設置和構筑，應根據現場具體情況，嚴格按設計要求進行控制。該工程結合泥庫的布置及工程地形、地質、水深和運輸條件等情況，施工時監理人員應先控制好龍口段的護底保護和構筑，在大堤全線棱體抬高后，水流集中通過龍口段，沒有造成沖刷，故龍口段施工應結合工程特點，科學合理安排施工順序。

表3 龍口合攏工程量計算表

（2）龍口保護期做好龍口的動態觀測，加強巡查，發現問題及時補救，確保龍口段完好無損，也是監理控制的重點工作。該工程龍口構筑至龍口合攏施工完成，中間保護期近8個月，保護期間，對龍口段底層護底通袋的保護至關重要，其次是上部壓重管袋的保護，有破損時都能及時處理，這些是龍口保護能夠渡過汛期的關鍵所在。

（3）該工程根據現場工況條件和氣象情況，科學合理編制合攏方案，并結合實測數據分析，采取相應的措施。該工程龍口合攏施工過程中，對實際潮位的觀測和預報潮位比較，合理利用小潮汛汛期、潮型的變化關系，組織合攏施工，斷水時機掌握得比較理想，保證了龍口合攏的順利完成。

重視龍口施工控制，嚴格、認真監理，科學對待，才能使圍堤工程施工達到理想的效果。