航道整治工程圍堰施工技術(shù)研究

林石

摘 要：在航道改造施工過程中，為了合理控制工程施工成本，且滿足航道通行要求，施工過程中，必須要采取有效的技術(shù)管理措施，以確保整個(gè)工程有序開展。本文中以某航道為案例進(jìn)行分析，對(duì)于其具體的圍堰工程進(jìn)行了必要的分析和講述，同時(shí)深入分析了施工方法的優(yōu)缺點(diǎn)，列舉了施工中應(yīng)該注意的若干問題，希望能為航道改造工程提供一定的參考意見。

關(guān)鍵詞：航道；整治工程；圍堰技術(shù)；研究

中圖分類號(hào)：U615 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006—7973（2017）06-0048-02

通過科學(xué)治理，能保證整個(gè)航道具備較高的功能性。因此，為了有效提升航道工程的安全性和綜合能力，需要根據(jù)航道的實(shí)際運(yùn)行情況，對(duì)其進(jìn)行必要的改造處理，以滿足現(xiàn)代化航行的實(shí)際需求。在航道整治的過程中，必然要考慮改造過程的成本，同時(shí)需充分考慮整個(gè)施工過程中的技術(shù)條件和具體的施工環(huán)境，并深入分析其對(duì)整個(gè)改造工程的影響。

1 工程概況

本工程中的航道所處江西境內(nèi)，工程總長(zhǎng)度約為18km，支流的線路在25條以上，目前發(fā)現(xiàn)的廢棄河口的數(shù)量在15個(gè)以上，該航道對(duì)于當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)影響力比較大，也是該區(qū)域內(nèi)河道運(yùn)輸中必不可少的一部分。在航道的建設(shè)初期，主要是用來運(yùn)輸集裝箱，通航的標(biāo)準(zhǔn)為III 級(jí)。由于該工程所處的區(qū)域?yàn)楦谐眳^(qū)，所以河流中的水系環(huán)境較為復(fù)雜，流速也比較慢，骨干河流較少，洪水和潮汐對(duì)于航道的正常運(yùn)行均有一定的影響。因此，該航道的水文環(huán)境非常的復(fù)雜，存在較多的不確定性因素。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，其歷年來的水位情況如下：高水位中最高的出現(xiàn)在1999年，總高度為3.9m，平均在2.6m左右；歷史最低水位出現(xiàn)在1968年，為1.46m，平均2.2m（以上所有的水位數(shù)據(jù)均來源于該地的水文檢測(cè)站）。航道內(nèi)的沿線和地面、堤岸和路基的高度分別為2.6～4.0m、3.6～5.7m。整個(gè)工程的總體結(jié)構(gòu)形式為L(zhǎng)形，施工時(shí)一般是在干地上進(jìn)行施工，因此，圍堰的施工是影響航道改造工程的關(guān)鍵因素 。

2 圍堰形式

2.1 常規(guī)型

深入研究該航道的具體情況發(fā)現(xiàn)，其非支流河口的區(qū)域內(nèi)由于淤泥較少、土層穩(wěn)定性比較高，承載性能比較好，限位性較強(qiáng)，再加上河床的高低起伏不大，從經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行考慮，選擇木樁圍堰的形式具有較強(qiáng)的效果。這種方式在進(jìn)行施工的過程中，首先將兩排的木樁打好，然后在木樁內(nèi)部鋪設(shè)竹片筏、土工布，之后將土分層填充在木樁的中間，這樣就能夠有效的避免河流對(duì)于其結(jié)構(gòu)的沖刷。該工程中的木樁最好選擇紅松、杉木等，主要因?yàn)檫@兩種木材具備較強(qiáng)的抗彎性能，且市場(chǎng)上較多，價(jià)格也比較低。施工過程中可以根據(jù)實(shí)際需要確定所使用的木材長(zhǎng)度，臨時(shí)隔擋的間距應(yīng)該控制在600m以內(nèi)。

根據(jù)本次航道改造工程的設(shè)計(jì)方案要求，了解了該區(qū)域的歷年平均水位高度為3.2m，且對(duì)潮位、風(fēng)浪等因素進(jìn)行充分分析和考慮之后，最終確定了本次工程的圍堰高程設(shè)定為3.6m；內(nèi)排樁長(zhǎng)度設(shè)置為6m，內(nèi)寬2.5m，凈寬2m；木樁的直徑控制在0.18～0.26m之間，頂高 3.5m；內(nèi)排樁長(zhǎng)度 6m，外排樁 8m，兩個(gè)木樁之間的距離應(yīng)該保持在0.8m左右；高度在3m以上的位置上應(yīng)該設(shè)置長(zhǎng)木圍檁，同時(shí)使用鋼絲繩將這些木樁進(jìn)行固定，建筑保持在1.2m左右。此外，為了有效防止雨水沖刷對(duì)于該工程產(chǎn)生影響，堰頂還設(shè)置了袋裝土，其厚度在0.1m左右。

2.2 加固型

經(jīng)過了大量的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，該航道所在的支流河口處存在大量的淤泥，承載能力嚴(yán)重不足，限位性能也非常差。因此，為了充分保證整個(gè)工程的安全性，最好使用鋼板作為圍堰的基礎(chǔ)材料，也就是我們所說的使用鋼板來替代，同時(shí)對(duì)樁長(zhǎng)做出必要的調(diào)整。分析本次工程的實(shí)際情況和設(shè)計(jì)方案，確定該項(xiàng)目中使用鋼板的規(guī)格為15×50×250；內(nèi)樁長(zhǎng)度為 8m；外排樁為 10m；同時(shí)在1.5m高的位置上設(shè)置了一道圍檁；設(shè)置的臨時(shí)隔擋應(yīng)該保證其間距在100m.以內(nèi)，設(shè)計(jì)方案與木樁圍堰基本相同。

2.3 補(bǔ)強(qiáng)型

本次項(xiàng)目深水階段的主要特點(diǎn)為承載能力不足，限位性能不佳，為了保證整個(gè)工程的安全性，最終選擇是用鋼板圍堰的方式進(jìn)行施工。施工中，需要根據(jù)工程實(shí)際情況對(duì)樁距做出必要的調(diào)整，間隔尺寸由原先的0.8m縮小到0.6m，其余的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)保持不變。

2.4 穩(wěn)定性

水的壓力、土的質(zhì)量以及樁體質(zhì)量對(duì)于圍堰質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生一定的影響，并且可能會(huì)影響工程整體的穩(wěn)定性，考慮到該工程中流體的流速在1.5m以下、圍堰方向基本一致，所以沖刷對(duì)于工程的影響作用不大。在側(cè)向水壓方面，工程中所搜集到的水壓驗(yàn)算資料如表1所示。

抗傾覆性能方面，在圍堰和深水區(qū)域中，每延長(zhǎng)1m的距離土體重量增加值分別為127.0 kN/m、179.9 kN/m，因此，土體的自重基本可以達(dá)到穩(wěn)定性的要求。單根鋼絲可以達(dá)到80 kN以上的抗拉強(qiáng)度，兩根并列的情況下，可以達(dá)到每延米受力為133.5 kN/m，大于127.0 kN/m；兩根鋼絲繩如果是上下兩層并列的方式進(jìn)行安全，每延米受力為267 kN/m，也高于179.3 kN/m，可以實(shí)現(xiàn)自限位的作用。

抗剪性能方面，施工中可以使用性能較高的杉木和紅松，并且需要嚴(yán)格控制間距，以保證工程中所要求的抗剪性能，為了提高整個(gè)工程的安全性，該距離確定為0.8m。

3 施工要點(diǎn)分析

3.1 準(zhǔn)備階段

施工準(zhǔn)備階段一般需要進(jìn)行臨時(shí)設(shè)施的搭設(shè)，并且進(jìn)行技術(shù)交底工作，保證施工區(qū)域內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)影響工程施工的障礙物和設(shè)施。這一過程中的重點(diǎn)工作主要有：對(duì)于工程區(qū)域詳細(xì)的地質(zhì)勘察；及時(shí)的了解施工難點(diǎn)；掌握歷年來水文變化數(shù)據(jù)；施工單位為了確保工程的順利實(shí)施，要深刻的分析施工圖紙和材料。

3.2 沉樁施工要點(diǎn)

通常來講，沉樁施工需要從以下幾個(gè)環(huán)節(jié)入手：首先仔細(xì)測(cè)量樁體間的距離，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求確保工程的軸線和高程的準(zhǔn)確性；其次，盡量保持樁體與護(hù)岸之間的距離在5.4m左右，使其能夠確保整個(gè)施工的區(qū)域呈L形；第三，不同的圍堰結(jié)構(gòu)形式，所選擇的樁體結(jié)構(gòu)也不相同，但是要保證兩排樁體結(jié)構(gòu)的距離在2.5m以上；第四，每排樁體之間的距離應(yīng)該控制在0.8m以內(nèi)（深水段中該數(shù)據(jù)控制在0.6m以內(nèi)）；第五，在入土深度方面，外排樁應(yīng)該保持其深度在4.5m以上（深水段控制在4m以上）；第六，內(nèi)排樁的深度應(yīng)該控制在3m以上。樁體施工的過程中一般是在水上進(jìn)行的，所使用的機(jī)械設(shè)備主要有挖機(jī)和樁機(jī)等等，設(shè)備需要經(jīng)過檢驗(yàn)之后才能使用，保證水上施工的各個(gè)方案數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)相符。打樁施工的過程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照打樁的施工原則進(jìn)行，保證施工的位置完全正確。

3.3 圍堰拆除環(huán)節(jié)

護(hù)岸的結(jié)構(gòu)施工結(jié)束、驗(yàn)收合格之后，使用樁機(jī)和挖機(jī)等施工設(shè)備將樁體拆除，在拆除過程中，為了確保工程的安全性，需留好定位樁，其距離應(yīng)該盡量保證在50m以上。為了避免施工過程對(duì)周邊環(huán)境的影響，需及時(shí)將施工所在區(qū)域內(nèi)的雜物清理干凈，放置在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，防止?duì)水文環(huán)境造成過度破壞。如果水下的土體對(duì)于航道質(zhì)量的影響不大，可以保留，如果對(duì)于航道質(zhì)量造成了極大的影響，應(yīng)該予以拆除、清理，然后將定位樁拔除。

4 結(jié)語(yǔ)

本文以某航道改造工程為例進(jìn)行分析，深入總結(jié)了該類工程的圍堰施工技術(shù)特點(diǎn)。綜合上文進(jìn)行分析，為了保證整個(gè)工程順利的進(jìn)行，關(guān)鍵在于圍堰施工是否成功。工程開始施工前，應(yīng)該深度的了解和分析施工區(qū)域內(nèi)的水文環(huán)境和地質(zhì)條件，綜合的進(jìn)行規(guī)劃圍堰施工，確定最終的施工方案。施工時(shí)，各個(gè)施工的環(huán)節(jié)都應(yīng)該準(zhǔn)確無誤，以保證總體的工程質(zhì)量。

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