人工島直立式護岸結構施工的要點分析

吳懷程 李柏桓

摘 要：人工島直立式沉箱護岸具有對環境影響因素小，開挖方量少，結構堅固耐用，對地面荷載變化不敏感以及能夠承受較大的水平荷載等特點，直立式護岸是依靠與岸壁構筑物底面直接接觸的基槽的可靠承載力來維護整體護岸的安全使用。因此，基床是直立式護岸的基礎，基床夯實及整平質量的好壞直接關系到整個工程的穩定性和耐久性，施工質量控制的不好，容易引起沉箱安裝后移位以及沉降過大等質量問題。珠澳口岸人工島工程的西北護岸是直立式沉箱結構，以此為例闡述直立式護岸結構施工中基床施工工藝及其施工要點。

關鍵詞：基床施工 直立式 質量控制

1.前言

直立式護岸結構堅固耐久，防沖刷性能好，對海洋環境影響較小，在我國各沿海應用普遍。其中沉箱護岸是一種常見的結構型式，具有結構整體性好、抗震性能強、施工速度快等優點。基床是直立式護岸的基礎，基床夯實及整平質量的好壞直接關系到整個工程的穩定性和耐久性，施工質量控制的不好，容易引起沉箱安裝后移位以及沉降過大等質量問題。本文通過對長岸線珠澳人工島護岸基床施工進行分析，積累相關的施工經驗。

2.概況

本工程主要包括東護岸1345.625m，北護岸1551.564m，西護岸134.750m。其中西北護岸及交通船碼頭為直立式結構；西北護岸地基采用真空聯合堆載預壓，地基處理完成后以1：3坡度進行基槽挖砂，而后拋設0.5m厚的二片石和約1.5m厚的塊石暗基床。

西、北護岸基床拋石主要包括基床底二片石拋填、護岸后+0.0m以下倒濾層結構施工、基床及基槽前10～100kg塊石拋填等，拋填方量共 99372m3；交通船碼頭基床拋石主要包括基床10～100kg塊石拋填、基床前后1～500kg塊石拋填、碼頭后+0.0m以下倒濾層結構施工等，拋填方量共63610m3；

本工程交通船碼頭基床全長95m，寬度為11.7m，夯實面積共409.5㎡，基床厚度為11.3m，分層夯實。

基床整平范圍總長3651m，共25521㎡。為保證空心方塊安裝質量，基床整平先進行粗平再進行細平。基床整平的施工順序與基床夯實的順序一致。

基床施工主要包括：基床拋石、基床夯實、基床整平三部分，下面主要針對這三個分項進行施工要點分析。

3.施工要點分析

3.1基床拋石

（1）基床塊石拋填在基槽驗收合格后立即開始，以防回淤影響；若拋填前基槽回淤較嚴重，回淤沉積物含水率ω<150%或重度大于12.6kN/m3且厚度大于0.3m時，則應清淤后再拋石。

（2）10～100kg基床塊石、護底塊石等拋填主要采用配反鏟駁船拋填和橫雞躉補拋。

（3）拋填前，宜把拋填區分成網格進行定點拋放，網格密度按2～3次填滿推算，網格尺寸初定為2.5×2.5m，網格尺寸實際施工時根據試拋及典型施工進行驗證并作調整。拋填前實測出拋填面標高數據，計算出每個網格拋填至設計標高所需的方量，按斗容累計至所需拋填的方量。

在拋填前方駁預先拋錨定位，定位方駁和反鏟船以垂直基床縱軸線進行定位拋填。施工過程中利用水砣打水測量，隨時掌握拋石面的變化情況。同時密切注意水流方向及速度，順流拋石時，預留提前量，并注意潮汐變化，及時調整定位方駁的船位。

（4）拋石船采用GPS定位，根據預控目標網格按斗容拋放塊石。

（5）施工過程中采用測量船載RTK-GPS與數字化自動測深系統，實時監控施工拋石高度。

3.2基床夯實

基床夯實采取RTK-GPS控制位置、移船漸進的推移方法。投石完成后，潛水員檢查投石情況，將高石移到低處，大縫處填有兩塊石頭，使投石表面粗糙平整，使其局部高度不超過30厘米。

每把錘子對底座的沖擊不能小于120kJ/㎡。并采用近壓半壓錘，根據測試壓錘參數進行壓錘，每層壓錘不少于兩次（即第一壓錘、第二壓錘），防止基床局部隆起和滲漏。為了防止基床局部隆起和滲漏，采用了沖擊法。在沖擊過程中觀察到了水流方向、速度和潮汐變化對沖擊器位置的影響。交通船碼頭段基床厚度大于2m，應分層夯實，每層夯實后厚度不大于2m。在頂層打夯完成后，測量工測量檢查打夯結果，如補拋塊石的面積大于1/3墻身底面積，且厚度普遍大于0.5m，則要作補拋補夯處理。做好夯前、夯后標高原始記錄。

3.3基床整平

（1）整平船的配置。本工程的整平工作船將選用400t的方駁，設二個骨料倉分別裝二片石和碎石，工作船上配套有：漏斗、下碎石的導管1條，導管每節長度約2m，總長6m。下二片石的鋼筋籠6m、起吊漏管和鋼筋籠的電動吊機、整平鋼軌150m和7m長刮耙。

（2）施工工藝。本工程基床的整平采用潛水工水下放鋼軌，鋼軌上擺刮耙平鋼軌間碎石的方法進行整平。詳見基床整平施工示意圖2。

整平工作船通過GPS定位系統初步定位，通過安裝在測量桿上的GPS接收天線進行單點定位及高程控制，指揮潛水工放置前、后兩條鋼軌于待整基床面，鋼軌單根長6m，每米重8kg。每次安放鋼軌50～60m。

鋪設鋼軌時，按設計要求預留設計倒坡，以此確定鋼軌頂部標高，由船上測量人員用GPS+測桿定位系統控制鋼軌位置、標高，水準測量校核，軌面標高偏差控制在±1cm以內。軌面標高達到要求后在鋼軌底下支墊二片石或袋裝碎石，以減小導軌撓度。

完成細平后，需重新復測鋼軌的標高是否發生變化，如有變化則及時調整，通過串管經潛水工的指揮拋放碎石，碎石主要填滿二片石的空隙。補拋的碎石，或通過漏斗（或鋼筋籠）串通落在指定的位置，或用籮筐沉放下基床后由潛水員直接鋪放，潛水員順著鋼軌方向推移刮耙刮平碎石，直到刮耙下碎石填滿一段基床面，補拋的碎石層厚度不能超過5cm，碎石規格選用10～30mm。

4.質量控制要點

4.1基床拋石

地面床的石材尺寸嚴格控制在10～100公斤范圍內，與新鮮巖石配合良好，無片狀，無風化、銹蝕、粘土等有機危害。石材的強度符合設計和規格要求。拋物底座的頂部高度控制應嚴格防止超高，且不應低于0.5米。超高的，由現場工程師按照要求進行處理，直至現場工程師滿意。在投擲過程中，同一水平的兩個相鄰部分的位置。

4.2基床夯實與整平

（1）在已夯基床墻底面積范圍內任選不少于5m一段復打一夯次，夯錘相接并列，不壓半夯，其平均沉降量不大于3cm。

（2）在粗平和細平前必須進行檢查，發現有回淤，必須進行清淤后才能進行整平。

（3）整平過程中，鋼軌軌面要經常復核標高及位置，出現偏差時及時進行調整。

（4）基床整平驗收合格后，要及時進行空心方塊的安裝，以防止整平好的基床面產生回淤。

（5）整平好的基床四腳拋設浮標等做為標志，并派員看護以防船只拋錨破壞已整平好的基床。

5.結語

基床施工是直立式護岸施工的關鍵工序，直接影響沉箱安裝與上部結構的施工質量，如何保證基床平整度，拋石與夯實施工工藝起到決定性因素，水上船舶施工與水下整平施工對精度的提高都大大增加了難度，如何控制好施工中的關鍵點是保證施工質量的關鍵。通過對施工各個環節的分析以及施工實踐過程中經驗的總結，施工效率可以通過對各工序積極的控制得到有效的提高，能為日后相似的工程積累經驗，指導施工。

參考文獻：

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