水運工程中船閘深基坑施工技術

符業晃 中交四航局第三工程有限公司

1.工程概況

1.1 工程位置及施工內容

本工程位于廣西梧州市境內上游12km的潯江干流上，樞紐橫跨兩島三江（泗化洲島、長洲島、外江、內江）。新建三線四線船閘位于外江右岸臺地，緊靠已建雙線船閘的右側，其中三線船閘靠左，四線船閘靠右。

長洲水利樞紐三線四線船閘主體土建工程，船閘均為I級船閘，按最大通過3000t級船舶設計，設計代表船型為3000t級貨船及多用途集裝箱船，2000t級貨船及多用途集裝箱船，2×2000t級頂推船隊。三線四線船閘的閘首、閘室按2級建筑物，導航墻按3級建筑物，臨時建筑物按4級建筑物設計。船閘上閘首按100年一遇洪水設計，1000年一遇洪水校核，接頭土石壩按100年一遇洪水設計，2000年一遇洪水校核。

1.2 船閘結構型式

本工程設計船閘有效長度×有效寬度×門檻水深=340×34×5.8（m），設計水頭18.2m上游最高通航水位：25.79m，上游最低通航水位：18.6m；下游最高通航水位：25.70m，下游最低通航水位：3.32m。

2.水運工程船閘深基坑的施工難點

對于整個船閘深基坑施工建設來說，由于涉及到項目較多，結構形式較為復雜，還存在各工種同步交叉作業的情況，對相關施工人員的專業知識及技術水平提出了更高的要求，而且船閘深基坑施工規模較大，施工期間進行土石方開挖、爆破施工時，若施工工藝處理不當，很大程度上會對周邊環境或鄰近建筑物產生影響，因此需嚴格按照設計圖紙及工藝流程開展作業，以此保證施工的安全穩定性。此外，在項目開發過程中，可能會導致大量廢氣廢渣剩余，對項目所在區域的環境有一定的損害，需做好相關環境保護措施。

3.船閘深基坑的施工技術

3.1 對土石方進行調配和規劃

本船閘主體土建工程土石方開挖及填筑工程量大，施工安排和施工控制是關鍵。土石方開挖基本貫穿整個施工過程，合理的選擇土石方開挖邊坡支護、排水方案，運輸及合理堆放以及石方爆破控制是本工程的重點。該項目在施工中對于土石方的回填具有一定要求，確認土石方的平衡性以及穩固程度達到一定標準，開挖的土石方完全符合填筑要求，就能將其轉運到合適的地方進行回填，船閘主體開挖的土石方基本都滿足道路回填施工要求。當船閘主體開挖完成后，再根據船閘的施工效率制定一套標準對船閘其他位置進行開挖，開挖出的土石方需要經過一定的檢測驗收，不符合標準的直接運到廢棄渣場，驗收合格的，也可以用來墻后回填。

3.2 對基準點的布設

基準點設置的準確程度，對整個施工進度有一定的影響。在施工前，就需要專業的設點人員根據工程需求對基準點進行測量，通常船閘兩邊是設置基準點最為合適的位置，工作人員結合施工經驗進行測量并整理出圖表，再由專業人員對圖表進行驗收，合格后基準點就可以進行布設。在整個施工中，對基準點得布設有很高的要求，一定要準確可靠，基準點在后期工作中還會有工作人員定期進行檢測，確保其精確程度，同時也要做出明顯標識牌，方便施工人員在施工后識別，防止不小心破壞嚴重影響工程施工效率。

3.3 石方爆破施工

在對石方進行爆破施工時，會對施工周邊環境造成干擾，為了保護船閘深基坑的地形地質少受破壞，并綜合工期進度要去及保證施工質量，施工單位會依據施工現場的條件和水運工程特征，針對性選擇與項目相適應的爆破方式，例如梯段爆破、光面爆破施工工藝以及淺孔爆破輔助等施工技術。需要注意的是，在進行爆破的時候，要考慮鉆孔深度要素，以深度4m為控制基準，深度多于4m采取多種爆破技術同時施工；深度少于4m采取手風鉆淺孔爆破方式。除此之外，在進行爆破施工之前，需要對爆破參數展開討論，并在專業技術人員的指導下試驗操作，最終保障爆破參數符合施工要求。

3.4 開挖土石方施工

船閘圍堰以及閘首閘室的建設工作都需要進行土石方開挖工作，整個項目需要開挖土石方工程總量大約有296.3m3，在這中間石方占據1/4面積，砂卵石面積比較小，大部分都是需開挖的土方面積。地面工作基本都選擇使用大型挖掘機以及自卸汽車等施工機械進行開挖、運土工，采用分層方式開挖，首先將船閘開挖的土方進行圍堰建設，準備足夠的土方后剩下的也利用自卸汽車運輸到指定土場位置留著下次使用，將砂卵石和石方利用自卸汽車運輸到指定的廢棄渣場堆放備用。開挖過程中需要使用28臺挖掘機、100多輛運輸車，以及使用壓路機、推土機和裝載機各10輛。

3.5 邊坡支護施工

水運工程中，為了加強船閘深基坑邊坡的穩定性，在施工過程中采取了邊坡開挖和支護技術。在實施土方開挖的時候，施工單位會對應創建支護體系，同時利用動態化的監測設備對邊坡穩定性實時監控，避免土方開挖時出現土壤松動或者大幅度偏移現象。若在監測過程中發現了土壤松動或偏移現象，相應采用靜置處理的方式，同時使用相應支護技術對深基坑進行強化加固。此外，還可以借助混凝土泥漿對基坑進行深度加固。為了加強深基坑壁的穩定性，大幅度減少水壓的影響，在水下邊坡施工鉆孔時選擇實時鉆孔灌漿方式。

3.6 監控測量施工

水運工程深基坑施工過程的安全性和專業性，需要通過不斷的測量監控體現。實時性的監控，以及專業化監測設備，會在一定程度上加強工程的安全系數。為了實現對深基坑工程的全程高效監控，施工單位會設立合理的觀測點，并定期在觀測點對各工程項目進行全方位監控，一旦發現問題，立即解決。特別強調的是，在基坑的開挖工作中，監測的項目較為繁復，因此在監測前期需做好規劃，保障監測的準確性和及時性，若出現監測設計項目和實際監測項目偏差，需要及時找出原因，并做出對應化處理，最終實現船閘深基坑工程的高質量和高效能。

4.水運工程中船閘深基坑排水技術

鑒于水下施工環境的局限性，以及深基坑工作的難度，要想保障水運工程中船閘土方區域的順利進行，施工人員應該對應做好排水、止水方面的工作。同時要求施工人員對項目有充分的了解，在熟悉施工需求的基礎上，有效控制水位和改善施工環境。船閘深基坑較常應用到排水方式有止水帷幕法、井點降水法兩種，通過對大量的工程案例分析得出，針對地下水位高的施工地段，一般采取井點降水法進行排水，且井點降水法在施工時，施工人員會在水位高的地段埋設適量的濾水管，濾水管的數量和埋設間距依據工程情況進行判斷，濾水管的作用是加快地下水的高效排出，時刻保持施工地段的干燥。在這一系列操作完成之后，施工單位會利用專業機械設備對地質土層進行處理，如此做的目的主要是避免施工地段出現土層沉降現象，同時也減小了流砂的發生率，還能夠縮減土方開挖的數量，加快工程進度，保障工程質量。

5.結束語

船閘深基坑施工在水運項目建設過程中需要有很高的專業技術要求，除了對專業技能有要求之外，整個船閘深基坑施工也都屬于完整的工作體系，該項工作的工作進度對整個施工項目施工效率有很大的影響。因此在實際的施工過程中必須由專業的技術人員根據現場施工情況以及周圍環境，充分發揮專業知識，選擇合適的方式方法，做好整個工程的管理工作，提高每個工作人員都有專業技能水平和知識素養，確保高質量的完成整個施工建設，提高建設項目的工作效率，為之后的施工奠定良好的基礎。