淺析航道工程施工
——以連云港港30 萬噸級航道一期工程徐圩港區(qū)吹填I(lǐng) 區(qū)圍堤正堤合龍口施工為例

賀永前

(連云港科誼工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，江蘇 連云港 222042)

伴隨著時代的發(fā)展，社會的不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)、科技的迅速攀升，使得我國在各個領(lǐng)域中都出現(xiàn)了變革與優(yōu)化，尤其在水利事業(yè)方面，我國獲得了不小的成就，因此我國很多固堤工程都完成了良好建設(shè)。從圍堤工程的本質(zhì)來看，合龍口施工對工程整體質(zhì)量，起著決定性的影響，因此要想良好保證合龍口施工水平，就要注重處理好合龍口處理質(zhì)量控制難點(diǎn)，并給出有效應(yīng)對措施。

一、工程概況

連云港港30 萬噸級航道徐圩港區(qū)吹填Ⅰ區(qū)1 號圍堤、正堤、l 號隔堤組成，長度分別為1304、1410.52、897m，遠(yuǎn)期規(guī)劃在正堤外側(cè)進(jìn)行港池開挖建設(shè)碼頭泊位，因此正堤堤身及外側(cè)坡腳是否落底直接關(guān)系到后期堤內(nèi)陸域形成吹填及港池挖泥期間的堤身安全[1]。

正堤范圍天然泥面標(biāo)高-0.3～-0.9m，淤泥層厚度12～21m。該層土具有高壓縮性、強(qiáng)度低、厚度大的特點(diǎn)。正堤采用爆炸擠淤填石法進(jìn)行圍堤施工，具有施工工藝成熟、落底質(zhì)量有保證的優(yōu)點(diǎn)。采用爆炸擠淤填石形成圍堤堤身結(jié)構(gòu)，合龍口一直是施工質(zhì)量控制的難點(diǎn)，若合龍口最后的爆填進(jìn)尺未控制好，石舌未經(jīng)爆炸處理而提前搭接（此處布藥器無法進(jìn)行布藥），則此處拋石無法完成爆炸振動達(dá)到擠淤填石的效果，從而導(dǎo)致堤身不落底成為薄弱段甚至危險段（見圖1）。

此外，合龍?zhí)幱倌喟∑疠^高且排出通道不暢，加大了擠淤的難度；另外還應(yīng)考慮到堤身的落底要經(jīng)過多次爆破震動后才能達(dá)到，而合龍段所經(jīng)歷的震動次數(shù)相對較少，也造成落底困難。

二、合龍口位置選擇

吹填I(lǐng) 區(qū)圍堤工程的正堤采取爆炸擠淤軟基處理方式（如圖2 所示），正堤總長1410.52m，分兩個施工作業(yè)區(qū)相向推進(jìn)（一個由樁號K0+000 開始自東向西推進(jìn)、另一個由樁號K1+410.52 自西向東進(jìn)），合龍段位置的選擇基于確保工程質(zhì)量且方便施工的原則，主要考慮如下兩點(diǎn)：

（一）參照地質(zhì)資料、根據(jù)地質(zhì)情況，盡量避開深淤泥處、避開附近過大的淤泥包隆起。

（二）盡量保證兩個作業(yè)區(qū)均衡推進(jìn)，縮短正堤拋填工期。確定樁號K0+700 K0+750 為合龍段樁號。長度50m，該段淤泥深度約為14m，灘面標(biāo)高-0.6m。屬于淤泥厚度較淺區(qū)域。

三、合龍口處理質(zhì)量控制難點(diǎn)及應(yīng)對措施

（二）合龍段淤泥包隆起較高且排出通道不暢，加大了擠淤的難度。

應(yīng)對措施：合龍段堤前淤泥包高于+2～+3m吹填I(lǐng) 區(qū)正堤端頭爆炸擠淤隆起的淤泥包普遍高時，趕低潮水將高出的淤泥包用長臂挖掘機(jī)清除。

（二）合龍口位置漲落潮流速大，石料流失量較大。同時造成布藥困難，影響爆炸堤身落底。

應(yīng)對措施：對合龍段拋填石料在石場進(jìn)行分選，選擇粒徑大的石料，嚴(yán)格控制裝車石料質(zhì)量，布藥前用普通短臂挖機(jī)沿堤邊（頭）將水流沖刷的石頭回挖，保證爆炸擠淤效果[2]。

四、合龍口施工總流程

確定了合龍口的位置后，待全線圍堤高程達(dá)到5.5m、且相應(yīng)的內(nèi)坡反濾及壓載結(jié)構(gòu)完成，水門安裝完畢后，實(shí)施合龍施工，以防發(fā)生反濾結(jié)構(gòu)受頂托失效導(dǎo)致吹填土滲漏現(xiàn)象。為保證合龍段堤身落底質(zhì)量，合龍時兩端要同時推進(jìn)，并且用一道窄堤先行合龍，然后再在窄堤的基礎(chǔ)上通過爆炸擠淤擴(kuò)寬，最終達(dá)到設(shè)計斷面（該窄堤以下簡稱為子堤）。

在綜合考慮了淤泥的力學(xué)指標(biāo)、潮差大小、淤泥包的影響、地質(zhì)情況的差異等方面的因素.同時借鑒其他類似工程成功經(jīng)驗，合龍段施工總流程如圖3 所示。

（一）合龍段施工步驟及要求

1.正堤兩施工面相向推進(jìn)，分別至樁號K0+700～K0+750 相距50m時，進(jìn)入合龍段施工[3]。

2.子堤施工。

在正堤堤身中間偏內(nèi)側(cè)2m 位置拋一子堤。子堤頂面寬度控制在5m、標(biāo)高控制在+9m以上，要求集中設(shè)備、石料及人力資源，精選大石料，堤身窄而高，這樣能更好的排開淤泥使子堤堤身落底，為加寬創(chuàng)造條件(圖4)。

3.子堤爆填堤身推進(jìn)。

子堤兩個堤頭繼續(xù)爆填推進(jìn)，進(jìn)尺5 米，直至最后剩10m長時（通過補(bǔ)藥器插探，此時兩子堤石舌相距1.5m），兩子堤同時爆炸，一次拋填爆炸合龍，使子堤封閉[4]。子堤爆填相關(guān)參數(shù)如表1 所示。

表1 子堤爆破相關(guān)參數(shù)

4.子堤爆后補(bǔ)填。

在50m 子堤堤身內(nèi)側(cè)和外側(cè)同時進(jìn)行爆填處理，爆前子堤進(jìn)行加高，參數(shù)見表2，示意圖見圖5。

表2

5.子堤爆后補(bǔ)填并向兩側(cè)第一次加寬，第一次每側(cè)加寬3m，在堤頂寬度達(dá)到11m 時進(jìn)行爆炸處理，爆炸參數(shù)見表3，示意圖見圖6。

表3

6.第一次加寬爆填后繼續(xù)第二次兩側(cè)同時加寬.內(nèi)側(cè)達(dá)到設(shè)計寬度要求，外側(cè)加寬4m 后再次進(jìn)行內(nèi)外側(cè)爆填，藥量及布藥間距第一次（如圖7 所示）。

7.爆后補(bǔ)拋后第三次加寬，使外側(cè)寬度達(dá)到設(shè)計要求后，在堤身外側(cè)進(jìn)行爆炸，單包藥量45kg，藥包26 個，間距2m，合龍口形成設(shè)計斷面，第三次加寬示意圖見圖8。

8.為確保合龍段堤坡腳施工質(zhì)量，確保落底，在合龍段位置堤身內(nèi)外側(cè)30m 長度范圍內(nèi)增加一次側(cè)爆。

五、合龍口施工技術(shù)措施

（一）合攏段堤前淤泥包高于+2～+3 米時，必要時須將淤泥包機(jī)械清除，擬定采用長臂挖機(jī)進(jìn)行。

（二）合攏段拋填石料要盡可能保證質(zhì)量，粒徑較大為好，特別是最后合龍位置要嚴(yán)格控制石料質(zhì)量。一方面通過石料場裝車環(huán)節(jié)予以保證，一方面通過正堤外側(cè)石料反挖，選取大粒徑塊石[5]。

（三）合攏段子堤必須要保證拋填高度和寬度及進(jìn)尺，高度控制加高2.5～3 米，嚴(yán)格控制拋填寬度，特別是子堤的形成，防止超寬。

（四）由于合攏段的特殊性，淤泥的出路不暢通，通過多次爆炸振動使拋石體落底。

（五）為確保合攏的爆破效果，保證高潮時爆破。

（六）嚴(yán)格控制子堤合攏前最后一炮的拋填樁號。

六、質(zhì)量控制與檢測

（一）施工過程中的實(shí)時質(zhì)量監(jiān)控

1.堤心石拋填控制。

拋填參數(shù)的保證是控制石料落底的重要手段之一，加寬、加高拋填是保證外坡達(dá)到設(shè)計斷面的關(guān)鍵，拋填參數(shù)按如下標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行：

（1）拋填進(jìn)尺偏差士0.5m；

（2）拋填寬度偏差士1.Om(子堤按負(fù)偏差)；

（3）拋填高程偏差+0.5m。

2.裝藥工藝控制。

裝藥工藝參數(shù)按如下標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行：

（1）藥包間距偏差±0.5m；

（2）藥包埋深偏差5m；

（3）單炮藥重偏差±5%。

（二）階段檢測

1.體積平衡檢驗。

根據(jù)拋填石料質(zhì)量、方量記錄，堤心爆填進(jìn)尺每5m 左右進(jìn)行一次體積平衡檢驗，即在準(zhǔn)確統(tǒng)計單炮拋填石料方量的基礎(chǔ)上，比對設(shè)計斷面方量，以便確定堤心石落底情況，根據(jù)檢驗結(jié)果.適當(dāng)調(diào)整爆炸參數(shù)[6]。

2.沉降位移觀測。

合龍段爆炸處理結(jié)束時，在堤身上設(shè)立沉降和位移觀測點(diǎn)，進(jìn)行沉降位移觀測。

七、合攏段實(shí)施

合龍段施工從2010 年10 月15 日開始，嚴(yán)格按本方案實(shí)施，2010 年10 月21 日子堤閉合，2010 年11 月10 日合龍段施工結(jié)束。

八、鉆孔檢測

合龍段采用拋石體鉆孔檢測方法（鉆孔探摸法），直接探明拋石體下部狀態(tài)，鉆孔位置由設(shè)計單位和監(jiān)理單位共同確定，定于K0+725 斷面。共布置三個孔位，分別是外側(cè)孔前沿線向外27m，堤中孔前沿線向內(nèi)3.5m，內(nèi)側(cè)孔前沿線向內(nèi)18.5m，具體位置如圖14 所示。鉆孔結(jié)果如表5 所示。鉆孔時間2010 年11 月15 日～2010年11 月21 日。根據(jù)鉆探結(jié)果，三個孔的泥石混合層厚度均不大于100cm，符合規(guī)范要求，證明合龍段堤身拋石落底，施工質(zhì)量符合設(shè)計要求。

九、小結(jié)

（一）鑒于合龍段對結(jié)構(gòu)安全的重要性，在合龍段施工時必須集中設(shè)備、石料及人力資源，合理組織，在最短的時間內(nèi)完成子堤施工。

（二）子堤施工是合龍段施工的重中之重。必須嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計方案，加強(qiáng)過程控制，如有異常情況需及時同方案設(shè)計人員溝通，及時調(diào)整爆炸及拋填參數(shù)。

表4 鉆孔結(jié)果一覽表

（三）合龍段施工時間應(yīng)盡量選擇在一個周期（如7d）天氣晴好的時段內(nèi)進(jìn)行，否則對堤身的形成及連續(xù)性造成影響，會降低合龍段的總體質(zhì)量。連云港地區(qū)l0 月份受寒潮影響，在子堤加寬過程中遇惡劣天氣，龍口位置流速大，導(dǎo)致堤身破壞，補(bǔ)拋返工損失大。

（四）合龍段施工時要合理組織安排布藥和起爆時間，要求做到同時布藥和起爆，這樣對合龍段堤身落底質(zhì)量有保證，另外嚴(yán)禁一側(cè)堤頭布藥一側(cè)堤頭起爆.以免殉爆導(dǎo)致發(fā)生安全事故。

十、結(jié)語

由于合龍段是結(jié)構(gòu)安全方面的重要保障，因此在對合龍段展開實(shí)際施工的時候，一定要注重科學(xué)合理配置人力、設(shè)備和石料等資源，力求能夠用最短時間做好子堤施工。且子堤施工為合龍段方面的重點(diǎn)施工內(nèi)容，所以一定要嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計方案進(jìn)行執(zhí)行，強(qiáng)化對過程的管控，一旦發(fā)現(xiàn)任何異常問題，一定要立刻和此方案的設(shè)計人員展開溝通，變更爆炸和拋填參數(shù)。進(jìn)行合龍段方面的施工時，最好選擇天氣在7d內(nèi)都放晴的時間進(jìn)行，以免對堤身帶來連續(xù)性不良影響，損害合龍段工程整體質(zhì)量。