船閘引航道增設系船設施施工工藝分析

李晶晶 江陰船閘管理所

作為水上運輸通道，江陰船閘北通長江，南連錫澄運河，是連接蘇南蘇北以及長江沿線諸城市的重要口門。近來，隨著經濟的不斷發展，水運量逐年增加，同時船舶大型化等因素使江陰船閘老閘已經不能滿足現有的通過要求。在由黃田港遷址夏港河后，江陰船閘從規模和年通過量上都得到較大提升。與此同時，船閘的附屬設施建設等也需要隨船舶通過量的增加進行調整。為此，在下游引航道增設系船設施。

1.工程建設背景

江陰船閘于2015年12月22日通過交工驗收投入試運行，船閘位于江陰市夏港鎮新夏港河水利套閘處，船閘下閘首距長江主航道1.5km。江陰船閘為Ⅲ級船閘，船閘的建設規模為2＊180＊23＊4m（線數＊閘室長＊口門寬＊最小檻上水深）。

江陰船閘為雙線船閘，兩線船閘共用引航道，下游停泊段長575m，西側均布靠船墩，東側為錨泊區。左側緊鄰遠調停泊段布置了報港站，順岸長度195.4m，引航道局部向左加寬45m,用于報港船舶臨時停靠。為有序地調度過往船舶進出船閘，在入江口門左岸布置有報港站，作為船閘、航道、海事、水上公安等職能部門聯合辦公之用，由江入河船舶過閘前須在此完成相關手續后方可進入遠調段靠泊待閘。

目前在江陰船閘下游左側引航道內船舶不是順暗停靠，而是垂直于岸邊停靠，原靠船設施間距26.6m使多數船舶無法使用靠船設施。下游未設專用待閘錨地，船舶在報港站待泊水域和遠調站待閘。

2.基礎資料

2.1 氣象

本區屬中亞熱帶北部向北亞熱帶南部過渡的濕潤性季風氣候區，受季風環流影響，雨量充沛，日照豐富。年內春夏秋冬四季分明，熱量充裕，冬天寒冷夏天濕熱。主要氣象特征如下。

2.1.1 降水

降雨年際變化比較大，如降雨青陽站1954年全年降雨量達1457mm，而1978年全年僅降雨554mm；降雨分布也不均勻，5～9月平均降雨量為680mm，約占全年總量的65%左右。

2.1.2 風況

全年受季風氣候的影響，歷年主導風險為東北東和南南東風，夏季主導風向為南南東，秋季主導風向為東北東，歷年最大風速達18.1 m/s，平均風速為3.3 m/s，年平均≥8級風天數平均為7天。

2.2 特征水位

錫澄運河內的水文為內陸平原河網特征，河道水源主要由江、湖及與之相連的河道補充。在錫澄運河中段青陽鎮設有青陽水位站，其資料年限較長，可以代表錫澄運河的水位特征。據青陽鎮水位站的資料統計，錫澄運河內河水位特征值如下：

多年最高水位：3.20m（1991.07.02）；多年最低水位：0.47m（1968.03.25）；多年平均水位：1.30m。

長江肖山水位站位于錫澄運河如江口（黃田港）下游約5km，可代表長江江陰河段水位特征。主要潮位特征值如下：

多年最高潮位：5.31m；多年最低潮位：-1.11m；平均漲潮歷時：3小時41分；平均落潮歷時：8小時45分。長江每年6～9月為主汛期，11月～次年4月為工程區內的枯水期。

2.3 工程地質

2.3.1 地貌地形

本工程區屬于長江三角洲沖積湖平原，地面標高在2.05～6.50m之間。閘址區地層主要由上覆第四系人工填土和沖積、湖積相的粉質粘土、粉土、粉砂、細砂組成。

2.3.2 地質構造

根據現場地質調查，勘區地層上部由較厚的第四紀土層覆蓋，未發現活動斷裂跡象，場地穩定性良好。

2.3.3 工程地質條件

江陰船閘閘址地表普遍分布人工填土，厚度變化較大，以雜填土為主，左側魚塘現為電廠粉煤灰堆場，分布一層飽和軟土，厚度1.3～7.2m，平均3.21m，底板埋深一般小于3.5m。勘區粉質粘土普遍分布，厚度變化不大。飽和砂性土在勘區均有分布，厚度變化較大。

3.設計方案

3.1 設計原則

遵守交通部有關的工程技術規范、規程及規定，貫徹科學、經濟、合理的原則，節省工程投資。確保建筑物的安全，不降低原有建筑物技術標準和結構安全度。主要技術的可行性、經濟合理性、施工的方便性，盡量不影響船閘營運生產和周邊建筑物的安全。

3.2 具體設計方案

2019年江陰船閘在下游引航道內左側增設部分靠船設施，在原有扶壁結構基礎上增設靠船墩，將扶壁式結構改造成靠船墩形式。開挖扶壁后方回填土，施工期間開挖后方回填土和澆筑混凝土時，注意不得破壞附近的各種管線；開挖深度為4.1m，長3.5m，寬2.6m，并綁扎鋼筋，澆筑大體積混凝土，再縱橫向植筋，另其與原有扶壁式結構鋼筋相互搭接，加固穩定其結構。在每兩個原靠船墩中心線三等分處增設靠船墩，每兩個原靠船墩之間增設2個靠船墩，每個靠船墩增加2個系船鉤，從下游往上游方向依次按順序布置，共33個靠船墩。另增設10根系船鋼管樁，用于長江口處的海事辦公船舶固定用，樁的位置由海事部門確定，鋼管樁直徑1.2m。

4.施工要求

4.1 總體要求

本工程在水位正常時進行施工，注意避開洪水時期施工。同時由于本工程在不停航時進行，要注意合理安排工序和流水節拍，保證施工和通航安全，抓緊施工進度，保證工程按時完成。

4.2 大體積混凝土施工

4.2.1 基本規定

（1）大體積混凝土的設計強度等級宜為C25～C50，并可采用混凝上60d或90d的強度作為混凝土配合比設計、混凝土強度評定及工程驗收的依據；本工程中混凝土采用C25強度等級。

（2）大體積混凝土澆筑體在入模溫度基礎上的溫升值不宜大于50℃；混凝土澆筑體里表溫差不宜大于25℃；拆除保溫覆蓋時混凝土澆筑體表面與大氣溫差不應大于20℃。

（3）大體積混凝土配合比設計除應滿足強度等級、耐久性、體積穩定性等設計要求外，還應滿足施工工藝要求。

（4）大體積混凝土制備及運輸，需要根據預拌混凝土供應運輸距離、運輸設備、供應能力、材料批次、環境溫度等調整預拌混凝土的有關參數。

4.2.2 施工準備

大體積混凝土供應能力應滿足混凝土連續施工需要，不低于單位時間所需量的1.2倍。在澆筑混凝土前應進行檢修和試運轉，其性能和數量應滿足大體積混凝土連續澆筑需要。

4.2.3 混凝土澆筑

根據所用振搗器作用深度及混凝土的和易性確定混凝土澆筑層厚度應，整體連續澆筑時宜為300mm-500mm,應避免振搗過程中的過振和漏振。

整體分層連續澆筑或推移式連續澆筑，應縮短間歇時間，并應在前層混凝土初凝之前將次層混凝土澆筑完畢。

4.2.4 混凝土養護

大體積混凝土應采取保溫保濕養護。在每次混凝土澆筑完畢后，除應按普通混凝土進行常規養護外，應專人負責保溫養護工作，并應進行測試記錄并保持混凝土表面濕潤。

混凝土澆筑完畢后，在初凝前進行覆蓋或噴霧養護工作。在冬季氣溫較低時，需要對混凝土進行保溫養護，保溫材料可采用塑料薄膜、土工布、麻袋、阻燃保溫被等，同時應現場監測混凝土澆筑體的里表溫差和降溫速率，當實測結果不滿足溫控指標要求時，應及時調整保溫養護措施。最后，大體積混凝土結束后，地下結構應及時回填土。

4.3 系船鋼管樁

4.3.1 施工工藝

施工流程圖如圖1。

圖1 系船鋼管樁施工工藝流程圖

4.3.2 鋼管樁制作級吊運安裝

鋼管樁于專業廠家制作，通過水運至施工場地，打樁船錘擊沉樁。鋼管樁的制作、調運、沉樁和驗收應嚴格按照《港口工程樁基規范》（JTS167-4-2012）及《鋼結構工程施工及驗收規范》（GB50205）的規定執行。

4.3.3 鋼管樁制作

鋼管樁所采用剛才為Q355，質量符合《低合金高強度結構鋼》（GB1591）的規定。采用螺旋焊縫，所有焊縫不僅需要對外觀進行檢查，還用采用超聲波進行內部探傷檢查。鋼管樁外表及外露鋼構件表面均應表面除銹，鋼管樁外表面防腐：防腐底層采用80μm富鋅漆，中間層采用120μm環氧云鐵防銹漆，面層為200μm聚氨酯漆。涂層防腐范圍：樁頂面以下13m。在吊運及沉樁過程中應盡量壁面破壞涂層。

5.問題與建議

事先做好施工組織計劃，確保施工期間船閘的正常運營。施工過程中應盡量減少對過往船舶的不利影響，并應安排好待泊船只停靠問題，還應注意安排好施工期間的夜航船舶照明。