潮汐作用下筑島便道及平臺施工技術研究

齊曉吉QI Xiao-ji

（中鐵十二局集團第一工程有限公司，西安 710038）

1 工程概況

福州市濱海快線2 標1 工區項目由北向南分別經過倉山區，跨越烏龍江主航道、龍祥島、烏龍江中汊、塔礁洲及烏龍江南汊，到達閩侯縣上岸后，在烏龍江南岸轉向東側繼續敷設，上跨廠房、螺洲大橋及淘江后，進入冸洋村，直至祥謙鎮，線路全長10.282km。其中水中線路長約3.2km，涉及烏龍江北汊、中汊、南汊、南岸及淘江共36 個墩臺為水中墩，本文以烏龍江淺灘為例，全長1km，跨越烏龍江南汊、南岸。烏龍江每天漲落潮2 次，每次漲落潮周期12.5 小時，常年水位（漲潮）5.75m，落潮0.44m，潮差約為5.3m，最大流速2m/s，百年一遇洪峰流量為11200m3/s，十年一遇洪峰流量為75900m3/s，十年一遇洪水位7.07m。地質主要以淤泥質土（厚1.5m）、含泥中粗砂層（厚5.1m）、粉質粘土（厚12.1m）、泥質中砂（厚6m）為主。

圖1 筑島位置圖

2 施工方案對比

2.1 鋼棧棧橋及平臺施工

優點：鋼棧橋阻水率相對較低，回收利用率高，強度高，不會造成河流污染。缺點：材料加工需要堆場，施工工期較長，施工時安全風險性較大，需定期監測和維修成本高，整體造價較高。后期樁基施工和圍堰施工均在水中進行增加了施工難度及費用支出。

2.2 筑島便道及平臺施工

優點：原材獲取方便，可就近取材，填筑施工技術相對簡單，施工周期短，施工安全風險性較小，造價較低。后期樁基施工和圍堰施工均在陸上平臺進行減少了施工難度及費用支出。缺點：需要定期維護河流沖刷，防止造成河流污染。根據以往施工經驗和現場實際情況，對鋼棧橋及平臺和筑島便道及平臺施工方案的工期、效益、施工風險、施工難易程度等進行了多方面比選，選用筑島便道及平臺施工方案進行施工方案。

3 筑島施工技術參數

主便道筑島總寬度為8m，其中路面寬7m，兩側設置各50cm 寬路肩，路面結構層從上到下分別為3cm 厚砂土磨耗層+15cm 厚泥結碎石+30cm 厚填隙碎石，路面以下基床采用片石填筑，填筑坡比為1:1.5，河床采用拋石擠淤填筑，拋石擠淤厚度為2-3m。平臺四周采用高度1.2m 的兩道欄桿防護。

鉆孔平臺填筑寬度為：垂直于線路方向及小里程側為承臺尺寸外擴2.5m 作為施工作業平臺，大里程側外擴8m作為支便道。鉆孔平臺考慮鋼護筒安裝及承臺開挖作業，在承臺外擴1m 范圍內填土，外側采用2.5m 厚片石包邊，填筑坡比為1:1.5，防止河流沖刷。平臺四周采用高度1.2m的兩道欄桿防護。

根據施工期的季節以及十年最高洪水位標高等因素綜合考慮，確定便道和平臺頂標高為7.5m。筑島便道及平臺平面圖如圖2 所示。

圖2 筑島便道及平臺平面圖

筑島便道及平臺斷面圖如圖3 所示。

圖3 筑島便道及平臺斷面圖

筑島施工平臺斷面圖如圖4 所示。

圖4 筑島施工平臺斷面圖

4 施工方案

4.1 施工工藝流程

①現場踏勘→②施工材料準備→③測量放樣→④拋石擠淤→⑤便道填筑→⑥圍堰平臺填筑→⑦樁基承臺施工過程中的平臺維護→⑧便道、圍堰土方的清除。

4.2 施工準備

①在進行筑島施工前，需要根據工程要求和現場實際情況進行合理的規劃設計，包括施工方案、材料選擇、施工工藝等方面。確保設計方案符合工程需求，同時考慮到施工安全、質量、進度和成本等方面的因素，確保施工的順利進行。并對照地質勘探圖，重新對現場進行全面詳細勘查，獲取最真實的氣象、水文、地質資料。②筑島施工所使用的材料對工程質量有著至關重要的影響。因此，必須嚴格控制材料的質量，包括原材料的采購、運輸、儲存和使用等環節。確保所使用的材料符合設計要求和相關標準，同時做好材料的檢驗和試驗工作，避免不合格材料進入施工現場。③施工技術是筑島施工質量的重要保障。須按要求編制可行性專項施工方案并按程序報批，根據方案內容及項目工程特點對相關技術、安全和勞務人員進行培訓和交底，避免盲目施工。④施工前須校核測量儀器，宜采用測量精度大，操作簡單的設備，降低儀器對測量精度的影響。采用無人船復測河床標高，和水位標高，以便掌握填筑方量和填筑邊線，并按照實際測量情況確定坡腳起坡線及坐標。

4.3 施工方法

①首先進行測量放樣，標示出便道的中心線。②按照測量放線的方向，在填筑區域內進行雜物清理，清除表面垃圾、樹根等雜物，再用推土機沿河岸邊向填筑區域中心分層推進填筑，便道施工要求分層壓實，壓實度按照不小于90%控制。③便道填筑前用挖機及竹竿等核實河床底淤泥的厚度。采用拋石擠淤的方式對地基進行加固，拋石厚度2-3m。拋填片石時在拋填區域做明顯標志，防止填石過界。④第一層拋填時應高出水面50cm，采用岸邊向江中心推填方法進行，隨填雖整修邊坡至填筑完成，保證填筑坡比1:1.5。第一層填筑后采用25T 壓路機進行壓實。⑤施工便道在兩端用片石修筑0.5m 厚防沖層防護，頂層填筑采用分層填筑壓實，填筑時選擇低潮水位填筑，掌握填筑時機，分層厚度宜控制在50cm 左右，填筑后采用25T 壓路機進行壓實，依次循環直至平臺頂標高。⑥航道側采用鋼管樁或格賓石籠對筑島坡腳進行防護，防止填料入侵通航河道。⑦當施工便道填筑到橋墩位置附近時，為保證樁基礎的順利施工，平臺頂部采用20cm 厚填隙碎石，其下土方填筑，四周2.5m 厚片石護坡，1:1.5 放坡。筑島平臺頂尺寸順橋向為承臺尺寸一側外擴2.5m，另一側外擴8m，橫橋向為承臺尺寸單側外擴2.5m。⑧工程區施工期間應加強沉降觀測工作，筑島施工進度應予充分考慮觀測的結果。填筑完成后，由測量人員埋設沉降觀測樁，測量人員定期進行觀測。⑨考慮到河道砂質層對樁基施工的影響，樁基鉆孔時鋼護筒埋深度應大于2m，且埋入穩定堅實的地層不小于1.5m；鋼護筒頂高出施工水位1.5m，并高出筑島平臺0.3m，水頭高度要高于施工常水位0.5m 以上，護筒四周用粘土回填并夯實，鉆進過程中經常核查防止塌孔。⑩墩身施工完成后，用挖機清除所有筑島填筑的土石。先挖除施工平臺填筑土方，利用既有便道運輸出場，然后從便道中間向兩側開挖，逐漸開挖至原河岸，開挖土方采用自卸載汽車將廢棄土石方運送至棄土場，將河床恢復原貌。涉及同步建設段落擬采用筑島施工方案，若共建段同步開通使用，建議筑島圍堰不拆除，可做江堤共建后回填部分填料。

5 筑島施工注意事項

①對于出現島體局部滑移的現象時，先進行清除淤泥，在坡腳處插打一排木樁抗滑。②在施工過程中加強對島體沉降及位移的觀測，以平臺4 個角向內0.5m 和中心做沉降觀測點，做好記錄對比，發現問題及時處理。③筑島全過程嚴格按照設計筑島范圍和標高進行填筑。④填筑筑島平臺的材料須采用抗滲性能較好的粘土以利阻水避免滲水，筑島平臺內嚴禁填筑片石避免鋼板樁施工無法插打。⑤為應對緊急情況應備好相應土袋、料車、石料、木樁等。⑥做好施工前的各項準備工作，防止筑島圍堰頂面和平臺上的斷裂形象。如有發現情況及時采取處理措施，確保施工安全。⑦在圍堰內作業，遇有洪水或水流，應立即撤出作業人員。⑧采用吸泥船吹砂筑島，要對船體吃水深度、停泊位置、管路射程及連接方法等，進行嚴格檢查和試驗。⑨通航河流，施工前應與航監和有關部門聯系好，按要求辦理相關手續，以保證通航及施工的安全。⑩作業人員應穿著救生衣，在醒目位置配備救生圈和救援繩，并在上下游備有救生船。填筑便道應注意臨時設施位置的預留，如變壓器、配電箱、防護欄桿位置等。

6 筑島施工質量標準及控制措施

6.1 基床標準及檢測

路基填筑需拋填合格片石，填筑至最高潮水位標高50cm 以上。泥炭、淤泥、膨脹凍土、植被等不得作為填料，有機質土及易容鹽超過允許含量的土類，也不可作為路基填料，液限大于50%，塑性指數大于26 的細粒土，不得直接作為路堤填料。

6.2 路面結構標準及檢測

泥結碎石路面所用的石料，其等級不宜低于4 級，長條、扁平顆粒不宜超過20%。碎石最大顆粒尺寸，當用作路面時，不得大于面層厚度的0.6 倍，當用作基層時，不得大于厚度的0.8 倍。填隙碎石用作底層時最大粒徑不超過63mm，骨料的壓碎值不得大于30%。骨料中針片狀顆粒以及軟弱粒含量不大于15%。

6.3 施工質量控制措施

①施工過程中應嚴格遵守圖紙和規范要求，確保施工質量符合設計意圖。施工過程中應加強對關鍵環節的質量控制，如筑島填筑、攤鋪、碾壓等環節，確保施工質量符合要求。施工過程中應定期進行質量檢查，及時發現并處理質量問題，防止質量事故的發生。施工過程中應加強對施工現場的巡視，及時發現并糾正違規操作和不良施工行為。②施工過程中應控制填料的級配。筑島填筑時選擇級配更優的填料，確保大粒徑的骨料間隙中能夠填充小粒徑骨料，從而使填筑效果更加密實，避免在荷載作用下出現沉降或滑移等不良現象。③確保壓實均勻及邊坡坡率控制到位。平臺填筑到預定高度后通過壓路機進行多次碾壓，按照先靜壓后振動壓的順序，確保填料被緊密壓實，避免發生沉降。每次碾壓時輪跡應重合1/2 輪寬，保證壓實均勻、全面。壓實后利用挖掘機修整邊坡，確保邊坡坡率只可緩不能陡。內坡腳與基坑的距離不得小于1m。④圍堰高度應高出施工期間可能出現的最高水位（包括浪高）0.5~0.7m。⑤圍堰修筑順序必須按要求自上游向下游，往河中心推進，最后在下游背水面合龍。⑥圍堰、筑島填土時，必須碾壓密實，如基底有軟土，必須換填加固后再進行填筑，填筑后及時進行片石包邊處理防止水流對堰體造成沖刷。⑦做好沉降觀測。在平臺填筑，碾壓及后續施工中密切關注沉降量，當豎向沉降或水平位移出現較大偏差時及時采取堆載或插木樁等措施。⑧施工后應對筑島進行外觀檢查，確保其形狀、尺寸、高程等符合設計要求。施工后應采用承載力試驗等方法對筑島進行質量檢測，確保其質量符合要求。應對不合格的部位進行返工或加固處理，確保工程質量符合要求。⑨施工后應對筑島進行定期維護和保養，確保其長期穩定使用。

7 結束語

潮汐作用下筑島施工雖說在我國建設領域已經屬于成熟工藝，但在不同區域，由于地質情況、施工條件的不同，差別較大。要保證筑島施工質量，須強調現場管理人員要有高度的責任心，充分重視施工各環節，才能保證筑島施工質量滿足相關要求。