甌飛一期圍墾工程典型龍口合龍施工工藝及質(zhì)量控制

謝 龍

(溫州市甌飛經(jīng)濟(jì)開發(fā)投資有限公司，浙江 溫州 325025)

1 龍口位置

甌飛一期圍墾工程施工Ⅲ標(biāo)段合同主體工程內(nèi)容包括主堤4900m(K11+800～K16+700)、1號(hào)隔堤2379m(K0+000～K2+379)和2號(hào)龍口(K14+000～K14+900)，主要施工工序有50kN/m土工布鋪設(shè)、碎石墊層拋填、塑料排水板插設(shè)、120kN/m土工布鋪設(shè)、

160kN/m土工布(200PP土工格柵)鋪設(shè)、拋石、閉氣土方、大塊石理砌、石渣墊層、道路工程及必要的臨時(shí)工程等。

該標(biāo)段龍口位置樁號(hào)K14+000～K14+900，龍口寬度900m(龍口段兩側(cè)各有50m漸變段)，度汛底檻高程▽-1.00m[1]，總平面布置圖如圖1所示。

圖1 東堤2號(hào)龍口平面圖

2 龍口、堵口設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

龍口度汛標(biāo)準(zhǔn)采用汛期20年一遇高潮位4.79m及其典型潮型;堵口合龍標(biāo)準(zhǔn)采用非汛期10年一遇高潮位4.02m及其典型潮型。

工程龍口型式設(shè)計(jì)采用“寬淺式”龍口，底檻高程▽-1.00m，按有關(guān)數(shù)據(jù)分析，在20年一遇度汛潮型下，2號(hào)龍口寬度900m，最大流速為4.38m/s。

該標(biāo)段2號(hào)龍口所在的2號(hào)圍區(qū)面積為0.20萬公頃[2]。

3 龍口防護(hù)

龍口形成后，在堵口開始前是水流進(jìn)出的通道，此時(shí)水流集中，形成一股楔形水流，不僅在漲、落潮過程中均出現(xiàn)較大的落差和流速，而且在口門兩側(cè)還出現(xiàn)立軸漩渦。龍口防護(hù)應(yīng)重點(diǎn)考慮護(hù)底及兩側(cè)堤頭。

2號(hào)龍口兩側(cè)用連階段過渡，內(nèi)外側(cè)用碎石包作為軟體排，龍口段主堤底寬133m，內(nèi)側(cè)軟體排寬23.14m，外海側(cè)軟體排寬21m，龍口段子堤寬36.9m，拋石到▽-1.80m，龍口主堤用80cm厚大塊石(大于500kg)護(hù)底到▽-1.00m，龍口子堤用60cm厚大塊石(大于200kg)護(hù)底到▽-1.00m，確保龍口段底部安全不被沖刷。堤頭防護(hù)在龍口形成后，堵口前，對(duì)龍口兩側(cè)堤頭給以保護(hù)，防止龍口處進(jìn)出水流對(duì)堤頭進(jìn)行破壞。龍口段防護(hù)處理平面如圖2所示。

圖2 龍口段防護(hù)處理平面圖

工程開工至龍口合龍前(2016年10月8日前)：

a. 1號(hào)隔堤拋石已拋填至高程▽6.20m左右，閉氣土方也已基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求，0+000～2+379m▽0.00～0.50m平臺(tái)和1∶3護(hù)坡大塊石理砌已基本完成。

b. 東堤—主堤(除龍口K14+000～K14+900外)拋石已加載至高程▽6.50m左右；東堤—子堤(除龍口K14+000～K14+900外)拋石已加載至高程▽2.50m。

c. 2號(hào)龍口護(hù)底按照設(shè)計(jì)要求完成(樁號(hào)K13+950～K14+950)，并已度過兩個(gè)臺(tái)汛期；東堤閉氣土方施工(樁號(hào)K11+800～K12+934.6，K13+197.4～K13+950填筑到▽2.00～5.50m，K14+950～K16+700施工單位組織挖泥船舶、桁架等多套設(shè)備，在規(guī)定的取土范圍內(nèi)進(jìn)行土方取土加載，該段土方達(dá)到▽4.00m左右)；東堤1號(hào)施工平臺(tái)按照設(shè)計(jì)圖紙已完成。

4 龍口合龍施工工藝

堵口方法有平堵、立堵和混合堵三種方法，平堵一般采用拋石船水上施工，施工工作面大，對(duì)流速影響小，但一般不宜集中供料，費(fèi)用較高；立堵一般采用路上拋石施工，隨著口門的縮窄，流速急劇增大，臨時(shí)堤頭形成較大的沿堤流、繞堤流，立堵便于集中供料，費(fèi)用較低[3]。

結(jié)合該工程的特點(diǎn)，工程采用混合堵的方法。充分利用平堵和立堵各自的優(yōu)點(diǎn)而避開其缺點(diǎn)，在堵口合龍時(shí)，既能獲得較好的龍口水力條件和地基穩(wěn)定條件，又能充分發(fā)揮陸上施工力量，利用陸拋提高效率，加快進(jìn)度，降低成本。

堵口方式：龍口的堵口合龍采用臨時(shí)截流堤，截流堤的斷面結(jié)構(gòu)尺寸為堤頂寬8.0m，頂高程▽4.50m，內(nèi)外側(cè)邊坡坡比分別為1∶1.2、1∶1.5，具體斷面結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 2號(hào)圍區(qū)龍口堵口截流堤斷面

第一階段：從龍口北面K14+000開始采用立堵法，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙先將樁號(hào)K14+000～K14+450段的全斷面立堵到▽1.00m高程,拋石工程量為53000×1.5m3(考慮拋石沉降系數(shù)1.5，下同),大塊石工程量26100m3。

第二階段：從龍口南面K14+900開始采用立堵法對(duì)龍口進(jìn)行束窄，采用小斷面截流堤將樁號(hào)K14+950～K14+450段從▽-1.00m立堵到▽4.50m高程,拋石工程量為33000×1.5m3,大塊石工程量9500m3。

第三階段：主堤14+000～14+550段，在第一部抬升至▽1.00m高程基礎(chǔ)上進(jìn)行立堵加高。直至龍口合龍完成(兩側(cè)必須用大塊石防護(hù))，在2016年12月1—23日期間完成，在此期間，主堤K14+450～K14+900m段進(jìn)行加寬拋填，閉氣土方根據(jù)拋石填筑進(jìn)度，適時(shí)安排復(fù)合土工布鋪設(shè)及閉氣土方回填(從K14+000開始回填)。拋石工程量分別為16500×1.5m3、36600×1.5m3，大塊石工程量分別為6400m3、19400m3。

龍口北側(cè)樁號(hào)K14+000～K14+550的拋石填筑至5.50m高程左右，外海側(cè)用大塊石防護(hù)、閉氣土方跟進(jìn)，最終龍口封堵樁號(hào)在14+100～14+200處(100m),充分考慮水流沖刷對(duì)龍口封合龍?zhí)幍挠绊?，?duì)該段100m及南北兩側(cè)拋填足量的特大塊石，確保龍口合龍順利完成。

以上三個(gè)階段均在小潮期間施工，在截流堤施工過程中用大塊石進(jìn)行防護(hù)，防止水流沖刷，確保龍口順利合龍。

第四階段：外海鎮(zhèn)壓層保護(hù)，截流堤加寬、加高后，需對(duì)外海側(cè)鎮(zhèn)壓層進(jìn)行大塊石填筑和護(hù)面，進(jìn)一步按設(shè)計(jì)斷面加寬，同時(shí)進(jìn)行子堤的加高及閉氣土方的填筑工作，以確保海堤的整體穩(wěn)定性。

堵口以后，在滿足原位觀測要求前提下，盡快將龍口截流斷面加高、加寬，在下個(gè)臺(tái)汛期(2017年7月15日)前全線海堤(包括龍口、非龍口海堤及內(nèi)堤)達(dá)到安全度汛要求。

5 施工控制性節(jié)點(diǎn)工作

a. 2015年5月1日至6月1日，完成龍口護(hù)底施工。

b. 2016年10月8日至11月9日完成第一階段工作。

c. 2016年11月10—30日完成第二階段工作。

d. 2016年12月1—22日完成第三階段工作。

e. 2016年12月23日龍口合龍。

6 施工難點(diǎn)

a. 打破常規(guī)、帶堰堵口。

甌飛2號(hào)龍口施工現(xiàn)狀與常規(guī)的堵口合龍八個(gè)條件對(duì)照情況，見表1。

表1 施工現(xiàn)狀與堵口合龍對(duì)比

綜上所述，八大堵口條件中，2號(hào)龍口合龍的焦點(diǎn)在于第三點(diǎn)條件，即能否打破常規(guī)，實(shí)施先堵口、再通水，帶堰堵口。

2016年11月25日，溫州市甌飛一期圍墾工程(北區(qū))龍口堵口設(shè)計(jì)方案專家論證會(huì)召開。各位專家論證并通過2號(hào)龍口堵口設(shè)計(jì)方案。由于篇幅所限，在此不做贅述。

由于堵口是打破常規(guī)進(jìn)行加荷，要密切注意壩體的穩(wěn)定，加強(qiáng)壩體的沉降和位移觀測，檢查壩體有無出現(xiàn)裂縫等異常情況，若發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)上報(bào)，以便及時(shí)協(xié)調(diào)處理措施。

b. 截流過程中退潮有沖溝存在。

在截流立堵過程中，當(dāng)潮水(特別是大潮水)退潮后，主壩拋填工作面會(huì)形成各種明顯的沖溝，需要在施工現(xiàn)場做好監(jiān)督及值班工作，如果發(fā)現(xiàn)沖溝痕跡明顯加深等情況，則需要及時(shí)對(duì)該區(qū)域周圍加強(qiáng)塊石防護(hù)，避免對(duì)工程穩(wěn)定性造成影響。

c. 龍口進(jìn)占過程中，堤頭遭遇高潮位沖刷。

水流在漲、落潮過程中均出現(xiàn)較大的落差和流速，口門兩側(cè)還出現(xiàn)立軸漩渦。應(yīng)將龍口做成流線型，并用大塊石進(jìn)行保護(hù)。

d. 施工規(guī)模大，安全隱患因素多。

由于堵口期間是連續(xù)作戰(zhàn)，施工強(qiáng)度高，連續(xù)時(shí)間長，施工機(jī)械投入多，出現(xiàn)的不安全因素將增多，且受水文氣象、潮汐等因素影響很大。所以要加大安全管理力度，在人力、物力和設(shè)備上加強(qiáng)監(jiān)管，保證堵口合龍的安全。在龍口施工前，做好質(zhì)量、安全技術(shù)交底工作，編制堵口應(yīng)急預(yù)案，使全體施工人員都清楚施工內(nèi)容、方法和要點(diǎn)。

e. 施工強(qiáng)度大，石料需求量巨大。

龍口占線較長，合龍石料工程量需求量很大。必須保證龍口堵口期間石料供應(yīng)，不允許因石料短缺原因影響龍口合龍施工。大塊石備料必須充足，且塊石單重不小于800kg。龍口堵口臨時(shí)截流堤石方48038m3,且按大于1.5倍工程量備料，最終堵口合龍備石方72057m3以上，按7天計(jì)算，日拋填石方強(qiáng)度6862m3。

7 龍口沉降觀測

堵口過程中，應(yīng)密切注意內(nèi)外水位差、單寬流量、流速等變化情況，做好對(duì)堵口段和非堵口段的觀測和監(jiān)測工作。堵口后由于水位差加大會(huì)產(chǎn)生各類滲透孔洞和堤壩穩(wěn)定問題，施工期間必須加強(qiáng)監(jiān)測，有問題及時(shí)采取措施加以控制。通過觀察典型斷面K14+100樁號(hào)沉降觀測數(shù)據(jù)(表2)，推斷沉降基本穩(wěn)定。

表2 K14+100沉降統(tǒng)計(jì)結(jié)果

8 結(jié) 語

眾所周知，龍口是圍墾工程的靈魂所在，是決定工程成敗的關(guān)鍵部位。堵口合龍的成敗對(duì)工程的進(jìn)度、投資和質(zhì)量均有很大影響。甌飛一期圍墾工程(北片)2號(hào)龍口能夠順利實(shí)現(xiàn)合攏，提前一年完成堵口任務(wù)得益于各參建單位的共同努力?！熬懦咧_(tái)，起于壘土”，做好龍口合龍工作是圍墾工作的重中之重。龍口合龍工作涉及諸多方面，錯(cuò)綜復(fù)雜，本文只是結(jié)合自身工作管理中遇到的問題，提煉總結(jié)出了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，做了簡要分析。在具體管理實(shí)踐中仍要與工程實(shí)際相結(jié)合，并注意細(xì)節(jié)性的管理措施。

[1] 吳蕾,王靈敏,盧曉燕,等.浙江省溫州市甌飛一期圍墾工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告[R].杭州：浙江省水利水電勘測設(shè)計(jì)院，2012.

[2] 劉云,林登榮,王斌,等.甌飛一期圍墾工程龍口二維數(shù)值模擬研究[J].浙江水利科技，2016(1):60.

[3] 肖煥雄,任春秀,孫志禹,等.中國江河截流的科技進(jìn)展[J].水利水電科技進(jìn)展，2006,26(6):81-84.

[4] 周子成,楊信根.南通沿海圍堤龍口合攏施工要點(diǎn)[J].水利建設(shè)與管理，2010(4):32.