港口工程中止水圍堰技術(shù)運(yùn)用分析

◎ 李嘉 江西省港航管理局吉安分局

1.止水圍堰技術(shù)對比分析

在干基坑構(gòu)建止水圍堰時(shí)，一般采用施工陸地法與港口法。陸地法要明顯優(yōu)于港口法，主要優(yōu)勢如下所示：(1)陸地施工成本相對較低。在陸地上和水上進(jìn)行相同體量的巖石采集工作，應(yīng)用效率可以是后者的7倍，所以該種方式能有效降低成本，具備較高的經(jīng)濟(jì)效益。(2)陸地施工速度比較快、工期比較短。在傳統(tǒng)的水下碼頭與港口部分的施工主要是通過船機(jī)設(shè)備來進(jìn)行，而陸上施工則不會(huì)應(yīng)用該設(shè)備，所以并不會(huì)受到洋流、季風(fēng)等條件所產(chǎn)生的影響。（3）陸上施工質(zhì)量可以有效的控制，也可以及時(shí)進(jìn)行返修處理，安全性非常高。針對碼頭基礎(chǔ)與港池池底部分，陸上施工質(zhì)量效果更高，且池底更具平整性，同時(shí)也能有效解決礁石問題；風(fēng)浪變化不會(huì)給陸上施工產(chǎn)生任何影響，所以安全性總體較高。

2.案例資料

某港口二期工程，工期確定為3年零3個(gè)月。3個(gè)萬噸級(jí)通用碼頭、1個(gè)工作船碼頭1個(gè)港池、1條疏浚長寬分別為1000m，210m的航道、港池設(shè)計(jì)水深16m，同時(shí)還有其他的附屬設(shè)施。

3.施工方案設(shè)計(jì)

在二線船閘開挖作業(yè)時(shí)，縱向圍巖的應(yīng)用和一線船閘之間的土堤壩可以直接組合成為圍堰，橫向圍巖主要是通過分段預(yù)留土地組合成為基坑的形式開挖，從而形成封閉施工。圍堰制作完成后，通過采用水玻璃堤壩的方式形成圍堰結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)補(bǔ)強(qiáng)處理，保證透水率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。在該臨時(shí)帷幕灌漿作業(yè)結(jié)束之后，基坑開挖階段應(yīng)該對下閘首與閘室進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)存在有5處漏點(diǎn)的情況，滲漏部位主要為巖層裂隙。滲漏發(fā)生之后，導(dǎo)致基坑內(nèi)部的抽水工作量增加，為后續(xù)的施工帶來很高的難度。對于項(xiàng)目中的滲漏，可以選擇應(yīng)用防滲帷幕補(bǔ)強(qiáng)、局部漏點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng)等措施，并且要安裝設(shè)備及時(shí)抽水，保證基坑干地施工質(zhì)量合格。

4.止水圍堰技術(shù)的具體應(yīng)用

4.1 臨時(shí)圍堰滲漏點(diǎn)排查

針對之前所進(jìn)行的臨時(shí)帷幕施工、地質(zhì)材料、巖石特點(diǎn)、漏水點(diǎn)的分布實(shí)際情況，圍堰檢查通道中的原設(shè)計(jì)臨時(shí)帷幕灌漿，在樁號(hào)航下K0+210～350左岸140m的范圍內(nèi)進(jìn)行防滲漏檢查，如果有任何滲漏問題都要及時(shí)處理。原帷幕軸線部位應(yīng)該設(shè)置間隔為20m的8個(gè)孔內(nèi)電阻率法CT探測孔，根據(jù)勘察資料按照深度為75m，對于有懷疑存在質(zhì)量的部位，要使用鉆孔進(jìn)行詳細(xì)勘探檢查，準(zhǔn)確確定原帷幕漏水發(fā)生的位置，檢查之后要立即做好封堵處理。

4.2 防滲帷幕補(bǔ)強(qiáng)

按照上述進(jìn)行的臨時(shí)圍堰部分的滲漏點(diǎn)排查結(jié)果，明確某個(gè)位置上要進(jìn)行防滲補(bǔ)強(qiáng)處理，嚴(yán)格按照高程參數(shù)進(jìn)行控制。具體的補(bǔ)強(qiáng)灌漿施工方式如下所示：

（1）設(shè)置灌漿孔：孔距單向設(shè)置間隔1.5m。

（2）鉆孔：應(yīng)用沖擊回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔作業(yè)，終孔應(yīng)該保證至少為?91mm，保證不會(huì)存在變形或者損壞的情況。

（3）鉆孔記錄：鉆進(jìn)作業(yè)環(huán)節(jié)，對鉆進(jìn)時(shí)間與進(jìn)尺、巖性、返水顏色等方面的數(shù)據(jù)展開分析，尤其是要充分了解巖層、巖性的變化實(shí)際情況，尤其是發(fā)生掉鉆、塌孔、失水、涌水等情況要做好詳細(xì)記錄，同時(shí)上報(bào)監(jiān)理工程師，以便于結(jié)合工程的實(shí)際情況采取有效的應(yīng)對措施。

（4）在灌漿施工階段，需要通過灌漿自動(dòng)記錄儀進(jìn)行全面的記錄，確保灌漿施工數(shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確，可以達(dá)到實(shí)際情況要求。

表1 孔底偏差值（m）

（5）孔底允許偏差可見表1。

（6）灌漿方式：應(yīng)用水泥及水玻璃雙液注漿方式進(jìn)行施工，利用沖擊或者回轉(zhuǎn)跟管鉆進(jìn)方式成孔，一次就鉆入到符合設(shè)計(jì)深度的要求，下入?48×3.5mm袖閥管后，孔壁與袖閥管的下部需要灌入套殼料后進(jìn)行灌入施工。

（7）灌漿方法：通過自上而下或者自下而上的順序?qū)嵤┕嘧⑹┕ぃ驗(yàn)榈叵滤橇鲃?dòng)的，所以本次工程應(yīng)用自下而上的順序進(jìn)行施工。

（8）灌漿壓力的選擇：灌漿壓力要結(jié)合之前所開展的帷幕試驗(yàn)結(jié)果來確定，按照灌漿壓力的具體參數(shù)進(jìn)行確定。

（9）漿液配比的變換。按照試驗(yàn)要求，通過水泥及水玻璃雙液注漿法實(shí)施灌漿作業(yè)，可以將配合比確定為單一水灰比的方式，即1:1、0.5:1中選擇其中一個(gè)，本工程采用0.5:1的水灰比、水泥漿與水玻璃漿液的體積比可按1：0.2，要考慮到灌漿施工的地質(zhì)條件做好現(xiàn)場的設(shè)置。

（10）閉漿條件的控制：該條件控制是利用注漿平均壓力達(dá)到灌漿設(shè)計(jì)壓力的要求作為控制標(biāo)準(zhǔn)，以確保施工環(huán)境符合要求。

4.2 灌漿效果檢查

帷幕灌漿效果檢查主要目的是通過分析和掌握壓水最終的效果，要綜合分析鉆孔、取芯檢測質(zhì)量、灌漿記錄、測試結(jié)果等方面數(shù)據(jù)，這樣才能選擇合適的方法。（1）壓水試驗(yàn)通常都是在灌漿施工完成的14d時(shí)開展。（2）灌漿完成7d之后，要確定檢查孔。檢查孔通常都設(shè)置為灌漿孔數(shù)量的10%，一個(gè)單元中所設(shè)置的檢查數(shù)量不能少于一個(gè)。（3）開展檢查孔灌漿與封孔作業(yè)，帷幕灌漿封孔完成之后，要逐個(gè)進(jìn)行質(zhì)量的檢查。

4.3 基坑強(qiáng)抽、強(qiáng)排

（1）集水井設(shè)置。綜合分析目前該船閘上下閘首、閘室的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分段處理，保障16#閘室、下閘首段左側(cè)邊墩混凝土結(jié)構(gòu)澆筑質(zhì)量，1#臨時(shí)集水井主要是安裝到右岸檢修門槽臨近坡底的結(jié)構(gòu)位置上。1#集水井開挖施工全部結(jié)束之后，整個(gè)閘室底板內(nèi)的施工高程處在▽18.3～20.0m，預(yù)埋排水φ800mm鋼管2根，根據(jù)要求進(jìn)行抽排水的處理，以保證該位置上的積水不會(huì)超出要求。在左岸2#集水井部位的開挖結(jié)構(gòu)全部完成之后，排水管路在設(shè)置中應(yīng)該保證左岸砼圍堰邊坡結(jié)構(gòu)都達(dá)到要求，加大抽水設(shè)備的應(yīng)用，可以集中在2#集水井設(shè)備進(jìn)行抽水處理，以提升工程的結(jié)構(gòu)質(zhì)量水平。為了使得左岸形成基坑長期進(jìn)行應(yīng)用集水井的結(jié)構(gòu)，左岸檢修門槽需要臨近坡底部位中布置2#集水井的結(jié)構(gòu)。

（2）管線布置。下游導(dǎo)航部分到閘室的結(jié)構(gòu)部分，直接在左岸的邊坡底部沿著開挖底部邊線位置上設(shè)置，同時(shí)應(yīng)該低于標(biāo)高開挖排水線路的溝槽結(jié)構(gòu)，尺寸為深1.0m，寬1.0m，溝槽內(nèi)埋設(shè)φ800mm鋼管。排水鋼管應(yīng)該根據(jù)需要設(shè)置開關(guān)的方式直接設(shè)置進(jìn)水法蘭接口，進(jìn)而進(jìn)行抽水作業(yè)。下游排水口部位上的出口需要直接設(shè)置到圍堰的結(jié)構(gòu)上，總計(jì)需要布置2根，與安裝枯水期內(nèi)的出水口和汛期排水出口的位置上。當(dāng)前所應(yīng)用的基坑開挖施工范圍內(nèi)，要按照航行的要求，將排水管路直接設(shè)置到從航下K0+503.5布設(shè)至5#漏水點(diǎn)附近（航下K0+210），排水管道結(jié)構(gòu)的端頭應(yīng)該布置接頭法蘭與開關(guān)的結(jié)構(gòu)。按照現(xiàn)場的基坑開挖和漏水點(diǎn)的分布設(shè)計(jì)具體情況，結(jié)合要求在上游的部位直接安裝排水管線。

5.結(jié)束語

從實(shí)際情況應(yīng)用分析，利用圍堰技術(shù)來處理港口工程項(xiàng)目內(nèi)的巖溶滲漏問題有著很好的效果，可以保證結(jié)構(gòu)性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，但是在圍堰技術(shù)選擇中，必須要綜合分析具體的施工條件因素，選擇最佳施工技術(shù)，提升止水圍堰效果，最終保證工程質(zhì)量合格，滿足當(dāng)前港口項(xiàng)目運(yùn)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。