溫州市甌江口某鋼板樁圍堰工程合龍技術(shù)探討

王 毅

（浙江水專工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，浙江 杭州 310051）

1 工程概況

水閘是灘涂圍墾工程的重要組成部分，水閘施工通常采用四周圍堰法進(jìn)行干地作業(yè)。而在圍墾工程修筑圍堰時(shí)，海堤、隔堤一般尚未與水閘連通，圍堰似乎是近海的一座孤島，四面環(huán)海，受風(fēng)浪和潮汐影響顯著，同時(shí)沿海灘涂為軟土地基，表現(xiàn)為“三高一低”的特點(diǎn)，地質(zhì)條件差[1]，工程施工難度很大。

溫州市某圍墾工程位于甌江口附近，水閘采用雙排鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)，圍堰呈橢圓形，全長1 532 m，該圍堰結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、接合緊密不易漏水、施工簡便、速度快、可多次重復(fù)使用等特點(diǎn)[2]。為保證臺汛前完成圍堰主體施工，安排2 個(gè)鋼板樁插打施工班組同時(shí)施工，一個(gè)班組負(fù)責(zé)甌江側(cè)鋼板樁打設(shè)，另一個(gè)負(fù)責(zé)圍區(qū)側(cè)鋼板樁打設(shè)，同時(shí)安排一個(gè)施工班組回填土石方和護(hù)面作業(yè)。由于圍區(qū)側(cè)涂面高程較高（-2.80～-2.50 m），甌江側(cè)涂面高程較低（-3.20～-3.00 m），為盡量減少水深限制影響，延長有效工作時(shí)間，因地制宜，安排甌江側(cè)鋼板樁班組采用船載履帶吊水上插打施工工藝[3]，圍區(qū)側(cè)鋼板樁班組則采用搭設(shè)鋼平臺陸上插打施工工藝[4]，2 個(gè)班組各自的施工區(qū)域及施工流向見圖1。

2 龍口布置及工作條件

2.1 龍口布置

由于圍堰甌江側(cè)有靈昆島和靈霓北堤掩護(hù)，風(fēng)浪條件相對較好，因此圍堰龍口設(shè)置在甌江側(cè)的直線段，結(jié)合2 個(gè)班組的施工流向，龍口位于樁號1+311.01～1+378.21 m（本區(qū)間剛好為2 個(gè)隔倉，長度為67.20 m），見圖1。

圖1 鋼板樁圍堰施工平面布置圖 單位：m

2.2 合龍工作條件

（1）除龍口段外，其余圍堰段外側(cè)石方圍護(hù)均達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，板樁墻內(nèi)土方填筑標(biāo)高在0.00 m以上；

（2）需候小潮汛時(shí)段進(jìn)行合龍施工（7～10 d）；

（3）合龍段采用平臺法插打工藝，以盡量減少水流對施工的負(fù)面影響。

3 龍口加強(qiáng)措施

由于圍堰水域面積較大（約100 000 m2），在鋼板樁逐漸束窄形成龍口后，龍口段水流流速會逐漸增大，故對龍口段施工平臺采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施；龍口封堵施工速度較快，對龍口段鋼板樁應(yīng)采取相應(yīng)的補(bǔ)強(qiáng)措施；為防止運(yùn)輸船舶碰撞龍口兩側(cè)鋼板樁，需要有防撞措施；為盡量減少水流對最后合龍段的壓力，需要有合理有效的導(dǎo)流措施。

3.1 加強(qiáng)施工平臺

采用平臺法插打工藝進(jìn)行最后龍口段的合龍。鑒于在龍口束窄的過程中，龍口區(qū)水流流速逐漸增大，會對施工平臺造成很大壓力，因此要對最后導(dǎo)流、合龍的2 倉施工平臺進(jìn)行加強(qiáng)。在原施工平臺基礎(chǔ)上，在龍口區(qū)域施工平臺的每個(gè)排架上增加打設(shè)3 根鋼管樁（原5 根/排架），且最后合龍的2倉所有鋼平臺支撐樁均加長5.00 m。

3.2 龍口段鋼板樁補(bǔ)強(qiáng)

由于龍口段會因水流沖刷產(chǎn)生深溝，且合龍后需立即組織進(jìn)行土石方圍護(hù)，為確保龍口段鋼板樁的整體強(qiáng)度，對1+311.01～1+410.73 m 段進(jìn)行加密隔倉設(shè)置，即在每倉中部再增設(shè)1 道隔倉作為龍口段的補(bǔ)強(qiáng)措施（見圖2）。

圖2 隔倉加密示意圖 單位：m

3.3 龍口段防撞措施

為防止運(yùn)輸船舶碰撞龍口兩側(cè)鋼板樁，在龍口內(nèi)、外兩側(cè)各打2 組鋼簇樁（Φ530 mm，3 根/簇），簇樁頂部采用型鋼焊成整體，提高其強(qiáng)度（見圖3）。

圖3 鋼簇樁示意圖 單位：m

3.4 龍口段導(dǎo)流措施

為分散最后合龍段的水流壓力，在龍口段東側(cè)進(jìn)入直線段后（從樁號1+378.21 m 開始），進(jìn)行外側(cè)單排鋼板樁的束窄推進(jìn)，并利用低潮時(shí)段將該段鋼板樁送至0.00 m 高程以下，打低段長度不少于30.00 m，形成合龍導(dǎo)流過水通道，然后漸變打高，在龍口右側(cè)完成單排合龍（為確保單排鋼板樁合龍前在水流往復(fù)沖刷下不變形，插打過程中用型鋼將鋼板樁和鋼平臺焊接加固成整體）。待單排鋼板樁合龍后，再候低平潮時(shí)段將導(dǎo)流段打低的鋼板樁拔起至設(shè)計(jì)高程，然后依次插打內(nèi)排鋼板樁和隔倉樁。導(dǎo)流段鋼板樁橫斷面見圖4。

圖4 導(dǎo)流段鋼板樁橫斷面圖

4 合龍步驟及實(shí)際進(jìn)度

4.1 龍口合龍步驟

龍口合龍?jiān)趪鷧^(qū)內(nèi)鎮(zhèn)壓石料水拋完成后實(shí)施，合龍施工按以下步驟進(jìn)行。

4.1.1 施工準(zhǔn)備

（1）搭設(shè)龍口段施工鋼平臺；

（2）調(diào)試、檢修插打設(shè)備，確保其性能良好；

（3）測量龍口合龍精確尺度，如有需要，委托鋼板樁生產(chǎn)廠家制作合龍口異型鋼板樁；

（4）合龍段所需各類鋼板樁全部運(yùn)抵現(xiàn)場。

4.1.2 龍口束窄

利用平臺上的履帶吊機(jī)，沿搭設(shè)好的平臺由東向西逐漸收束龍口寬度，收束時(shí)應(yīng)注意觀測合龍區(qū)水流和底部泥面的沖刷變化，拉桿安裝和隔倉樁插打同步跟進(jìn)，直至剩余最后2 倉（主龍口直線段）。

4.1.3 導(dǎo)流段施工

先將導(dǎo)流段鋼板樁插打至略高于平臺面位置，然后候低潮時(shí)段將導(dǎo)流段鋼板樁送至0.00 m 標(biāo)高以下，在導(dǎo)流段右側(cè)逐漸抬高形成封堵龍口。

4.1.4 封堵

在小潮汛時(shí)段實(shí)施，利用龍口緩流時(shí)段，采用2 臺插打設(shè)備（75 t 履帶吊結(jié)合DZ60 型震動(dòng)錘），分別由龍口兩側(cè)向中部插打，力爭在1 個(gè)緩流時(shí)段內(nèi)完成一側(cè)鋼板樁的合龍插設(shè)。合龍后，利用低潮期拔打低鋼板樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高，再依次完成另一側(cè)鋼板樁及隔倉樁的插設(shè)。

4.1.5 龍口段土石方圍護(hù)

在龍口鋼板樁合龍后組織進(jìn)行拋填圍護(hù)施工。首先吹填鋼板樁倉內(nèi)砂至0.00 m（此時(shí)鋼板樁依靠倉內(nèi)鋼平臺支撐），拋填外側(cè)鎮(zhèn)壓碎石，再利用鋼平臺轉(zhuǎn)運(yùn)拋填內(nèi)側(cè)圍護(hù)塊石，最后拋填鋼板樁外側(cè)鎮(zhèn)壓塊石，拆除施工鋼平臺并穿好鋼拉桿。

形成設(shè)計(jì)圍護(hù)斷面后，再進(jìn)行0.00 m 以上段的吹填砂及上部結(jié)構(gòu)施工。

4.1.6 鋼平臺拆除

當(dāng)龍口段圍護(hù)塊石拋填至設(shè)計(jì)高程、鋼板樁內(nèi)土方達(dá)到0.00 m 以上時(shí)即可拆除鋼平臺，然后進(jìn)行上部的吹填砂施工。

4.2 合龍實(shí)際進(jìn)度

根據(jù)現(xiàn)場圍堰施工進(jìn)度，本次鋼板樁圍堰龍口合龍自2014 年5 月中旬開始，7 月10 日完成鋼板樁插打，7 月底完成圍堰土石方圍護(hù)，合龍完成。合龍施工進(jìn)度見圖5。

圖5 龍口合龍施工進(jìn)度橫道圖

5 結(jié)語

本圍堰工程采用雙排鋼板樁結(jié)構(gòu)，龍口合龍是施工過程中最為關(guān)鍵的技術(shù)之一，需克服流速大、施工速率快、船舶碰撞等諸多問題，危險(xiǎn)性較大，決定整個(gè)圍堰結(jié)構(gòu)施工成敗。

項(xiàng)目組制定嚴(yán)密的專項(xiàng)施工方案，通過搭設(shè)并加固施工鋼平臺、補(bǔ)強(qiáng)鋼板樁、增加防撞設(shè)施及臨時(shí)導(dǎo)流等措施，選擇合適時(shí)機(jī)，順利完成雙排鋼板樁圍堰合龍工作，加快圍堰施工進(jìn)度，確保在臺汛前完成圍堰主體施工，為類似工程積累豐富經(jīng)驗(yàn)。