沿海地区水利围涂工程关键技术的探究

时间:2022-05-25 10:36:01 来源:网友投稿

【摘要】本文笔者结合某施工实例对围涂工程施工中的围堤施工和水闸施工相关技术问题进行分析,并对产生的经济效益进行探讨,可供同行参考。

【关键词】围涂;围堤施工;水闸工程

一、工程概况

浙江某围涂工程由围堤、排水(涝)闸、纳潮闸等主要建筑物组成。主体工程围堤长4388m,三座净宽为2×3m的水闸,排水干河长度8000m。围堤由南围堤、东围堤两条围堤组成。南围堤自深门头西南角起往东再折向东偏北方向到金笠屿,长3681m,南围堤堤线附近涂面平均高程为-0.6m,东围堤堤线长为707m,堤线附近涂面平均高程为-0.8m。围堤采用土石混合坝,南围堤桩号0+000~2+216段堤顶高程8.0m,挡浪墙顶高程9.0m,桩号2+216~3+681段堤顶高程8.3m,挡浪墙顶高程9.3m。东围堤段堤顶高程8.6m,挡浪墙顶高程9.6m,隔堤堤顶高程5.6m。

本工程属于亚热带季风性气候,年平均气温17.3℃,最高气温35.7℃,多年平均降水量为1283.34mm。工程所在海域为强潮区,属正规半日潮,平均潮差4.09m,最大潮差6.77m,多年平均高潮位4.03m,多年平均低潮位-0.08m,多年平均潮位1.97m。工程处在潮间带,三面环山,施工场地为滩涂,地形呈扇状形。由于施工期需跨三个台汛期,因此台风、暴雨、潮浪对施工干扰较大,但围堤两端是山体,场内施工运输的距离较近。因此坝体石方的采、运、抛较方便,施工条件比较有利。

二、关键施工技术探讨

1、围堤施工

本工程包含长3681m的南堤和长707m的东围堤。其中南围堤采用塑料排水板进行基础处理。

(1)施工程序

①斜坡堤施工顺序 测量定位→土工布铺设→碎石垫层→打设塑料排水板→经编土工布→抛石→大块石理砌→内坡碎石垫层→内坡土工布铺设→石渣或杂土→闭气土方填筑→外坡碎石垫层→砼灌砌石大方脚(干砌块石、砼四脚空心块安放)→砼灌砌石→厚50C20砼→干砌块石→砼四脚空心块安放→砼基础→C25挑檐挡浪墙→浆砌块石挡墙(砼压顶)→内坡土工布铺设→砼预制块护坡→堤顶碎石垫层→C10砼堤顶稳定层→C20砼路面→内坡草皮防护。

②直立堤施工顺序 测量定位→土工布铺设→碎石垫层→打设塑料排水板→经编土工布→抛石→大块石理砌→内坡碎石垫层→内坡土工布铺设→石渣或杂土→闭气土方填筑→外坡碎石垫层→C25砼基础→砼灌砌石→砼扭工字块安放→C25挑檐挡浪墙→浆砌块石挡墙(砼压顶)→内坡土工布铺设→砼预制块护坡→堤顶碎石垫层→C10砼堤顶稳定层→C20砼路面→内坡草皮防护。

(2)主要施工方法

①土工布铺设、碎石垫层、塑料排水板与经编土工布

用土工布铺设船或退潮露滩用人工将3t/m土工布铺在涂面上,定位准确后,边铺边用袋装碎石把土工布压牢,防止潮浪卷走,然后用船平抛碎石垫层,在碎石垫层上用插板机船打设塑料排水板,然后在其上面铺设一层8t/m经编土工布,并用大块石或袋装碎石压住。

②堤身石方填筑

堤身石方填筑采用深门或相思岙料场开采的石料,用3m3装载机装5t或10t自卸汽车立抛,用推土机推平,堤身抛石必须严格按设计的加荷曲线分层均衡施工,留足间歇时间,控制好加荷速率,要求填筑石方中单块石≥50kg的重量占填筑工程量的60%左右。

③迎潮面抛石护坦、异型块体与砼灌砌块石挡墙施工

a.块石理砌施工:利用深门或相思岙料场开采的石料,选择块大质优的石料向外抛填理砌,直至达到设计断面尺寸要求。

b.砼扭工字体和砼四脚空心块与砼灌砌块石挡墙施工:砼扭工字体和砼四脚空心块由预制场运输到场地,采用起重机进行吊装安放。砼灌砌块石用自卸汽车运送砌筑块石至堤顶道路,卸料至砌筑点,堤顶设置移动式0.4m3拌和机拌和砼,双胶轮车运送砼,安装串筒三溜槽或其他措施进行砼垂直运输,人工抬运砌筑,机械震捣。灌砌块石施工顺序为:先铺砼、后摆砌块石、再灌入砼振捣,要求分层灌砌、腹石大面朝下、块石之间形成上大下小间距,以利于砼灌浆及振捣密实。

④内坡面碎石垫层与土工布施工

a.坡面碎石垫层厚30cm,采用自卸汽车运输,堤顶卸料经人工搬运至工作面,分段铺设垫层料时,必须做好接头处各层之间的连接,使接头处层次清楚,防止产生层间错动或折断混淆现象。

b.坡面土工布铺设在碎石垫层面上,采用人工摊铺,随铺土工布随填土,需注意土工布老化以及搭接要求,土工布不得有空洞或破损。

⑤闭气土方施工

闭气土方可取用围区内涂泥,采用桥式土方筑堤机配1m3抓斗挖泥机,也可采用桁架式土方专用施工机械或采用海涂原状土泵送系统施工,要求输送土方运距>80m,土方施工加荷填筑一般每填筑一层厚度控制在0.5m以下,并有足够间隙固结时间,防止塌滑。

⑥堤顶砼挡浪墙、浆砌石挡墙、堤顶路面结构和内坡护面施工

以上工程施工,应在围堤土石方填筑完成后,待围堤堤基达到设计的固结度,参照实验数据,当堤身沉降值基本稳定且日沉降值小于2.5mm,闭气土方的水份蒸发固结到一定强度时,才能进行施工。并应按施工操作规范,机械运输,人工砌(浇)筑,砼采用0.4m3拌和机拌制,机械振捣,抹光机抹平,砼稳定层用15t压路机压实。砼挡浪墙须用标准钢模板立模,并做好伸缩缝、沉降缝的施工处理。

2、水闸工程

本工程两座排水(涝)闸和一座纳潮闸均建在岩基上。

(1) 主要施工程序:土方围堰→开挖、清基→水闸底板砼→砼闸墩→砼胸墙→砼检修平台→砼闸门板预制→砼启闭平台→砼箱涵→消力池及翼墙→砼铺盖及翼墙→上下游岸墙、护坦→干砌石护底→细部结构→启闭机安装→柴油发电机安装→砼闸门安装→调试。

(2) 施工方法:水闸为钢筋砼箱涵式结构,由闸室、箱涵、消力池、铺盖、护坦、干砌石护底、翼墙等部份组成,工作闸门为预制砼梁板结构,施工工艺不复杂。

水闸施工需作围堰,采用土石混合围堰,梯形断面,堰顶宽8m,内外坡为1∶2,堤内侧为闭气土方,堰顶高程7.5m(多年平均高潮位4.03m加安全超高3.5m),作为施工期的临时道路。

闸墩及翼墙(箱涵侧翼)沿长度方向搭设脚手架,沿高度分两次浇筑砼,闸墩第一次浇筑至胸墙底部高程。当闸墩部位施工至设计高程后即浇筑闸槽二期砼,然后再施工检修平台。而胸墙部位应与闸墩上部第二次砼浇筑同时进行,为防止砼分离,当浇筑高度大于2m,需采取如安装串筒,溜槽等措施进行砼垂直运输。启闭机排架柱应一次浇筑到大梁底高程,然后整体浇筑启闭平台。

钢筋砼闸门可在闸址附近砼预制场或在检修平台上预制,采用人字扒杆或汽车吊吊装就位。各部位施工要严格遵守有关规程规范和设计要求,做好旁站监理、质量监督和验收制度,确保施工质量。

水闸施工中应特别注意两侧土方回填时的密实度及两侧均衡逐层填高。

三、效益分析

本工程解决了该县城土地资源紧缺问题。工程建成后,可围涂5132亩,其中2105亩用于城市工交用地,3027亩用于海水养殖。根据调查资料分析,南片围涂工程完成后,从第三年起年净滩涂养殖负效益约为300万元。因此,本工程经济效益指标满足规范要求,具有明显的社会经济效益。工程实施后,扩大了陆域面积,为整个海中湖景区的形成和深水良港的开发打下的坚实的基础,为当地国民经济的可持续发展起到了积极的推进作用。

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