劉曉青

摘 要：在吹填造陸工程中，泄水口設(shè)置及施工過程是否得當(dāng)，直接關(guān)系到工程的安全、環(huán)保及效益。特別是圍堰外側(cè)臨近海洋開闊水域時，潮汐海浪直接影響泄水口的安全，并對泄水口設(shè)置處防滲提出了更高的要求。本文通過臨海圍堰泄水口施工的介紹，對類似工程具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：臨海圍堰 泄水口 安全施工

1.工程概述

呂四港區(qū)位于江蘇省南通市啟東市，啟東地處萬里長江入?？?。在大洋港以東至大唐電廠西側(cè)淺灘區(qū)域，通過灘地圍墾、開挖，建設(shè)橫向約10公里、南北縱深約3公里、總平面面積約35平方公里的環(huán)抱式港池。根據(jù)施工計劃，在西港池南側(cè)吹填區(qū)新建泄水口一座，泄水口位于圍堰臨海一側(cè)。圍堤結(jié)構(gòu)形式為吹砂堤結(jié)構(gòu)靠海側(cè)漿砌塊石護(hù)面。

2.泄水口設(shè)計概述

2.1泄水口布置原則

2.1.1泄水口的位置應(yīng)根據(jù)吹填區(qū)地形、幾何形狀、排泥管的布置、容泥量及排泥總流量等因素確定。

2.1.2泄水口應(yīng)有利于泥漿流程、有利于泥沙沉淀的位置上。一般多布置在吹填區(qū)的死角或遠(yuǎn)離排泥管出口的地方。

2.1.3泄水口的位置要考慮排除渾水后淤積沖刷的影響，宜遠(yuǎn)離碼頭、航道、港池。

2.1.4泄水口應(yīng)選擇在有排水條件的地方，排出的渾水對環(huán)境和水質(zhì)將造成不利影響，因此要遠(yuǎn)離養(yǎng)殖場，在確實無法避免時要采取必要措施予以防范。

2.2泄水口設(shè)計的水利計算

Qx2=K.Q.（1-p）

S=πd2/4

n=Qx2/S.v

Qx2——通過排水口排出的流量（m3/s）；

K——修正系數(shù)，一般根據(jù)經(jīng)驗取1.1～1.5；

Q——挖泥船排入吹填區(qū)的泥漿總流量（m3/s）；

p——吹填時泥漿濃度（%）；

S——單個排水管斷面；

v——允許的泄流速度；

n——需要設(shè)置的排水管根數(shù)。

3.工程特點及工藝流程

3.1工程特點

該泄水口施工基本思路為對原圍埝進(jìn)行開挖成槽，布置泄水口后再進(jìn)行回填，恢復(fù)原堤身結(jié)構(gòu)并對泄水口附近堤身進(jìn)行防護(hù)。目前該段圍埝標(biāo)高約+11.0m，計劃開挖至+5.7m，鋪設(shè)一層30cm厚毛石混凝土層，泄水口排水管底標(biāo)高為+6.0m。泄水口集水井頂標(biāo)高為+9.5m。根據(jù)吹填流量計算，每個泄水口布置集水井Φ800mm排水管口16個，每條排水管長48m（采用8根6m鋼管和若干膠套組成）。

本工程特點：施工時需要注意對原沙袋及外側(cè)護(hù)坡的保護(hù)；施工受潮水影響，施工前需要做好防護(hù)埝。

3.2工藝流程

對原圍埝進(jìn)行開挖成槽，鋪設(shè)排水管后再進(jìn)行回填。目前該段圍埝標(biāo)高約+11.0m，開挖至+5.7m，布置泄水口排水管底標(biāo)高為+6.0m，泄水口集水井頂標(biāo)高為+8.5m。布置集水井排水管16組，本次施工范圍內(nèi)結(jié)構(gòu)采用1.4m毛石混凝土（或毛石）——3.4m砂袋回填——50cm模袋混凝土層——路面。毛石應(yīng)選用堅實、未風(fēng)化、無裂縫、潔凈的石料，強(qiáng)度等級不低于MU20；底部采用毛石混凝土可以減少水泥用量，減少發(fā)熱量對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的病害，增強(qiáng)防滲作用。

4.施工方法及措施

4.1施工準(zhǔn)備

4.1.1利用RTK對現(xiàn)場原圍埝的情況（主要為坡底）進(jìn)行探摸測量，確定實際斷面尺寸。

4.1.2完成原材料的采購、進(jìn)場工作。

4.1.3施工設(shè)備進(jìn)入施工區(qū)域。

4.1.4提前對本工程需使用的集水井進(jìn)行制作。

4.1.5對現(xiàn)場施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，對機(jī)械操作人員進(jìn)行技術(shù)考核。

4.2開挖前防護(hù)

根據(jù)呂四海洋站1985～2 0 0 8年實測資料統(tǒng)計，當(dāng)?shù)刈罡吒咚?.74m，平均高潮5.24m，但施工時要挖至5.7m，因此采取在泄水口區(qū)域靠海側(cè)建設(shè)吹砂袋圍堰，將擬建設(shè)泄水口區(qū)域靠海側(cè)進(jìn)行防護(hù)，使泄水口施工不受潮水影響

4.3土方開挖、拆除漿砌塊石

由于本工程排水口需要在拆除現(xiàn)有圍堤標(biāo)高+5.7m以上部分以后再進(jìn)行施工，因此首先需采用挖掘機(jī)對現(xiàn)有圍埝進(jìn)行開挖，同時將此部分漿砌塊石等拆除，圍埝開挖應(yīng)平整，避免造成上部鋼管鋪設(shè)不平。

4.4鋪設(shè)土工布倒濾層

土工布倒濾層在施工現(xiàn)場縫合成寬幅后成卷，將土工布運至現(xiàn)場人工鋪設(shè)。土工布規(guī)格為600g/m2，土工布沿岸坡橫鋪，從導(dǎo)堤海側(cè)開始人工鋪展，土工布長度方向應(yīng)垂直于圍埝軸線布置。

土工布沿寬度方向采用縫制連接，水下施工搭接寬度不小于1000mm，陸上施工搭接寬度不小于500mm，雙縫縫合，現(xiàn)場縫制；土工布倒濾層施工完成后、袋裝碎石墊層前，應(yīng)檢查土工布是否有損壞，同時上部墊層的施工不得對土工布造成破壞，如發(fā)現(xiàn)破損，應(yīng)及時修補(bǔ)。土工布下部墊層要整平，倒濾層應(yīng)鋪實，不得懸空設(shè)置。

4.5鋪設(shè)下毛石層

鋪設(shè)土工布完畢后立即進(jìn)行毛石混凝土層（30cm）的鋪設(shè)施工，為避免上道工序鋪設(shè)的土工布倒濾層受到風(fēng)浪的影響發(fā)生移位或褶皺，先在土工布倒濾層頂上將預(yù)制好的模板按照定好的坐標(biāo)擺放整齊；然后在模板內(nèi)進(jìn)行毛石混凝土的澆筑施工。毛石混凝土鋪設(shè)后進(jìn)行平整處理。堤心內(nèi)采用微膨脹水泥的毛石混凝土；排水管入海側(cè)、距排水管口3米范圍內(nèi)管底采用毛石混凝土。

4.6砌筑、澆筑平臺（閘箱、出口處）

砌筑砂漿在現(xiàn)場進(jìn)行拌合，對閘箱處首先鋪設(shè)毛石混凝土斜坡（坡比為1：3）澆筑標(biāo)高由+5米至+5.7米，澆筑至+5.7米后，對斜坡進(jìn)行刮平找坡，同時將閘箱基礎(chǔ)進(jìn)行定位放線，并安置模板，待混凝土初凝后，開始澆筑閘箱基礎(chǔ)的C25混凝土。待C25混凝土澆筑完畢后，再在其周圍按設(shè)計要求澆筑毛石混凝土。出口處采用塊石進(jìn)行打底找平，出口管口下要鋪設(shè)毛石及毛石混凝土進(jìn)行加固，兩端三米范圍內(nèi)采用毛石混凝土，管口其余位置采用毛石進(jìn)行加固。

4.7安裝鋼管及閘箱

待所澆筑的混凝土初凝后，進(jìn)行鋼管和閘箱的安放，鋼管及閘箱安放后，采用5mm貼角焊縫將排水管法蘭與集水井焊接牢固。在出水口安裝防止海水倒灌的擋水板。

4.8鋪設(shè)毛石混凝土

鋼管鋪設(shè)完畢后對兩鋼管間隙進(jìn)行毛石混凝土填縫，填縫毛石混凝土采用微膨脹混凝土，填縫應(yīng)密實。之后進(jìn)行30cm厚毛石混凝土（堤心）澆筑，澆筑完成后在毛石混凝土之上鋪設(shè)600g/m2高強(qiáng)土工布一層。

4.9鋪設(shè)充填袋

首先由測量人員對充填袋鋪設(shè)位置進(jìn)行放線定位，定位結(jié)束后，將加工好的充填袋按照放線標(biāo)示展布完畢，即可進(jìn)行充砂作業(yè)。

4.10充砂作業(yè)

確認(rèn)袖口與充填管連接完畢后開啟泵機(jī)進(jìn)行充填，充填砂袋時，首先沿長邊方向進(jìn)行充填，避免應(yīng)力集中損壞袋體，并在充填過程中經(jīng)常調(diào)整出砂管口方向，防止袋體在充填過程中受力不均而移位變形，待袋體固定不再發(fā)生位移時，再次充填，直至達(dá)到理想的充滿度。在充填過程中如一次達(dá)不到理想高度，待砂袋稍有固結(jié)后，再進(jìn)行二次或多次充填，直到理想的充填高度。

4.11理坡施工

按照設(shè)計首先進(jìn)行袋裝砂理坡，砂袋采用聚丙烯編織布，單位面積質(zhì)量不少于80g/m2，寬為50cm，高為20cm。充填三角縫時自下而上進(jìn)行，袋裝砂必須充滿整個三角區(qū)，外觀尺寸需滿足坡比要求。完成袋裝砂理坡后，進(jìn)行復(fù)合土工布鋪設(shè)，復(fù)合土工布鋪設(shè)范圍以將充填袋與其層間袋裝砂性土全部遮擋為原則，內(nèi)外均應(yīng)留2.0m左右的余量。土工布鋪設(shè)時應(yīng)留有余量，土工布長度方向應(yīng)垂直于圍埝軸線布置，長向搭接長度不小于1000mm。沿寬度方向的接縫，縫接時，搭接長度不小于100mm，現(xiàn)場縫制；搭接時，搭接長度不小于1000mm。

4.12鋪設(shè)模袋混凝土

混凝土模袋加工成長方形，其尺寸寬度以護(hù)堤坡長斷面為準(zhǔn)，同時考慮增3%富裕量以備充灌時收縮量的儲備，長度一般為10m左右，袋體厚度按設(shè)計要求加工（40㎝厚）。鋪放作業(yè)是將卷好的模袋按設(shè)計位置在坡面上打開，在打開過程中應(yīng)使模袋始終保持向下拉緊的狀態(tài)，因此，操作者不但要向下滾動模袋卷，而且要隨時向下拉緊模袋，另外還應(yīng)注意使模袋與已有模袋砼之間的搭接寬度始終控制在15-20cm，這樣不僅保證了拼縫嚴(yán)密，而且保證了新鋪模袋位置相對于已有模袋砼不發(fā)生偏斜，使模袋邊線與堤軸線之間的垂直關(guān)系能很好的承襲下去。最先施工的一塊模袋邊線需用經(jīng)緯儀控制，以保證上述垂直關(guān)系，模袋鋪設(shè)前進(jìn)行人工細(xì)理坡，保證二片底層的平整度，確保模袋混凝土澆注的厚度。模袋鋪至坡腳后，用砂袋進(jìn)行壓載，然后將坡肩端的手動葫蘆打緊，模袋鋪放即完成。充灌施工期間2人扶住泵管，以防其有較大的擺動，同時掌握灌口混凝土壓力，當(dāng)出現(xiàn)該處混凝土壓力持續(xù)上升時說明混凝土在模袋中流動減慢，此時應(yīng)適當(dāng)降低充灌速度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)模袋內(nèi)砼流動受阻時，可采取用腳踩踏的方法進(jìn)行疏導(dǎo)。在一排灌口充灌完畢后，應(yīng)將坡肩端的錨固繩具適當(dāng)放松，以防模袋由于充漲收縮而過分繃緊，造成充灌困難，甚至將模袋拉壞。一個灌口充灌完成后，即將灌布套內(nèi)混凝土清除，將布套塞進(jìn)灌口并縫合灌口，然后將模袋表面沖洗干凈。對于水下的灌口，可以只簡單地將布套綁扎封閉。充灌混凝土的技術(shù)關(guān)鍵是使混凝土具有良好的流動性及和易性，并保證充灌作業(yè)的連續(xù)進(jìn)行。

4.13砌筑混凝土擋墻

利用已形成的路作為施工通道，運輸混凝土至現(xiàn)場進(jìn)行現(xiàn)澆施工；首先利用預(yù)留槽安裝模板，模板安裝后要確認(rèn)牢固；混凝土澆筑要控制密實度，澆筑完成后表面進(jìn)行平整。待混凝土形成強(qiáng)度后拆除模板。

5.質(zhì)量控制和驗收標(biāo)準(zhǔn)

5.1土方開挖、拆除漿砌塊石：開挖至設(shè)計標(biāo)高，圍埝開挖應(yīng)平整。

5.2鋪設(shè)土工布倒濾層：清除尖狀石塊，土工布沿長度方向不得搭接，寬度方向采用縫制連接，水下施工搭接寬度不小于1000mm，陸上施工搭接寬度不小于500mm，雙縫縫合

5.3澆筑毛石混凝土層：鋪設(shè)均勻。

5.4砌筑塊石底座、毛石混凝土基礎(chǔ)、C25混凝土基礎(chǔ)：砌筑到設(shè)計標(biāo)高。

5.5安裝鋼管及閘箱：鋼管由圍埝內(nèi)向圍埝外成一定坡度，相鄰閘箱間緊密安置。

5.6澆筑毛石混凝土層、鋪設(shè)上部高強(qiáng)土工布層：毛石混凝土層要求鋪設(shè)均勻，高強(qiáng)土工布倒濾層鋪設(shè)要求見要求2。

5.7充砂帶充填：充填均勻、搭接嚴(yán)密，袋體達(dá)到設(shè)計高度。

5.8鋪設(shè)模袋混凝土：鋪設(shè)均勻。

5.9鋪筑擋浪墻：滿足最終寬度、高度要求，平整度要求。

6.結(jié)語

通過對臨海圍堰泄水口布設(shè)的探索研究，深刻的認(rèn)識到在臨近海洋一側(cè)布設(shè)泄水口施工時需要更加注意泄水口的安全、環(huán)保及效益，尤其要提高泄水口的防滲措施。本文通過對臨海圍堰泄水口施工經(jīng)驗的介紹，希望能對有類似施工環(huán)境的工程具有借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]JTJ250-98.港口工程地基規(guī)范.

[2]JTS257-2008.水運工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn).[3]JTJ226-97.港口建設(shè)項目環(huán)境影響評價規(guī)范.

[4]南通港呂四港區(qū)匡圍工程施工方案.