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实例分析:沿海滩涂地域水闸如何施工?

0192水利工程2021-07-15 10:51:47


水文、地质条件

工程位于九龙江南港延伸,地貌上属九龙江河口区感潮段,工程区处河床高程为2.28~-2.42m,一般高程为2.47~-1.75m,河滩坡度约1∶(2.5~2.0),坡度平缓;岸上路面高程一般为2.28~4.53m,场地内地层主要为人工填土、全新统海积层及全新统冲洪积层。

沿海滩涂地域水闸施工

根据现场地形地质条件、施工条件、企业施工水平和施工经验,结合规范及技术标准,经充分研究论证,对建造在滩涂地域上的水闸采用以下施工程序:筑岛围堰→基础处理→基础开挖→水闸施工→土方回填。

1. 筑岛围堰施工
由于工程范围内淤泥较厚,属感潮段,若只采用围堰式施工,围堰完成后作为基础的淤泥处理较复杂,而且在基础处理时段内抽水费用增加不少。规范表明,采用筑岛围堰方式,基础处理施工无需抽水,且在基础处理后淤泥通过回填砂挤压排水而固结硬化,便于开挖,减少了排水和开挖费用。该工程采用筑岛围堰的方法。
1.1堰顶高程确定
根据海事部门提供的潮位表及该地区工程经验,平均年最高潮位4.15m,设计高潮位为4.65m。龙海至厦门快艇经过施工区域外围,造成涌浪。通过1个月的测定,平均浪高为30cm,安全加高取30cm,最后确定围堰堤顶高程为5.3m。
1.2堰身结构
九龙江砂资源很丰富,采砂船及输送带式运输驳船较多,为充分利用当地资源优势,确定采用砂作为筑岛围堰的材料,堰体沿江侧采用防渗彩条布及袋装砂防护。根据工程施工的需要,围堰堰顶宽确定为1.5m,两侧边坡确定为1∶1.5。
1.3筑岛围堰填筑
主要采用输送带式驳船进行筑岛围堰的填筑,在高潮阶段驳船运砂至筑岛围堰范围内,根据定位范围用输送带进行抛填,抛填应均匀,高度不宜超过1m;然后再依次分层抛填筑堤、筑岛,堰体用挖掘机进行整平至设计高程。堰体内筑岛抛填的砂用推土机进行整平,达到要求为止。
1.4堰体防护
堰体采用彩条布压砂袋防护,堰脚用砂袋磊墙保护。首先用挖掘机进行边坡整平,人工铺设彩条布、压袋。

2. 水闸基础处理
该工程采用冲孔灌注桩基础。施工前应准备足够的黏土,只有其物理化学性能指标符合要求,才能制出性能合格的泥浆。有条件时应优先使用膨胀土。钻孔时必须保证孔的直径,孔壁必须平直,孔斜率保证在允许范围内不偏差。发现有孔曲、探头石、梅花孔等必须进行处理。保证嵌入持力层的深度,清孔符合规范及设计的要求。加工好的钢筋笼要进行编号,标明上、下端。应放置在平整的场地上,以免变形。钢筋笼组装下设前应正确量测主钢筋的长度,做出标记。利用钻机或吊车起吊,在孔口焊接加长,逐节随焊随下,直至下完为止。起吊设备能力应满足起吊联结成整体钢筋笼的重量。清孔合格后,马上下设钢筋笼、导管。之后,再将导管提离孔底约10~15cm,把导管固定在槽孔。将隔离球(塞)放入导管内,装上漏斗。先把砂浆灌入导管,相继灌入混凝土,将隔离球压至孔底,将混凝土充满导管,即可按计划顺序浇筑。开浇时将导管提离孔底20~30cm,放出隔离球,随即补充混凝土并将导管再下至开浇前的位置,使管底埋入混凝土。在整个浇筑过程中,要定时定点测量混凝土浇筑高度,控制混凝土均匀上升。一般每30min测量一次。要随着混凝土浇筑面的上升逐渐拆除导管,但要注意导管应始终埋入混凝土内,其深度不得小于1m。

3. 基础土方开挖
土方自上而下分层开挖,共分三层,如图1所示。第一层从2.5m挖至零高程,第二层至-2m高程,第三层挖至设计高程以上30cm。根据规范,基坑排水根据分层及渗水情况确定水泵数量及台数。在围堰四个角落用管径1.8m、壁厚5mm、高2m的钢护筒打入基面以下1.5m,然后把钢护筒内泥沙挖除,作为集水井,沿围堰边开挖30cm×30cm排水沟引至4个集水井进行集中抽水。用钢护筒作为集水井很好地解决了集水井周边塌方的问题。开挖采用反铲挖掘机,用自卸汽车、装载机运土。机械开挖到距离设计基面30cm左右时,改用人工开挖至设计基面。灌注桩桩间土及防渗墙周边土方开挖应人机配合,以防止桩、墙体受机械扰动破坏。成桩顶高程应比设计桩顶高0.5m,桩间土方经人工挖除后进行砍桩头施工,即将设计桩顶至成桩顶多余的0.5m桩头人工凿除。

4. 水闸土建施工
4.1底板混凝土浇筑
为保证混凝土在旱地施工,仓面不得有流水,因此要做好排水措施。在混凝土垫层达到施工强度后进行立模扎筋。基础部位可先立模后扎筋,扎筋时按施工图和施工规范要求,根据钢筋规格、数量、间距、接头错位、上下层钢筋间距、保护层厚度进行绑扎和焊接施工。基础下层钢筋的保护层用砂浆垫块在绑扎时同步完成,安装止水体和沉降缝板,模板支撑牢固,模板表面涂脱模剂。因底板基础高差较大,故现场采用输送泵车浇筑混凝土。插入式振捣器振捣密实,原浆抹平。由于底板厚为1.5m,混凝土浇筑,按每层0.3m厚度进行,采用阶梯法浇筑,并确保混凝土二次覆盖时间不得超过2h,振捣主要采用插入式振捣器振捣。分层振捣时,振动头应插入下层混凝土5cm,每个位置的振捣时间以混凝土表面不再显著下沉、不出现气泡并开始泛浆时为准。浇筑方向沿闸底板长度方向,从一端开始至另一端结束。由于水闸底板混凝土量较大,混凝土浇筑严格按规定的分缝尺寸及厚度备好料,要科学合理安排混凝土运输车辆的台数,人员配备充足,按两班人员施工进行安排,注意交接工序紧凑有序。检查好机具并保证有备用,振动器备有富余,以防中途故障,充分保证混凝土施工不间断。在验仓合格后连续施工,防止冷缝或人为施工缝的发生。
4.2混凝土闸墩加高
a.立模、扎筋。因闸墩较高,故立模前需搭设脚手架。立模前,凿毛冲洗干净混凝土施工缝。闸墩立模应采取内外两面支撑加固,保证混凝土浇筑过程不变形、不漏浆,埋设好分段竖向止水和沉降缝。按施工要求,根据钢筋规格、数量、间距、接头错位、上下层钢筋间距、保护层厚度进行绑扎施工。b.混凝土浇筑跑道、仓面架搭设。因闸墩较高,闸墩加高计划分3~4次进行,采用钢管脚手架铺竹脚手片的跑道、仓面。跑道、仓面都必须与模板分离。c.混凝土浇筑。闸墩混凝土量比较大,且模板支撑加固比较困难,因此闸墩混凝土浇筑时,既要保证一定的浇筑强度,同时更要控制混凝土上升速度。采用混凝土泵车进行混凝土输送,下卸入仓,平仓后,插入式振捣器振捣密实。
4.3交通桥、平台梁、楼板施工
立模支撑排架必须牢固稳定,保证混凝土浇筑过程不变形、不漏浆。扎筋必须按设计及规范要求进行加工制作及现场安装绑扎,尤其应控制主梁与次梁配筋的程序、楼板钢筋的规模、数量、间距、保护层的要求,保护层用砂浆垫块绑扎,保证上下层钢筋间距,可增加架立筋并电焊焊牢,在混凝土浇筑过程中应安排专人负责整理,注意埋设好上层建筑框架柱插筋。混凝土浇筑入仓之前仓内须冲洗干净,混凝土浇筑先梁后板,先低后高。梁深超过50cm,分层台阶式浇筑推进,不能一次性全断面推进,梁、板混凝土应同时浇筑、顺序推进,梁混凝土采用插入式振出浆,人工原浆抹平压光,严格控制高程和楼面平整度。严格控制混凝土养护、拆模时间。

5. 土方回填施工
当闸室闸墩混凝土强度达到设计要求,上下游挡墙、翼墙施工已完成,混凝土强度达到80%以上设计强度时(按混凝土试块压值为准),即可安排土方回填施工。回填土质量要求如下:a.根据设计及规范要求进行回填施工,回填土分层厚度不大于25cm,均衡水平上升。做到闸两侧回填压实对称施工,同步上升。与混凝土结合部回填应先在混凝土表面刷涂浓泥浆,再回填土,边涂泥浆边分层夯实上升。b.回填土施工要保证其接头防渗要求,同时注意做好闸两侧防渗结构的保护,施工中不得损坏,在防渗设施得到认真处理和保护的前提下才允许回填土覆盖。c.回填土方施工安排在晴天进行,要控制土的含水量和压实度。要清除土料中的杂质,上层铺土前要对下层土进行刨毛处理。回填采用后退法卸料,人工铺摊整平,振动压路机夯实。靠近结构物处的填土应分层填筑,每层松铺厚度不宜超过150mm,采用蛙式打夯机或人工夯实。
 

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