關(guān)于上虞市世紀(jì)新丘治江圍涂工程（標(biāo)準(zhǔn)海塘）建設(shè)的探索與思考

陳建軍

摘 要：簡(jiǎn)要敘述了上虞市世紀(jì)新丘治江圍涂工程的建設(shè)背景和工程設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題，并提出了相關(guān)的解決措施，以期為日后的相關(guān)工作提供借鑒和幫助。

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)海塘；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；堤塘施工；涌潮

中圖分類號(hào)：TV871.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.09.128

1 工程概況

上虞市世紀(jì)新丘治江圍涂工程位于錢塘江河口尖山河段南岸上虞岸段，是錢塘江尖山河段整治工程的重要組成部分。該工程西端與上虞市九六丘一期北堤相接，東端與余姚岸段相連，圍涂面積約為1 713.3 hm2，堤線總長(zhǎng)14 332 m。其中，一線臨江海堤11 098 m，下游規(guī)劃港區(qū)段3 234 m（不包括世紀(jì)丘二、三期北堤3 582 m），均為百年一遇防洪潮海堤。該工程建設(shè)的主要目的是治理錢塘江尖山河段南岸上虞岸段，我市新增國(guó)土面積約為1 713.3 hm2，同時(shí)，也是為了保障紹興濱海新城、上虞濱海新城和杭州灣上虞工業(yè)園區(qū)的建設(shè)安全，為紹興、上虞經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供穩(wěn)定、安全的保障。

在建的世紀(jì)新丘保護(hù)區(qū)域包括紹興濱海新城、上虞濱海新城和杭州灣上虞工業(yè)園區(qū)，這是紹興市、上虞市工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐平臺(tái)和浙江海洋經(jīng)濟(jì)紹興、上虞的主平臺(tái)區(qū)域。同時(shí)，工程區(qū)域涉及到了在建的嘉紹跨江大橋、上虞臥龍電器專用碼頭、上虞污水外排口、新東進(jìn)閘、擬建的3#排澇閘、虞北漁港和規(guī)劃中上虞港區(qū)等省市重點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。該工程位于錢塘江強(qiáng)涌潮地段，是錢塘江南岸江道變遷最敏感的區(qū)域之一。在工程實(shí)施的過(guò)程中，它會(huì)受到涌潮和臺(tái)風(fēng)的影響，所以，工程建設(shè)的復(fù)雜程度較大，對(duì)技術(shù)的要求也比較高。

2 工程設(shè)計(jì)施工需考慮和采取的措施

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)突出施工安全性和可靠性

由于該工程位于錢塘江強(qiáng)涌潮地段，江道變遷極其頻繁。隨著季節(jié)的變遷，江道變化出現(xiàn)“一周一小變，一月一大變”的情況，潮流流速最大為5～6 m/s，潮差接近10 m左右。該工程最關(guān)鍵的防沖設(shè)施板樁施工安全和運(yùn)行牢固性尤為突出，原設(shè)計(jì)主要是在拋石壩外施工，所以，必須利用船只水上作業(yè)。要想抗御涌潮施工，就必須采用大型施工船只，但是，當(dāng)處于低水位時(shí)，水深又不滿足船只的吃水深度，無(wú)法在施工時(shí)保證船只和船上人員的安全。另外，在拋石壩外安裝板樁時(shí)，由于江道變遷，板樁沖淤數(shù)模和設(shè)計(jì)計(jì)算的最大刷深在-11 m高程以下，板樁自立難度大，所以，必須采用防護(hù)板樁的相關(guān)措施，板樁兩側(cè)需拋設(shè)大量的塊石，該部分拋石隨著潮流的變化呈現(xiàn)出極不穩(wěn)定的狀態(tài)，進(jìn)而影響使用的牢固性。針對(duì)上述情況，利用現(xiàn)有的壩體調(diào)整設(shè)計(jì)方案，采用堤塘內(nèi)退的方法，將板樁安裝在拋石堆內(nèi)側(cè)，建成200～300 m3/m的拋石壩斷面方。這樣做，能夠確保板樁的穩(wěn)定，將板樁安裝在拋石壩內(nèi)側(cè)，把板樁施工由水上作業(yè)調(diào)整為岸上作業(yè)，大大提高了施工安全性。

2.2 堤身沉降處理

現(xiàn)有堤塘內(nèi)退進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)堤塘施工時(shí)，土堤在疏筑完成后，必須立即進(jìn)行護(hù)坡結(jié)構(gòu)施工。由于上虞海涂土方的可塑性大，固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，人工難以戽實(shí)就會(huì)存在沉降問(wèn)題，如果處理不好沉降問(wèn)題，就會(huì)出現(xiàn)土堤沉降、護(hù)坡結(jié)構(gòu)不沉降和護(hù)坡與土堤錯(cuò)位的現(xiàn)象。為此，采用紹興縣標(biāo)準(zhǔn)海塘建設(shè)的新技術(shù)——機(jī)械戽水密實(shí)處理。具體的處理方式是：先用挖掘機(jī)在土堤樁基進(jìn)行機(jī)械擾動(dòng)戽實(shí)，土堆每400 m為一段（200 m+200 m，交叉施工）。其中，200 m土堤疏筑高度在2 m左右，停泵疏土，泥漿泵疏土?xí)M早轉(zhuǎn)移到旁邊的200 m區(qū)域疏土，停泵疏土區(qū)域進(jìn)行機(jī)械戽水，挖掘機(jī)從該段四周逐漸向內(nèi)進(jìn)行擾動(dòng)土方，使水從土層中析出，加快固結(jié)。液化后的土體大約在10 min后開始冒氣泡，大約20 min后冒水，有砂粒流出，并且出水量相當(dāng)大，而排出的水體經(jīng)排水溝匯集后會(huì)抽排或引出。第一次戽水后，土體并未達(dá)到處理效果，應(yīng)間隔12 h后進(jìn)行第二次、第三次戽水，直至土體中的大部分水排出，土體難以液化為止。一般處理次數(shù)為7～10次，時(shí)間約為5～7 d。挖掘機(jī)有效處理深度為3 m，這樣交替進(jìn)行，直到達(dá)到土堆疏筑高程。根據(jù)紹興縣施工后的結(jié)果，采取這種方式能有效控制土堤年沉降，使其處于1～2 cm以內(nèi)。

2.3 交叉工程的協(xié)作性

對(duì)于上虞市世紀(jì)新丘治江圍涂工程，其主體內(nèi)部為北線一線標(biāo)準(zhǔn)堤塘，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。但是，在建設(shè)過(guò)程中，其所涉及的交叉工程數(shù)量較多，自西向東分別為嘉紹跨江大橋、虞北漁港、3#排澇閘、新東進(jìn)閘、污水外排口、臨江碼頭（臥龍電器專用碼頭）和上虞港區(qū)等。標(biāo)準(zhǔn)海塘建設(shè)與上述工程的建設(shè)從時(shí)間上和位置上均是交叉的，所以，要周密考慮標(biāo)準(zhǔn)海塘設(shè)計(jì)和分期計(jì)劃。

2.3.1 嘉紹跨江大橋

嘉紹跨江大橋建設(shè)需在2012年度，即2013年前建成，與標(biāo)準(zhǔn)海塘交叉的關(guān)鍵點(diǎn)在于施工棧橋。為此，該段標(biāo)準(zhǔn)海塘實(shí)施安排在2013年底，避開了大橋主體建設(shè)時(shí)間，以保證大橋建設(shè)。

2.3.2 虞北漁港

虞北漁港處于標(biāo)準(zhǔn)海塘4+347～5+154段位置。如果虞北漁港先期建設(shè)，那么，漁港二端與標(biāo)準(zhǔn)海塘的連接必須開塘作業(yè)。所以，該段標(biāo)準(zhǔn)海塘內(nèi)繞并提前到2013年實(shí)施，使標(biāo)準(zhǔn)海塘和虞北漁港堤塘在施工和時(shí)間上有機(jī)結(jié)合起來(lái)。

2.3.3 3#排澇閘、新東進(jìn)閘

3#排澇閘位于標(biāo)準(zhǔn)海塘堤線上，起于虞北漁港東側(cè)，相關(guān)工作人員必須積極與市水利局溝通對(duì)接，及早落實(shí)其位置。新東進(jìn)閘已建成通水，標(biāo)準(zhǔn)海塘與2座排澇閘閘體的銜接需督促設(shè)計(jì)單位落實(shí)具體的方案。

2.3.4 污水外排口

目前，污水外排口的臨時(shí)排放口已基本建成。為了保證其與標(biāo)準(zhǔn)堤塘有機(jī)結(jié)合，管底高程必須在8.5 m以上，并在堤塘內(nèi)側(cè)50 m進(jìn)行架高，架高至8.5 m以上，并落實(shí)相關(guān)加固措施，以滿足現(xiàn)有堤塘內(nèi)退后建成永久標(biāo)準(zhǔn)海塘的防滲防沖要求。

2.3.5 臨時(shí)碼頭

臨時(shí)碼頭處堤塘已內(nèi)退20～30 m，既保證了目前臨時(shí)碼頭的建設(shè)，也為標(biāo)準(zhǔn)海塘內(nèi)退而不影響臨時(shí)碼頭創(chuàng)造了必要的條件。

2.3.6 上虞港區(qū)

目前，上虞港處于初步設(shè)計(jì)階段，由于港區(qū)標(biāo)準(zhǔn)海塘建設(shè)時(shí)必須結(jié)合港區(qū)建設(shè)的要求，所以，設(shè)計(jì)方案采取內(nèi)繞至世紀(jì)丘北堤，其一線標(biāo)準(zhǔn)海塘結(jié)合港區(qū)共同建設(shè)，港區(qū)一線標(biāo)準(zhǔn)海塘位置采取臨時(shí)促淤堤的方式設(shè)計(jì)，既減少了建設(shè)投資，也為港區(qū)研究和建設(shè)創(chuàng)造了條件。

3 工程建設(shè)時(shí)序上思考和計(jì)劃

鑒于世紀(jì)新丘（標(biāo)準(zhǔn)海塘）建設(shè)工程量大、堤線長(zhǎng)和自然位置復(fù)雜、各段標(biāo)準(zhǔn)堤所涉及的保護(hù)區(qū)十分重要，所以，必須要采取分期建設(shè)的方式。該項(xiàng)目實(shí)施時(shí)所處時(shí)段必須涉及臺(tái)風(fēng)期，同時(shí)，又必須考慮各工程之間的時(shí)序性。

3.1 分期建設(shè)的時(shí)序性

目前，海涂區(qū)域作為紹興、上虞經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要平臺(tái)，其保護(hù)區(qū)的重要性越來(lái)越突出，但是，由于工程所涉及的堤線長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)多次分析、研究，根據(jù)區(qū)域內(nèi)開發(fā)、建設(shè)的情況，工程分三期實(shí)施。

一期：虞北漁港（包括漁港）—臨促二期東北角—世紀(jì)丘三期北堤交叉處（樁號(hào)5+154～11+098），長(zhǎng)5 944 m。

二期：虞北漁港—九六丘外搶險(xiǎn)固灘兩端起點(diǎn)（樁號(hào)0+000～5+154），長(zhǎng)5 154 m。

三期：下游港區(qū)規(guī)劃海堤西堤（樁號(hào)XK0+000～XK1+502），長(zhǎng)1 502 m；東堤（樁號(hào)DK0+000～DK1+732），長(zhǎng)1 732 m；世紀(jì)丘二、三期北堤長(zhǎng)3 582 m，促淤壩3 341 m。

一期建設(shè)重點(diǎn)保護(hù)杭州灣上虞工業(yè)園區(qū)東Ⅰ區(qū)和東Ⅱ區(qū)的建設(shè)安全，并且要將嘉紹跨江大橋、虞北漁港和標(biāo)準(zhǔn)海塘的建設(shè)期錯(cuò)開；二期保護(hù)上虞濱海新城運(yùn)動(dòng)休閑中心和紹興濱海新城的建設(shè)；三期保護(hù)規(guī)劃上虞港區(qū)的建設(shè)，并促進(jìn)港區(qū)內(nèi)的土方淤漲，以確保港區(qū)建設(shè)土方相對(duì)平衡。

3.2 工程各工序之間時(shí)序性的思考

由于該工程實(shí)施時(shí)受錢塘江強(qiáng)涌潮和臺(tái)風(fēng)的影響較大，所以，在工程實(shí)施階段，必須要考慮各工序建設(shè)的時(shí)序性，重點(diǎn)要考慮堤塘開挖內(nèi)退和臺(tái)汛期防御的要求。

3.2.1 堤塘開挖內(nèi)退與標(biāo)準(zhǔn)施工關(guān)系

該工程最大的工作量是板樁澆筑和安裝，板樁澆筑完成后，必須到達(dá)安全期后才能運(yùn)輸安裝。針對(duì)板樁量大、安裝時(shí)間緊的特點(diǎn)，在開挖堤塘?xí)r，應(yīng)考慮分段開挖，堤塘開挖一段，板樁安裝一段。為了減少板樁安裝受涌潮的影響，采取了圍堰的方式，即開挖堤塘?xí)r，在已成壩體內(nèi)側(cè)留5～10 m的寬土方平臺(tái)，防止涌潮潮流進(jìn)入板樁施工區(qū)。對(duì)于堤塘開挖，筆者認(rèn)為應(yīng)選擇在每年的10—11月，即每年臺(tái)汛期結(jié)束后，至第二年的3—4月完成堤塘開挖和內(nèi)退堤塘的疏筑，進(jìn)而為標(biāo)準(zhǔn)堤塘護(hù)坡、護(hù)坦結(jié)構(gòu)實(shí)施爭(zhēng)取足夠的施工時(shí)間。

3.2.2 臺(tái)汛期防御要求

由于上虞海涂受臺(tái)風(fēng)的影響較大，一般均在07-15進(jìn)入臺(tái)汛期，8—9月份是嚴(yán)重影響期。為了保證該工程在建設(shè)時(shí)具有較強(qiáng)的防御臺(tái)風(fēng)的能力，在07-15前必須完成護(hù)坦工作，同時(shí)，9.0 m以下的護(hù)坡工程必須具備防臺(tái)能力。

〔編輯：白潔〕