高樁碼頭施工對航道護(hù)岸工程的影響及防護(hù)措施

楊旭+賈彥鵬

摘 要：為提高航道尺度，必須做好航道整治工程。沖刷河段凹岸側(cè)是影響航道條件的重要邊界，為確保航道條件，需做好岸坡施工防護(hù)工作。護(hù)底軟體排是當(dāng)前航道護(hù)岸最常用的護(hù)底方式，其整體性及柔性良好，且具有較強(qiáng)反濾功效?，F(xiàn)階段已將高樁碼頭工程用于護(hù)底軟體排航道護(hù)岸工程區(qū)域，其設(shè)置將損害航道護(hù)岸軟體排及航道護(hù)岸結(jié)構(gòu)。為此，本文結(jié)合具體工程案例，對高樁碼頭施工對航道護(hù)岸工程的影響及防護(hù)措施進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：高樁碼頭；航道護(hù)岸工程；防護(hù)措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.098

伴隨經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，我國水運(yùn)工程建設(shè)愈加重要。在航道護(hù)岸工程施工中如何應(yīng)用高樁碼頭極為關(guān)鍵，高樁碼頭的構(gòu)成成分主要分為基樁與上部結(jié)構(gòu)，樁下部向土內(nèi)打入，上部則位于水面以上，有梁板式及無梁大板式等為上部結(jié)構(gòu)的主要類型。作為透空結(jié)構(gòu)，高樁碼頭平面下方波浪、水流都可通過，對波浪不發(fā)生反射，并不會對泄洪造成任何影響，可降低淤積程度。為降低碼頭施工對航道護(hù)岸工程的影響，必須做好防護(hù)措施。

1 工程案例分析

為確保航道運(yùn)行通暢，本工程采取了航道整治工程，其中護(hù)岸工程總長度為6.1km，主要構(gòu)成部分為坡頂平臺、坡身、枯水平臺等。且將反濾層與六角混凝土塊護(hù)面相互結(jié)合用于碼頭工程區(qū)段護(hù)岸枯水平臺上面，則選用D型排護(hù)底與塊石蓋面結(jié)合的方式用于枯水平臺下方。某碼頭工程擬建一個5000t級通用泊位，一個5000t級件雜泊位，占用岸線長度268m。碼頭樁基工程共有342根，其中68根為直徑1000mm的鋼管樁，117根為直徑1000mm鉆孔灌注樁，157根直徑1000mm16PHC-C型管樁，可在護(hù)岸枯水平臺上下相應(yīng)范圍內(nèi)布設(shè)樁基，根據(jù)工程建設(shè)需求，碼頭周邊岸坡基本穩(wěn)定，1：2為坡比。按照碼頭樁基施工設(shè)計(jì)規(guī)定，必須處理影響沉樁的障礙物。當(dāng)前引橋接平臺位置局部護(hù)坡水深不夠，為便于此段打樁打樁船通行暢通，應(yīng)對部分護(hù)坡進(jìn)行開挖施工，完成打樁后即可進(jìn)行回填施工。其中選取挖掘機(jī)進(jìn)行引橋位置開挖施工，選取抓斗式挖泥船進(jìn)行碼頭平臺樁基位置施工。

2 碼頭施工對航道整治工程的影響

（1）河勢及流速變化。根據(jù)擬建碼頭工程所在位置，分析、對比工程前后流速場變化。數(shù)模計(jì)算結(jié)果表明，碼頭平臺與下游部位流速降低較為顯著，但其他位置流速變化較大。因?qū)嵤┖降勒喂こ?，河床邊界條件、河勢逐步呈現(xiàn)出穩(wěn)定狀態(tài)，工程施工前后，該區(qū)域分流比降低幅度小，只有0.03%左右，因此，工程施工對河段分流格局不會造成較大影響，也就是說不會影響河勢穩(wěn)定性。（2）結(jié)構(gòu)影響分析。需在航道彎道凹岸側(cè)設(shè)置碼頭平臺，長期受迎流頂沖，碼頭樁基施工將嚴(yán)重影響護(hù)岸岸坡的穩(wěn)定。通過綜合研究表明，碼頭周圍各個區(qū)域施工對護(hù)岸影響存有一定差距。

第一，碼頭平臺及碼頭引橋樁基區(qū)域。因碼頭上下引橋樁基部位水深較低，施工現(xiàn)場打樁船進(jìn)入難度較大，應(yīng)實(shí)施開挖作業(yè)，開挖施工將損壞枯水平臺與水上護(hù)坡區(qū)域。因岸坡段為碼頭平臺樁基所在位置，可選取D型排護(hù)底+拋石補(bǔ)坡+平拋石作為護(hù)岸結(jié)構(gòu)，護(hù)坡塊石厚度適中，因打樁具有一定影響區(qū)域，開挖時可選取抓斗施工，進(jìn)而損壞護(hù)坡排體與覆蓋塊石體。第二，碼頭平臺前沿附近。因碼頭平臺樁基施工樁體深入后排體將被刺穿，致使排體斷裂，并大大降低抗拉能力，此時排頭作用已消失。其次，開挖碼頭平臺樁基部位時，極易導(dǎo)致排體位移，這不僅會撕裂排布，還會扯斷加筋條，甚至出現(xiàn)構(gòu)造物，如排體塊石、沙枕等出現(xiàn)位移及滑落現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致局部位置河床泥沙裸露，河床沖刷下切。第三，碼頭上下游區(qū)域。樁基施工時樁體深入后極易出現(xiàn)排體被刺穿等問題，進(jìn)而破壞上下游側(cè)排體或排體覆蓋體，基于此，必須做好加固施工。

3 航道護(hù)岸工程高樁碼頭施工防護(hù)措施

碼頭樁基施工極易破壞護(hù)岸工程，為此，必須根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況，選取科學(xué)、有效的防護(hù)措施，以此穩(wěn)定護(hù)岸結(jié)構(gòu)。按照各個區(qū)域結(jié)構(gòu)的特征，本文選取不同措施對以下3個區(qū)域進(jìn)行科學(xué)防護(hù)。

（1）碼頭引橋區(qū)域。碼頭上端引橋樁基部位，地形為10.75到13.87m之間，橫向至灘頂方向?yàn)?3.87到21.27m。如引橋樁基施工破壞岸坡，應(yīng)在完成樁基工程后，需原狀修復(fù)岸坡，并對岸坡形態(tài)、表面拋石坡度及厚度進(jìn)行及時恢復(fù)。（2）碼頭平臺樁基區(qū)域。水下岸坡位置為碼頭平臺樁基所在區(qū)域，-0.67至10.87為碼頭平臺頭部地面高程范圍，而5到14m為中下部地面高程。碼頭樁基施工時，必須清理干凈影響沉樁的障礙物，但這樣將破壞樁基范圍內(nèi)的岸坡結(jié)構(gòu)。因此，在完成樁基施工以后，已經(jīng)損壞護(hù)底排體及拋石，要求在完成樁基工程后，及時恢復(fù)被破壞的區(qū)域，且選取拋石回填的方式進(jìn)行施工，要求其坡度及厚度與樁基施工前的原有斷面形態(tài)要求相符。（3）碼頭平臺周邊區(qū)域。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，1：2為碼頭平臺上下游端岸坡坡比，碼頭平臺前沿水深良好，同樣1：2為水下岸坡坡比。因河道深泓與碼頭前沿線之間的距離為60到70m左右，-10.83m到 -13.27m為深泓位置底高程范圍，平均值為-12m。按照碼頭平臺樁基設(shè)計(jì)要求，-18.8到-22.8m為碼頭前沿兩排樁尖標(biāo)高范圍，通過上述數(shù)據(jù)可以得出，在護(hù)岸及碼頭樁基施工中，做好碼頭前沿沙體防護(hù)工作才能提高工程穩(wěn)定性。

針對碼頭上下游區(qū)域，22m為工程原有排布寬度，但碼頭施工極易破壞上下游側(cè)的排體，由此可見，22m為樁基施工破壞碼頭上下游排體的最大范圍，必須做好防護(hù)工作。按照碼頭施工設(shè)計(jì)要求，規(guī)定將相應(yīng)安全距離留設(shè)到防護(hù)工程范圍與碼頭樁基位置，防止對樁基施工造成嚴(yán)重威脅。根據(jù)工程實(shí)際情況，2m為碼頭上下游側(cè)分別留設(shè)的安全距離，20m為防護(hù)范圍。在碼頭前沿部位，因開挖破壞排體，必須加固碼頭前沿20m寬范圍。確定的加固范圍必須與碼頭前沿河床高程、塊石拋投及樁體安全距離規(guī)定相符，如選取拋石結(jié)構(gòu)，可將1m定為拋石厚度。完成碼頭工程施工，整體而言，對河勢、水位影響較小，影響護(hù)岸主要表現(xiàn)在開挖對岸坡的損壞及破壞構(gòu)造物自身結(jié)構(gòu)，特別是破壞護(hù)底排之后，極易加劇岸坡部分位置沖刷情況。筆者認(rèn)為可從以下兩個角度分析修復(fù)岸坡的方案。第一，對原有工程結(jié)構(gòu)及岸坡坡比予以恢復(fù)，充分發(fā)揮已建航道整治工程的功能；第二，針對極易受影響的區(qū)域結(jié)構(gòu)選取科學(xué)、有效的防護(hù)措施，提高其穩(wěn)定性，避免水流或碼頭工程施工進(jìn)一步?jīng)_刷岸坡，防止破壞航道護(hù)岸結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)束語

綜上所述，于航道護(hù)岸工程來講，實(shí)施高樁碼頭工程，將破壞排體或結(jié)構(gòu)物，為確保岸坡及結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性。必須結(jié)合工程實(shí)際情況，對高樁碼頭施工影響航道護(hù)岸工程的因素進(jìn)行分析，只有充分了解影響狀況，才能確保采取的防護(hù)措施科學(xué)、有效，才能全面提升工程質(zhì)量，保證航道通行暢通。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡偉利，邱輝.雙排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)在港區(qū)護(hù)岸工程中的應(yīng)用[J]. 水運(yùn)工程，2017（03）.