水運(yùn)工程中船閘深基坑施工技術(shù)

陸浩杰

摘 要：隨著我國(guó)水運(yùn)交通行業(yè)的不斷發(fā)展，其在我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要性逐漸體現(xiàn)，船閘工程是施工中的一個(gè)重點(diǎn)也是難點(diǎn)，深基坑施工技術(shù)必須得到有效的控制。本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)某水運(yùn)交通樞紐船閘工程的深基坑技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的論述，首先明確了工程的重難點(diǎn)，然后從土石方、基準(zhǔn)點(diǎn)、爆破施工、邊坡和監(jiān)控等方面進(jìn)行了關(guān)鍵工藝的論述，希望能夠?yàn)樗\(yùn)交通工程的順利開展提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：水運(yùn)工程;船閘;深基坑

中圖分類號(hào)：U641.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

水運(yùn)工程中的船閘施工必須對(duì)其深基坑施工技術(shù)進(jìn)行有效控制，通過(guò)合理的工序控制最終保障工程質(zhì)量符合后期施工要求，下面就結(jié)合實(shí)例對(duì)船閘深基坑施工技術(shù)進(jìn)行論證。

1 工程概況

某水運(yùn)交通樞紐工程的三四線船閘施工，其三四線分別位于船閘的左右兩側(cè)，施工標(biāo)準(zhǔn)均為I級(jí)，按最大通過(guò)3 000 t級(jí)船舶設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)代表船型為3 000 t級(jí)貨船及多用途集裝箱船，2 000 t級(jí)貨船及多用途集裝箱船，2×2 000 t級(jí)頂推船隊(duì)。三線四線船閘的閘首、閘室按2級(jí)建筑物，導(dǎo)航墻按3級(jí)建筑物，臨時(shí)建筑物按4級(jí)建筑物設(shè)計(jì)[1]。船閘設(shè)計(jì)按百年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，按千年一遇洪水進(jìn)行校核。本工程船閘設(shè)計(jì)的尺寸長(zhǎng)寬深分別為350 m，35 m和6 m，水頭為18 m。上游最高和最低通航水位分別為26 m和19 m，下游最高和最低通航水位分別為25.5 m和3.4 m。

2 工程施工條件重難點(diǎn)分析

2.1 工程地質(zhì)條件

地質(zhì)條件是工程中首先要考慮的因素，本工程主要位于易侵蝕的山地地質(zhì)環(huán)境中，此地區(qū)受人工改造影響較大，因?yàn)榈貏?shì)平坦，較為適合建設(shè)水電站等水運(yùn)交通設(shè)施。工程地質(zhì)經(jīng)過(guò)了人工的開挖與填筑處理，因此坡度變得較為平緩，非常有利于船閘工程施工。同時(shí)，船閘工程周邊的泥質(zhì)砂巖，經(jīng)過(guò)自然侵蝕，也有利于船閘工程建設(shè)。粉砂巖因?yàn)榭赡軙?huì)露出地面，需要經(jīng)過(guò)人工施工處理方能滿足施工要求。

2.2 氣象條件

本工程處于亞熱帶地區(qū)，冬冷夏熱的季節(jié)特征明顯。在該流域多年的氣象記錄中，最低和最高氣溫一般出現(xiàn)在1月和7月，降水最多和最少分別出現(xiàn)在5-7月、12月。溫度因素是船閘施工中應(yīng)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題，同時(shí)工程施工主要使用水運(yùn)和陸運(yùn)的方式進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸條件較好，有多條公路能夠?yàn)楣こ烫峁┎牧吓c機(jī)械設(shè)備的運(yùn)輸。

2.3 水電條件

水電施工條件對(duì)于船閘工程具有重要作用，本工程電力資源來(lái)自工程附近高壓線，施工中的生產(chǎn)和生活用電都能夠有效滿足。項(xiàng)目中的用水需要滿足生產(chǎn)生活和消防用水的需求。本工程附近有一自來(lái)水廠，可以從其接入用水管道，滿足施工現(xiàn)場(chǎng)的生活用水要求。而生產(chǎn)用水可以就近取河水使用，但是在使用前需進(jìn)行相應(yīng)的性能試驗(yàn)，滿足工程要求方可使用。

2.4 工程重難點(diǎn)

本工程因?yàn)榇l深基坑工程量較大，不同工種存在交叉作業(yè)的問(wèn)題，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式給施工單位提出了較高的要求。工程中因?yàn)橛写罅康耐潦胶捅剖┕ぃ绻に嚥荒苓M(jìn)行有效的控制，很容易對(duì)周邊環(huán)境與建筑造成較大影響，因此需要制定詳細(xì)的施工技術(shù)與安全方案，保證工程質(zhì)量與安全。同時(shí)，施工過(guò)程中廢氣廢渣的排放問(wèn)題，也應(yīng)為施工單位環(huán)保目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要考核依據(jù)，這些共同構(gòu)成了本項(xiàng)工程實(shí)施過(guò)程中的難點(diǎn)問(wèn)題。

3 船閘深基坑施工技術(shù)

3.1 土石方的調(diào)配與規(guī)劃

本船閘工程土石方開挖工程量很大，應(yīng)對(duì)該施工工藝進(jìn)行合理有效的控制，因?yàn)橥潦绞┕ぴ谏罨庸こ痰亩鄠€(gè)階段都會(huì)涉及，應(yīng)重點(diǎn)在邊坡支護(hù)、防排水、合理的運(yùn)輸存放和爆破工程等幾方面進(jìn)行合理控制。[2]本工程因?yàn)橥潦叫枰M(jìn)行開挖與回填，所以要加強(qiáng)土石方工程的合理規(guī)劃，開挖土石方在穩(wěn)固性方面達(dá)到填筑要求的，即可應(yīng)用到需要進(jìn)行回填的區(qū)域，本工程開挖的工程量基本可以滿足道路回填需求。在開展土石方開挖工程前，就應(yīng)明確施工標(biāo)準(zhǔn)與效率，開挖土石方要及時(shí)進(jìn)行相關(guān)填筑檢測(cè)，不能滿足回填要求的，要直接廢棄，檢驗(yàn)合格方可在工程中用于回填施工。

3.2 布設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)

施工基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)于工程整體推進(jìn)具有重要作用，施工開始后，首先就要請(qǐng)專業(yè)測(cè)設(shè)單位對(duì)工程基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)設(shè)，一般會(huì)將船閘兩側(cè)設(shè)置為基準(zhǔn)點(diǎn)。測(cè)量單位按照設(shè)計(jì)與規(guī)范的要求，在施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)設(shè)出相應(yīng)圖表，驗(yàn)收合格后，所測(cè)量的基準(zhǔn)點(diǎn)即可投入施工應(yīng)用?；鶞?zhǔn)點(diǎn)關(guān)系到工程的準(zhǔn)確與穩(wěn)定，對(duì)其精度具有較高的要求，在施工中需要配置專門人員對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，確保其在工程進(jìn)行過(guò)程中的準(zhǔn)確無(wú)誤。基準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)需要明顯且牢固，便于在施工過(guò)程中辨別，避免因?yàn)闃?biāo)識(shí)破壞，而影響工程進(jìn)度的問(wèn)題。

3.3 石方爆破

石方爆破是工程中必須進(jìn)行嚴(yán)格控制的工藝要點(diǎn)，因?yàn)槿绻乒こ虥]有有效控制，可能會(huì)對(duì)周邊地質(zhì)造成一定的破壞，因此施工單位必須結(jié)合工程設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)情況，針對(duì)水運(yùn)工程特點(diǎn)選擇合理的爆破方式進(jìn)行施工，在工程實(shí)踐中，光面爆破、淺孔爆破以及梯段爆破等是目前最常用的爆破形式。在實(shí)際工程中，鉆孔深度是一個(gè)控制要點(diǎn)，必須引起施工單位足夠的重視。4 m是爆破鉆孔的基準(zhǔn)深度，當(dāng)超過(guò)4 m時(shí)，需要采用多種爆破技術(shù)進(jìn)行施工;當(dāng)小于4 m時(shí)，一般使用手風(fēng)鉆淺孔爆破進(jìn)行施工。在確定了爆破方式后，就需要組織專業(yè)論證，針對(duì)爆破參數(shù)的確定進(jìn)行論證，爆破參數(shù)需要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，這才能在爆破施工中得到較好的運(yùn)用。

3.4 土石方開挖

船閘施工過(guò)程中，圍堰和閘室等部分都需要進(jìn)行土石方開挖，本工程土石方開挖的工程量達(dá)到了165 m3，石方工程量大約占到1/4，砂卵石相對(duì)占比較低，其余大部分都為土方工程。土石方開挖施工主要采用挖掘機(jī)和自卸汽車進(jìn)行土石方的開挖與運(yùn)輸，采取分層的方式進(jìn)行施工。船閘部分的土方開挖首先應(yīng)用到圍堰施工中，剩余的土方依據(jù)規(guī)劃使用自卸汽車運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)使用，石方等部分需要運(yùn)輸?shù)綇U渣場(chǎng)。本工程在土石方開挖中一共使用了27臺(tái)挖掘機(jī)、90輛運(yùn)輸車，同時(shí)還有推土機(jī)、壓路機(jī)等設(shè)備20輛。

3.5 邊坡支護(hù)

船閘深基坑施工中，為了保護(hù)安全穩(wěn)定，必須進(jìn)行邊坡支護(hù)施工。在土石方開挖施工完成后，需要及時(shí)進(jìn)行配套支護(hù)施工，同時(shí)應(yīng)對(duì)支護(hù)進(jìn)行詳細(xì)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控，避免因?yàn)橹ёo(hù)的土體流失和大面積位移造成的事故。如果在監(jiān)測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)了以上不良狀況，可以使用靜置處理的方法，利用支護(hù)技術(shù)或泥漿對(duì)深基坑進(jìn)行加固。為了避免基坑壁出現(xiàn)失穩(wěn)的情況，同時(shí)避免水壓的影響，可以使用鉆孔灌注樁施工工藝進(jìn)行施工。

3.6 監(jiān)控測(cè)量

船閘深基坑施工因?yàn)榫哂惺┕?fù)雜性，因此應(yīng)采取相應(yīng)的監(jiān)控措施進(jìn)行監(jiān)控，使用專業(yè)設(shè)備，以保證工程的整體安全。施工單位在本工程中，首先確定了不同的監(jiān)控點(diǎn)，通過(guò)對(duì)監(jiān)控點(diǎn)實(shí)時(shí)測(cè)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，并采取措施，避免工程事故的發(fā)生。施工中的監(jiān)控測(cè)量需要提前進(jìn)行規(guī)劃，在項(xiàng)目關(guān)鍵部位布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，同時(shí)要對(duì)項(xiàng)目不同的監(jiān)測(cè)值進(jìn)行分析，對(duì)于不滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范要求的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，應(yīng)及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理，保證船閘深基坑施工的高效與安全。

4 深基坑防排水

因?yàn)樗颅h(huán)境較為復(fù)雜，而且本工程深基坑施工具有較大難度，為了保證船閘施工質(zhì)量，必須配合做好防排水構(gòu)造。防排水施工技術(shù)是在當(dāng)?shù)卦敿?xì)調(diào)查的基礎(chǔ)上實(shí)施的，重點(diǎn)在于水位控制和周邊環(huán)境的改善[3]。船閘深基坑一般使用止水帷幕和井點(diǎn)降水兩種方式進(jìn)行排水，很多工程需要依據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，選擇合適的降水方法。本工程地下水位普遍較高，使用井點(diǎn)降水的方式進(jìn)行施工。施工單位結(jié)合實(shí)際地形，在高水位地區(qū)布置濾水管，濾水管間距和數(shù)量需要依照工程實(shí)際、設(shè)計(jì)與規(guī)范進(jìn)行布置，其可以保證施工區(qū)域的水快速排出，確保施工進(jìn)度與質(zhì)量。通過(guò)基礎(chǔ)降水的布置后，需要采取專業(yè)設(shè)備對(duì)土層進(jìn)行特別處理，防止較大沉降的發(fā)生。這對(duì)于避免流沙事故與減少土方開挖數(shù)量都具有重要作用，實(shí)現(xiàn)加快工程施工，提升質(zhì)量的目的。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)水運(yùn)交通行業(yè)的不斷發(fā)展，其在我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要性逐漸體現(xiàn)，船閘工程是施工中的一個(gè)重點(diǎn)也是難點(diǎn)，深基坑施工技術(shù)必須得到有效的控制。船閘深基坑對(duì)工程對(duì)技術(shù)有較高的要求，其在船閘施工過(guò)程中對(duì)整體質(zhì)量與進(jìn)度都起到了關(guān)鍵作用。因此在實(shí)際施工過(guò)程中，必須首先明確合理的施工方案，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，對(duì)工程各工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制，為船閘工程順利實(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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