水運(yùn)工程中船閘深基坑施工技術(shù)

符業(yè)晃 中交四航局第三工程有限公司

1.工程概況

1.1 工程位置及施工內(nèi)容

本工程位于廣西梧州市境內(nèi)上游12km的潯江干流上，樞紐橫跨兩島三江（泗化洲島、長(zhǎng)洲島、外江、內(nèi)江）。新建三線四線船閘位于外江右岸臺(tái)地，緊靠已建雙線船閘的右側(cè)，其中三線船閘靠左，四線船閘靠右。

長(zhǎng)洲水利樞紐三線四線船閘主體土建工程，船閘均為I級(jí)船閘，按最大通過(guò)3000t級(jí)船舶設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)代表船型為3000t級(jí)貨船及多用途集裝箱船，2000t級(jí)貨船及多用途集裝箱船，2×2000t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)。船閘上閘首按100年一遇洪水設(shè)計(jì)，1000年一遇洪水校核，接頭土石壩按100年一遇洪水設(shè)計(jì)，2000年一遇洪水校核。

1.2 船閘結(jié)構(gòu)型式

本工程設(shè)計(jì)船閘有效長(zhǎng)度×有效寬度×門檻水深=340×34×5.8（m），設(shè)計(jì)水頭18.2m上游最高通航水位：25.79m，上游最低通航水位：18.6m；下游最高通航水位：25.70m，下游最低通航水位：3.32m。

2.水運(yùn)工程船閘深基坑的施工難點(diǎn)

對(duì)于整個(gè)船閘深基坑施工建設(shè)來(lái)說(shuō)，由于涉及到項(xiàng)目較多，結(jié)構(gòu)形式較為復(fù)雜，還存在各工種同步交叉作業(yè)的情況，對(duì)相關(guān)施工人員的專業(yè)知識(shí)及技術(shù)水平提出了更高的要求，而且船閘深基坑施工規(guī)模較大，施工期間進(jìn)行土石方開(kāi)挖、爆破施工時(shí)，若施工工藝處理不當(dāng)，很大程度上會(huì)對(duì)周邊環(huán)境或鄰近建筑物產(chǎn)生影響，因此需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙及工藝流程開(kāi)展作業(yè)，以此保證施工的安全穩(wěn)定性。此外，在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中，可能會(huì)導(dǎo)致大量廢氣廢渣剩余，對(duì)項(xiàng)目所在區(qū)域的環(huán)境有一定的損害，需做好相關(guān)環(huán)境保護(hù)措施。

3.船閘深基坑的施工技術(shù)

3.1 對(duì)土石方進(jìn)行調(diào)配和規(guī)劃

本船閘主體土建工程土石方開(kāi)挖及填筑工程量大，施工安排和施工控制是關(guān)鍵。土石方開(kāi)挖基本貫穿整個(gè)施工過(guò)程，合理的選擇土石方開(kāi)挖邊坡支護(hù)、排水方案，運(yùn)輸及合理堆放以及石方爆破控制是本工程的重點(diǎn)。該項(xiàng)目在施工中對(duì)于土石方的回填具有一定要求，確認(rèn)土石方的平衡性以及穩(wěn)固程度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)挖的土石方完全符合填筑要求，就能將其轉(zhuǎn)運(yùn)到合適的地方進(jìn)行回填，船閘主體開(kāi)挖的土石方基本都滿足道路回填施工要求。當(dāng)船閘主體開(kāi)挖完成后，再根據(jù)船閘的施工效率制定一套標(biāo)準(zhǔn)對(duì)船閘其他位置進(jìn)行開(kāi)挖，開(kāi)挖出的土石方需要經(jīng)過(guò)一定的檢測(cè)驗(yàn)收，不符合標(biāo)準(zhǔn)的直接運(yùn)到廢棄渣場(chǎng)，驗(yàn)收合格的，也可以用來(lái)墻后回填。

3.2 對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)的布設(shè)

基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置的準(zhǔn)確程度，對(duì)整個(gè)施工進(jìn)度有一定的影響。在施工前，就需要專業(yè)的設(shè)點(diǎn)人員根據(jù)工程需求對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，通常船閘兩邊是設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)最為合適的位置，工作人員結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量并整理出圖表，再由專業(yè)人員對(duì)圖表進(jìn)行驗(yàn)收，合格后基準(zhǔn)點(diǎn)就可以進(jìn)行布設(shè)。在整個(gè)施工中，對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)得布設(shè)有很高的要求，一定要準(zhǔn)確可靠，基準(zhǔn)點(diǎn)在后期工作中還會(huì)有工作人員定期進(jìn)行檢測(cè)，確保其精確程度，同時(shí)也要做出明顯標(biāo)識(shí)牌，方便施工人員在施工后識(shí)別，防止不小心破壞嚴(yán)重影響工程施工效率。

3.3 石方爆破施工

在對(duì)石方進(jìn)行爆破施工時(shí)，會(huì)對(duì)施工周邊環(huán)境造成干擾，為了保護(hù)船閘深基坑的地形地質(zhì)少受破壞，并綜合工期進(jìn)度要去及保證施工質(zhì)量，施工單位會(huì)依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的條件和水運(yùn)工程特征，針對(duì)性選擇與項(xiàng)目相適應(yīng)的爆破方式，例如梯段爆破、光面爆破施工工藝以及淺孔爆破輔助等施工技術(shù)。需要注意的是，在進(jìn)行爆破的時(shí)候，要考慮鉆孔深度要素，以深度4m為控制基準(zhǔn)，深度多于4m采取多種爆破技術(shù)同時(shí)施工；深度少于4m采取手風(fēng)鉆淺孔爆破方式。除此之外，在進(jìn)行爆破施工之前，需要對(duì)爆破參數(shù)展開(kāi)討論，并在專業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)下試驗(yàn)操作，最終保障爆破參數(shù)符合施工要求。

3.4 開(kāi)挖土石方施工

船閘圍堰以及閘首閘室的建設(shè)工作都需要進(jìn)行土石方開(kāi)挖工作，整個(gè)項(xiàng)目需要開(kāi)挖土石方工程總量大約有296.3m3，在這中間石方占據(jù)1/4面積，砂卵石面積比較小，大部分都是需開(kāi)挖的土方面積。地面工作基本都選擇使用大型挖掘機(jī)以及自卸汽車等施工機(jī)械進(jìn)行開(kāi)挖、運(yùn)土工，采用分層方式開(kāi)挖，首先將船閘開(kāi)挖的土方進(jìn)行圍堰建設(shè)，準(zhǔn)備足夠的土方后剩下的也利用自卸汽車運(yùn)輸?shù)街付ㄍ翀?chǎng)位置留著下次使用，將砂卵石和石方利用自卸汽車運(yùn)輸?shù)街付ǖ膹U棄渣場(chǎng)堆放備用。開(kāi)挖過(guò)程中需要使用28臺(tái)挖掘機(jī)、100多輛運(yùn)輸車，以及使用壓路機(jī)、推土機(jī)和裝載機(jī)各10輛。

3.5 邊坡支護(hù)施工

水運(yùn)工程中，為了加強(qiáng)船閘深基坑邊坡的穩(wěn)定性，在施工過(guò)程中采取了邊坡開(kāi)挖和支護(hù)技術(shù)。在實(shí)施土方開(kāi)挖的時(shí)候，施工單位會(huì)對(duì)應(yīng)創(chuàng)建支護(hù)體系，同時(shí)利用動(dòng)態(tài)化的監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)邊坡穩(wěn)定性實(shí)時(shí)監(jiān)控，避免土方開(kāi)挖時(shí)出現(xiàn)土壤松動(dòng)或者大幅度偏移現(xiàn)象。若在監(jiān)測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了土壤松動(dòng)或偏移現(xiàn)象，相應(yīng)采用靜置處理的方式，同時(shí)使用相應(yīng)支護(hù)技術(shù)對(duì)深基坑進(jìn)行強(qiáng)化加固。此外，還可以借助混凝土泥漿對(duì)基坑進(jìn)行深度加固。為了加強(qiáng)深基坑壁的穩(wěn)定性，大幅度減少水壓的影響，在水下邊坡施工鉆孔時(shí)選擇實(shí)時(shí)鉆孔灌漿方式。

3.6 監(jiān)控測(cè)量施工

水運(yùn)工程深基坑施工過(guò)程的安全性和專業(yè)性，需要通過(guò)不斷的測(cè)量監(jiān)控體現(xiàn)。實(shí)時(shí)性的監(jiān)控，以及專業(yè)化監(jiān)測(cè)設(shè)備，會(huì)在一定程度上加強(qiáng)工程的安全系數(shù)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)深基坑工程的全程高效監(jiān)控，施工單位會(huì)設(shè)立合理的觀測(cè)點(diǎn)，并定期在觀測(cè)點(diǎn)對(duì)各工程項(xiàng)目進(jìn)行全方位監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，立即解決。特別強(qiáng)調(diào)的是，在基坑的開(kāi)挖工作中，監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目較為繁復(fù)，因此在監(jiān)測(cè)前期需做好規(guī)劃，保障監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，若出現(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目和實(shí)際監(jiān)測(cè)項(xiàng)目偏差，需要及時(shí)找出原因，并做出對(duì)應(yīng)化處理，最終實(shí)現(xiàn)船閘深基坑工程的高質(zhì)量和高效能。

4.水運(yùn)工程中船閘深基坑排水技術(shù)

鑒于水下施工環(huán)境的局限性，以及深基坑工作的難度，要想保障水運(yùn)工程中船閘土方區(qū)域的順利進(jìn)行，施工人員應(yīng)該對(duì)應(yīng)做好排水、止水方面的工作。同時(shí)要求施工人員對(duì)項(xiàng)目有充分的了解，在熟悉施工需求的基礎(chǔ)上，有效控制水位和改善施工環(huán)境。船閘深基坑較常應(yīng)用到排水方式有止水帷幕法、井點(diǎn)降水法兩種，通過(guò)對(duì)大量的工程案例分析得出，針對(duì)地下水位高的施工地段，一般采取井點(diǎn)降水法進(jìn)行排水，且井點(diǎn)降水法在施工時(shí)，施工人員會(huì)在水位高的地段埋設(shè)適量的濾水管，濾水管的數(shù)量和埋設(shè)間距依據(jù)工程情況進(jìn)行判斷，濾水管的作用是加快地下水的高效排出，時(shí)刻保持施工地段的干燥。在這一系列操作完成之后，施工單位會(huì)利用專業(yè)機(jī)械設(shè)備對(duì)地質(zhì)土層進(jìn)行處理，如此做的目的主要是避免施工地段出現(xiàn)土層沉降現(xiàn)象，同時(shí)也減小了流砂的發(fā)生率，還能夠縮減土方開(kāi)挖的數(shù)量，加快工程進(jìn)度，保障工程質(zhì)量。

5.結(jié)束語(yǔ)

船閘深基坑施工在水運(yùn)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中需要有很高的專業(yè)技術(shù)要求，除了對(duì)專業(yè)技能有要求之外，整個(gè)船閘深基坑施工也都屬于完整的工作體系，該項(xiàng)工作的工作進(jìn)度對(duì)整個(gè)施工項(xiàng)目施工效率有很大的影響。因此在實(shí)際的施工過(guò)程中必須由專業(yè)的技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況以及周圍環(huán)境，充分發(fā)揮專業(yè)知識(shí)，選擇合適的方式方法，做好整個(gè)工程的管理工作，提高每個(gè)工作人員都有專業(yè)技能水平和知識(shí)素養(yǎng)，確保高質(zhì)量的完成整個(gè)施工建設(shè)，提高建設(shè)項(xiàng)目的工作效率，為之后的施工奠定良好的基礎(chǔ)。