港口工程中止水圍堰技術運用分析

◎ 李嘉 江西省港航管理局吉安分局

1.止水圍堰技術對比分析

在干基坑構建止水圍堰時，一般采用施工陸地法與港口法。陸地法要明顯優于港口法，主要優勢如下所示：(1)陸地施工成本相對較低。在陸地上和水上進行相同體量的巖石采集工作，應用效率可以是后者的7倍，所以該種方式能有效降低成本，具備較高的經濟效益。(2)陸地施工速度比較快、工期比較短。在傳統的水下碼頭與港口部分的施工主要是通過船機設備來進行，而陸上施工則不會應用該設備，所以并不會受到洋流、季風等條件所產生的影響。（3）陸上施工質量可以有效的控制，也可以及時進行返修處理，安全性非常高。針對碼頭基礎與港池池底部分，陸上施工質量效果更高，且池底更具平整性，同時也能有效解決礁石問題；風浪變化不會給陸上施工產生任何影響，所以安全性總體較高。

2.案例資料

某港口二期工程，工期確定為3年零3個月。3個萬噸級通用碼頭、1個工作船碼頭1個港池、1條疏浚長寬分別為1000m，210m的航道、港池設計水深16m，同時還有其他的附屬設施。

3.施工方案設計

在二線船閘開挖作業時，縱向圍巖的應用和一線船閘之間的土堤壩可以直接組合成為圍堰，橫向圍巖主要是通過分段預留土地組合成為基坑的形式開挖，從而形成封閉施工。圍堰制作完成后，通過采用水玻璃堤壩的方式形成圍堰結構進行臨時補強處理，保證透水率達到標準要求。在該臨時帷幕灌漿作業結束之后，基坑開挖階段應該對下閘首與閘室進行檢查，發現存在有5處漏點的情況，滲漏部位主要為巖層裂隙。滲漏發生之后，導致基坑內部的抽水工作量增加，為后續的施工帶來很高的難度。對于項目中的滲漏，可以選擇應用防滲帷幕補強、局部漏點補強等措施，并且要安裝設備及時抽水，保證基坑干地施工質量合格。

4.止水圍堰技術的具體應用

4.1 臨時圍堰滲漏點排查

針對之前所進行的臨時帷幕施工、地質材料、巖石特點、漏水點的分布實際情況，圍堰檢查通道中的原設計臨時帷幕灌漿，在樁號航下K0+210～350左岸140m的范圍內進行防滲漏檢查，如果有任何滲漏問題都要及時處理。原帷幕軸線部位應該設置間隔為20m的8個孔內電阻率法CT探測孔，根據勘察資料按照深度為75m，對于有懷疑存在質量的部位，要使用鉆孔進行詳細勘探檢查，準確確定原帷幕漏水發生的位置，檢查之后要立即做好封堵處理。

4.2 防滲帷幕補強

按照上述進行的臨時圍堰部分的滲漏點排查結果，明確某個位置上要進行防滲補強處理，嚴格按照高程參數進行控制。具體的補強灌漿施工方式如下所示：

（1）設置灌漿孔：孔距單向設置間隔1.5m。

（2）鉆孔：應用沖擊回轉鉆機進行鉆孔作業，終孔應該保證至少為?91mm，保證不會存在變形或者損壞的情況。

（3）鉆孔記錄：鉆進作業環節，對鉆進時間與進尺、巖性、返水顏色等方面的數據展開分析，尤其是要充分了解巖層、巖性的變化實際情況，尤其是發生掉鉆、塌孔、失水、涌水等情況要做好詳細記錄，同時上報監理工程師，以便于結合工程的實際情況采取有效的應對措施。

（4）在灌漿施工階段，需要通過灌漿自動記錄儀進行全面的記錄，確保灌漿施工數據真實、準確，可以達到實際情況要求。

表1 孔底偏差值（m）

（5）孔底允許偏差可見表1。

（6）灌漿方式：應用水泥及水玻璃雙液注漿方式進行施工，利用沖擊或者回轉跟管鉆進方式成孔，一次就鉆入到符合設計深度的要求，下入?48×3.5mm袖閥管后，孔壁與袖閥管的下部需要灌入套殼料后進行灌入施工。

（7）灌漿方法：通過自上而下或者自下而上的順序實施灌注施工，因為地下水是流動的，所以本次工程應用自下而上的順序進行施工。

（8）灌漿壓力的選擇：灌漿壓力要結合之前所開展的帷幕試驗結果來確定，按照灌漿壓力的具體參數進行確定。

（9）漿液配比的變換。按照試驗要求，通過水泥及水玻璃雙液注漿法實施灌漿作業，可以將配合比確定為單一水灰比的方式，即1:1、0.5:1中選擇其中一個，本工程采用0.5:1的水灰比、水泥漿與水玻璃漿液的體積比可按1：0.2，要考慮到灌漿施工的地質條件做好現場的設置。

（10）閉漿條件的控制：該條件控制是利用注漿平均壓力達到灌漿設計壓力的要求作為控制標準，以確保施工環境符合要求。

4.2 灌漿效果檢查

帷幕灌漿效果檢查主要目的是通過分析和掌握壓水最終的效果，要綜合分析鉆孔、取芯檢測質量、灌漿記錄、測試結果等方面數據，這樣才能選擇合適的方法。（1）壓水試驗通常都是在灌漿施工完成的14d時開展。（2）灌漿完成7d之后，要確定檢查孔。檢查孔通常都設置為灌漿孔數量的10%，一個單元中所設置的檢查數量不能少于一個。（3）開展檢查孔灌漿與封孔作業，帷幕灌漿封孔完成之后，要逐個進行質量的檢查。

4.3 基坑強抽、強排

（1）集水井設置。綜合分析目前該船閘上下閘首、閘室的結構進行分段處理，保障16#閘室、下閘首段左側邊墩混凝土結構澆筑質量，1#臨時集水井主要是安裝到右岸檢修門槽臨近坡底的結構位置上。1#集水井開挖施工全部結束之后，整個閘室底板內的施工高程處在▽18.3～20.0m，預埋排水φ800mm鋼管2根，根據要求進行抽排水的處理，以保證該位置上的積水不會超出要求。在左岸2#集水井部位的開挖結構全部完成之后，排水管路在設置中應該保證左岸砼圍堰邊坡結構都達到要求，加大抽水設備的應用，可以集中在2#集水井設備進行抽水處理，以提升工程的結構質量水平。為了使得左岸形成基坑長期進行應用集水井的結構，左岸檢修門槽需要臨近坡底部位中布置2#集水井的結構。

（2）管線布置。下游導航部分到閘室的結構部分，直接在左岸的邊坡底部沿著開挖底部邊線位置上設置，同時應該低于標高開挖排水線路的溝槽結構，尺寸為深1.0m，寬1.0m，溝槽內埋設φ800mm鋼管。排水鋼管應該根據需要設置開關的方式直接設置進水法蘭接口，進而進行抽水作業。下游排水口部位上的出口需要直接設置到圍堰的結構上，總計需要布置2根，與安裝枯水期內的出水口和汛期排水出口的位置上。當前所應用的基坑開挖施工范圍內，要按照航行的要求，將排水管路直接設置到從航下K0+503.5布設至5#漏水點附近（航下K0+210），排水管道結構的端頭應該布置接頭法蘭與開關的結構。按照現場的基坑開挖和漏水點的分布設計具體情況，結合要求在上游的部位直接安裝排水管線。

5.結束語

從實際情況應用分析，利用圍堰技術來處理港口工程項目內的巖溶滲漏問題有著很好的效果，可以保證結構性能達到標準要求，但是在圍堰技術選擇中，必須要綜合分析具體的施工條件因素，選擇最佳施工技術，提升止水圍堰效果，最終保證工程質量合格，滿足當前港口項目運行質量標準。