航道整治工程围堰施工技术研究

    林石

    摘 要：在航道改造施工过程中，为了合理控制工程施工成本，且满足航道通行要求，施工过程中，必须要采取有效的技术管理措施，以确保整个工程有序开展。本文中以某航道为案例进行分析，对于其具体的围堰工程进行了必要的分析和讲述，同时深入分析了施工方法的优缺点，列举了施工中应该注意的若干问题，希望能为航道改造工程提供一定的参考意见。

    关键词：航道；整治工程；围堰技术；研究

    中图分类号：U615 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2017）06-0048-02

    通过科学治理，能保证整个航道具备较高的功能性。因此，为了有效提升航道工程的安全性和综合能力，需要根据航道的实际运行情况，对其进行必要的改造处理，以满足现代化航行的实际需求。在航道整治的过程中，必然要考虑改造过程的成本，同时需充分考虑整个施工过程中的技术条件和具体的施工环境，并深入分析其对整个改造工程的影响。

    1 工程概况

    本工程中的航道所处江西境内，工程总长度约为18km，支流的线路在25条以上，目前发现的废弃河口的数量在15个以上，该航道对于当地的经济影响力比较大，也是该区域内河道运输中必不可少的一部分。在航道的建设初期，主要是用来运输集装箱，通航的标准为III 级。由于该工程所处的区域为感潮区，所以河流中的水系环境较为复杂，流速也比较慢，骨干河流较少，洪水和潮汐对于航道的正常运行均有一定的影响。因此，该航道的水文环境非常的复杂，存在较多的不确定性因素。根据统计资料显示，其历年来的水位情况如下：高水位中最高的出现在1999年，总高度为3.9m，平均在2.6m左右；历史最低水位出现在1968年，为1.46m，平均2.2m（以上所有的水位数据均来源于该地的水文检测站）。航道内的沿线和地面、堤岸和路基的高度分别为2.6～4.0m、3.6～5.7m。整个工程的总体结构形式为L形，施工时一般是在干地上进行施工，因此，围堰的施工是影响航道改造工程的关键因素 。

    2 围堰形式

    2.1 常规型

    深入研究该航道的具体情况发现，其非支流河口的区域内由于淤泥较少、土层稳定性比较高，承载性能比较好，限位性较强，再加上河床的高低起伏不大，从经济方面进行考虑，选择木桩围堰的形式具有较强的效果。这种方式在进行施工的过程中，首先将两排的木桩打好，然后在木桩内部铺设竹片筏、土工布，之后将土分层填充在木桩的中间，这样就能够有效的避免河流对于其结构的冲刷。该工程中的木桩最好选择红松、杉木等，主要因为这两种木材具备较强的抗弯性能，且市场上较多，价格也比较低。施工过程中可以根据实际需要确定所使用的木材长度，临时隔挡的间距应该控制在600m以内。

    根据本次航道改造工程的设计方案要求，了解了该区域的历年平均水位高度为3.2m，且对潮位、风浪等因素进行充分分析和考虑之后，最终确定了本次工程的围堰高程设定为3.6m；内排桩长度设置为6m，内宽2.5m，净宽2m；木桩的直径控制在0.18～0.26m之间，顶高 3.5m；內排桩长度 6m，外排桩 8m，两个木桩之间的距离应该保持在0.8m左右；高度在3m以上的位置上应该设置长木围檩，同时使用钢丝绳将这些木桩进行固定，建筑保持在1.2m左右。此外，为了有效防止雨水冲刷对于该工程产生影响，堰顶还设置了袋装土，其厚度在0.1m左右。

    2.2 加固型

    经过了大量的数据分析发现，该航道所在的支流河口处存在大量的淤泥，承载能力严重不足，限位性能也非常差。因此，为了充分保证整个工程的安全性，最好使用钢板作为围堰的基础材料，也就是我们所说的使用钢板来替代，同时对桩长做出必要的调整。分析本次工程的实际情况和设计方案，确定该项目中使用钢板的规格为15×50×250；内桩长度为 8m；外排桩为 10m；同时在1.5m高的位置上设置了一道围檩；设置的临时隔挡应该保证其间距在100m.以内，设计方案与木桩围堰基本相同。

    2.3 补强型

    本次项目深水阶段的主要特点为承载能力不足，限位性能不佳，为了保证整个工程的安全性，最终选择是用钢板围堰的方式进行施工。施工中，需要根据工程实际情况对桩距做出必要的调整，间隔尺寸由原先的0.8m缩小到0.6m，其余的设计数据保持不变。

    2.4 稳定性

    水的压力、土的质量以及桩体质量对于围堰质量都会产生一定的影响，并且可能会影响工程整体的稳定性，考虑到该工程中流体的流速在1.5m以下、围堰方向基本一致，所以冲刷对于工程的影响作用不大。在侧向水压方面，工程中所搜集到的水压验算资料如表1所示。

    抗倾覆性能方面，在围堰和深水区域中，每延长1m的距离土体重量增加值分别为127.0 kN/m、179.9 kN/m，因此，土体的自重基本可以达到稳定性的要求。单根钢丝可以达到80 kN以上的抗拉强度，两根并列的情况下，可以达到每延米受力为133.5 kN/m，大于127.0 kN/m；两根钢丝绳如果是上下两层并列的方式进行安全，每延米受力为267 kN/m，也高于179.3 kN/m，可以实现自限位的作用。

    抗剪性能方面，施工中可以使用性能较高的杉木和红松，并且需要严格控制间距，以保证工程中所要求的抗剪性能，为了提高整个工程的安全性，该距离确定为0.8m。

    3 施工要点分析

    3.1 准备阶段

    施工准备阶段一般需要进行临时设施的搭设，并且进行技术交底工作，保证施工区域内不会出现影响工程施工的障碍物和设施。这一过程中的重点工作主要有：对于工程区域详细的地质勘察；及时的了解施工难点；掌握历年来水文变化数据；施工单位为了确保工程的顺利实施，要深刻的分析施工图纸和材料。

    3.2 沉桩施工要点

    通常来讲，沉桩施工需要从以下几个环节入手：首先仔细测量桩体间的距离，根据设计图纸的要求确保工程的轴线和高程的准确性；其次，尽量保持桩体与护岸之间的距离在5.4m左右，使其能够确保整个施工的区域呈L形；第三，不同的围堰结构形式，所选择的桩体结构也不相同，但是要保证两排桩体结构的距离在2.5m以上；第四，每排桩体之间的距离应该控制在0.8m以内（深水段中该数据控制在0.6m以内）；第五，在入土深度方面，外排桩应该保持其深度在4.5m以上（深水段控制在4m以上）；第六，内排桩的深度应该控制在3m以上。桩体施工的过程中一般是在水上进行的，所使用的机械设备主要有挖机和桩机等等，设备需要经过检验之后才能使用，保证水上施工的各个方案数据与设计相符。打桩施工的过程中，应该严格按照打桩的施工原则进行，保证施工的位置完全正确。

    3.3 围堰拆除环节

    护岸的结构施工结束、验收合格之后，使用桩机和挖机等施工设备将桩体拆除，在拆除过程中，为了确保工程的安全性，需留好定位桩，其距离应该尽量保证在50m以上。为了避免施工过程对周边环境的影响，需及时将施工所在区域内的杂物清理干净，放置在适当的位置上，防止对水文环境造成过度破坏。如果水下的土体对于航道质量的影响不大，可以保留，如果对于航道质量造成了极大的影响，应该予以拆除、清理，然后将定位桩拔除。

    4 结语

    本文以某航道改造工程为例进行分析，深入总结了该类工程的围堰施工技术特点。综合上文进行分析，为了保证整个工程顺利的进行，关键在于围堰施工是否成功。工程开始施工前，应该深度的了解和分析施工区域内的水文环境和地质条件，综合的进行规划围堰施工，确定最终的施工方案。施工时，各个施工的环节都应该准确无误，以保证总体的工程质量。

    参考文献：

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