中交二航局深圳分公司 广东深圳518067
摘要：在国内陆上及河流的码头、桥梁、船闸等工程施工当中，以筑岛围堰作为临时施工平台是一种主要的方案思路。因筑岛工程受周边环境影响大，形式变化多样，很多项目对筑岛设计和施工很随意，也未形成系统性的技术成果。本文从南充码头筑岛工程自身特点出发，依托筑岛实施的成功经验，对筑岛专业设计及施工关键技术进行系统总结。
关键词：筑岛；设计；施工关键技术
1 工程简况
南充港河西作业区化工园区专用码头前沿平台设计为透空式框架，基础全部采用钻孔灌注桩。框架总长842m，宽22.5m，分21个结构段，标准结构段40m，每段均分5跨。码头施工采用筑岛平台，筑岛平台横向超出前沿框架17m，纵向共890m。
根据近10年气象水文资料，在常水位阶段筑岛覆盖水深为9～13m，流速保持在 0.1～0.3m/s，但2年一遇洪水水位一般可上涨5m左右，流速可达3.4m/s。
2 施工难点与特点
（1）筑岛处于河道冲刷面，岩面裸露、陡峭，且施工水域水深、流急，筑岛存在冲刷、滑移的风险，施工难度大；
（2）筑岛作为钻孔灌注桩的施工平台，施工时平台上部荷载较大，岛体存在沉降的风险；
（3）筑岛前沿框架施工的前提，是整个项目的关键工序，工期异常紧迫。
3 筑岛设计
3.1 筑岛顶面标高
筑岛作为桩基及上部框架的施工平台，要求能提供安全、连续的作业条件。同时，筑岛填土大部分在水下，不能压实，桩基钻孔时很难形成较稳定的孔壁，因此在施工过程中应保持孔内外水头差稳定，且不小于2.0m，以维持孔内外稳定的压力差。根据水文资料分析发现，枯水期最高水位约249m，并存在上下浮动，因此筑岛标高应不小于251m。
3.2 筑岛断面设计
3.2.1 筑岛顶面宽度
筑岛平台形成后，上部施工机械较多，布置安全通畅的施工通道是保障工期的最重要条件。筑岛内侧岸坡陡峭曲折，不利通道开挖，栈桥和塔吊基础也制约内侧通道形成，框架内通行又受系梁、地梁基坑影响，因此只能在筑岛外侧设置施工通道。
本项目桩基及前沿框架施工采取24小时作业，夜间有很多车辆在筑岛外侧的通道上通行，同时为保证施工车辆安全，通道应与临水边保持一定的安全距离，综合考虑各因素，筑岛顶面宽度取横向超出前沿框架17m。
3.2.2 筑岛断面
筑岛断面分为护脚、护面、填土、粘土芯墙、倒滤层、石渣层等。
（1）抛石护脚及护面
根据初步设计资料，前沿主航槽最大垂线平均流速可达3.4m/s。筑岛处于河道弯曲的外弧线，属于冲刷区。根据工程地理位置和水文资料判断，筑岛外侧将受到洪水冲刷的危害，因此在筑岛外测设块石护脚和护面。筑岛断面当水深大于12m，且河底陡峭时采用2级台阶，其余采用一级台阶。
（2）填土
填土考虑桩基钻孔要求，采用陆域开挖的粉质粘土、卵石土和强风化泥岩，不得使用淤泥、砂卵土、砂土等透水性大、稳定性差的土进行填筑，也不得夹杂直径超过600mm的块石。
（3）倒滤层
倒滤层采用1～8kg级配碎石，厚0.6m，并在底面铺2层土工布。
（4）粘土芯墙
为隔离桩基钻孔与河道的渗水通道，在筑岛内设2m宽的粘土芯墙，同时后期为框架内筑岛清除提供干施工环境。
（5）石渣面层
筑岛形成后，顶面施工荷载大，包括满载10m3罐车，70T履带吊、450型挖机、50T汽车吊等、SR280R型旋挖钻，最大荷载达78T。筑岛填土在降水后容易软化，一般日晒5天左右才能使表面干燥。为确保在筑岛上施工安全和不受雨天影响，在顶面填2.0m石渣层+0.5m的碎石层。
（6）排水
为防止筑岛顶面积水，在筑岛顶面设2%的横坡。在筑岛岸线开挖截水沟，并通过5条预埋管涵排至河道，以防雨水渗入筑岛接触面而引起滑移。
3.2.3 筑岛断面
因施工进度紧张，筑岛采用一次填筑到位。筑岛横向超出前沿框架17m，纵向共890m。为减少洪水正面冲击力度，前端加厚并设圆倒角。为防止筑岛尾部回旋水流冲刷，将其加厚并设圆倒角。
4 工艺流程
为避免筑岛过程中出现滑移风险，岛体采用分段填筑，流水推进。具体工艺流程如下：
抛石护角→内填土施工→粘土芯墙→外填筑施工→倒滤层→护面→顶面石渣。
5 施工关键技术
5.1 抛石护脚
筑岛护脚全部采用块石，材质选砂岩和石灰岩，杜绝使用遇水易分解的泥岩。块石通过泥头车运至临时码头，再由100m3开底驳抛填。抛填前利用GPS和水深仪器进行放样，使用小浮标进行定位，每10一组浮标。抛石用量采用设计量与实际量对比。提前通过水下地形图和筑岛设计断面计算每10m抛石用量，开底驳按设计量一次抛石。一次抛石完成后使用竹竿测量抛石顶标高，再确定是否需要补抛。
5.2 筑岛填土
筑岛填土主要采用土石混合料，利用泥土车沿便道进入筑岛区域。筑岛便道是筑岛填筑及今后框架施工的重要通道，应提前修筑，并确保质量。为确保安全，泥头弃土位置距水边不得少于5m。填料使用推土机推入江中填筑，抛石护脚未形成前，填土坡脚不得到达护脚位置。筑岛填土大部分在水下，填筑时无法进行分层压实，仅在水上部分进行分层压实。选用重型压路机，以提高压实效果。填料碾压时先用振动压路机静压一遍，再轻振二遍，使其均匀初压，然后重振至压实度符合施工要求，最后再静压一遍，直至没有明显轮迹。
5.3 护面
倒滤层和块石护面施工均采用长臂挖机填筑。石料从采石场运至现场，先通过推土机堆放在筑岛边缘。长臂挖机开上工程平板驳，利用其长臂和水下移动的灵活性进行石料铺设，并进行初步修坡。
5.4 粘土芯墙
2m厚粘土芯墙填筑有一定施工难度，精细化要求高。水下芯墙选用软塑性粉质粘土，采用软质土工袋装土填筑，以增强密水性。利用长臂挖机分层砌筑和拍实。水上芯墙直接填筑硬塑和可塑装粘土，并用挖机从侧面拍实。
6 筑岛维护
深水筑岛形成后，安全和环境保护极其重要，应在洪水来临前完成桩基和第一层框架浇筑，避免岛体滑移而损坏码头结构物。筑岛需全程进行监控，达到提前发现隐患和预防事故的目的。桩基施工的泥浆全部进行外运和循环利用，不得排入江内。
7 结语
南充港河西作业区化工园区专用码头工程码头筑岛工程现已全部完成，施工进度满足总计划要求，未发生任何安全及环境污染事故。本工程筑岛顶标高即能保证桩基的施工质量，又能保证筑岛过程的施工安全，筑岛宽度正好能保证桩基和框架施工的正常通道空间。筑岛设计时考虑到了渡洪要求，具有一定的安全储备，岛体设置了稳固的护坡、护脚、粘土芯墙，以抵御洪水的冲刷及形成岛内干作业环境。目前该筑岛已进入拆除阶段，其成功的设计和施工经验值得同类项目广泛借鉴。
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论文作者:刘瑞,王杰
论文发表刊物:《基层建设》2015年27期供稿
论文发表时间:2016/3/22
标签：桩基论文; 粘土论文; 框架论文; 断面论文; 钻孔论文; 码头论文; 通道论文; 《基层建设》2015年27期供稿论文;