加快潮间带混凝土护岸施工进度措施探讨论文_陈飞飞

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摘要:本文结合钦州市沙井岛东岸岸线整治工程的工程实例介绍加快潮间带护岸施工进度的措施,包括调整结构形式、优化施工工艺等,并对相关措施的的质量控制要点进行总结分析,对提高该类型工况条件的工程施工进度具有一定的借鉴意义。

关键词:护岸 施工进度措施 探讨

0 引言

随着社会经济的发展,国民对生活品质的要求不仅仅局限于物质需求的满足,对居住环境的需求变得同样重要。因此,为国民创造休闲娱乐的活动场所变得十分必要,而河流两岸因其天然的环境优势经常被选作该类场所的工程选址。河流入海口区域由于受海水涨落潮影响,施工难度较大,往往是制约工程施工进度的主要因素。掌握潮汐规律,合理优化施工工艺,根据工程特点采取有效的施工措施是解决此类问题的关键。

1 工程概况

钦州市滨海新城沙井岛东岸岸线整治工程是钦州市政府的重点工程。其工程地址位于钦州市沙井岛东岸,紧邻钦江,距离钦江入海口仅1km。主要施工内容为修建1条923m长的消浪步行堤、1条932m长的生态挡潮堤。其中消浪步行堤基槽底标高平均为-1m,最低值达到-2.38m(56黄海高程系,下同),顶标高为+2.4m。

本地区潮型为不正规全日潮,系由太平洋潮传入南海后进入北部湾,受北部湾反射波的干涉及地理条件影响而形成。其主要特征表现为:大潮汛时潮汐一天一次涨落,小潮汛时一天两次涨落。设计高水位为+3.66m,设计低水位-1.40m,因此消浪步行堤的施工区受涨落潮影响,低潮时消浪步行堤基础可露出,高潮时,消浪步行堤全部被淹没。施工作业时间短,且施工区受涨落潮海水反复浸泡。

图1 消浪步行堤设计结构形式

1.1 原设计施工方案

本工程原设计施工方法是先在消浪步行堤外侧填筑一条900多米的临时土围堰,在消浪步行堤施工范围内形成不受涨落潮影响的区域,以方便开展消浪步行堤的现场浇筑施工。

在设计资料中,消浪步行堤的施工分成三个分部:基础、墙身及防浪墙施工,而每个分部工程又划分成几个分项工程,其中基础施工包括基槽开挖、模板安装、混凝土浇筑等。

1.2 原设计方案的缺点

设计施工方案要求首先建造一条临时土围堰,在完成消浪步行堤施工后,再将该段围堰挖出。该方案不仅成本高、进度慢。而且,临时土围堰在涨落潮时受海水的浸泡,填筑的土方其承载力无法满足重载车辆通行,需将填料变更为砂岩石填筑,将导致成本将进一步增加。

2 工艺优化

2.1 设计变更

由于消浪步行堤原设计施工方案要求在不受潮水影响的情况下,采用传统的陆地施工方法。因此在取消挡土围堰后原设计施工方案已不再适合现有的工况条件,需对设计施工方案进行方案变更,尤其是消浪步行堤的设计。

2.1.1材料变更

由于消浪步行堤混凝土浇筑过程前后,有可能受海水影响,因此需将原设计中的普通混凝土变更为水下混凝土。但由于受水的影响,一般会比同条件下的陆上混凝土低一个强度等级,所以应将水下混凝土提高一个强度等级,如设计要求达到C20,应按照C25进行配比,且水下混凝土标号不得低于C25[1]。

取消临时挡土围堰后,后方消浪步行堤堤基设计采用的山皮土基础容易受海水浸泡,不满足施工时重载车通行需要,因此,将设计的山皮土堤基变更为强风化砂岩石堤基,并使用压路机进行震动碾压,满足承载力和质量要求。

2.1.2结构形式变更

采用无土围堰施工方案后,需要充分利用较短的可施工时间。原基础设计施工方案中先搭建直立式模板再进行浇筑,施工效率较低。低潮时间太短时,甚至需要利用多次低潮才能完成一个基础段的浇筑工作。因此,取消土围堰后基础不再搭建模板,而是采用开挖基槽后,利用斜坡侧壁作为挡护直接进行混凝土浇筑的方法。

图2 消浪步行堤基础结构形式

部分区域由于原泥面标高过低,在最低潮时原泥面无法漏出水面不具备施工条件。因此此类区段需先采用花岗岩抛石挤淤、级配碎石垫层找平,待基础顶标高达到-1m以上后,再安装模板进行护堤浇筑施工。施工时可先在后方回填一部分强风化砂岩石堤基,形成作业路面,方便施工。

2.2 施工准备

在进行无挡护涨落潮区域施工时,全面的施工准备是能否在较短的低潮时间内顺利完成施工任务的重要条件。以沙井岛护岸工程为例,无挡护涨落潮区域施工的准备工作具体如下:

掌握涨落潮规律。为更好的对潮汐规律进行分析,施工中使用excel软件中的各种函数对潮汐表数据进行录入、统计、分析计算,可制作出易查询、更直观的图表材料。

表1 广西龙门7月份潮汐表

由于该潮汐表是根据广西龙门岛观测站检测数据测算[2],与本工程施工区较远,有一定的时间延迟,需进行实地测量和比对,对潮汐表进行修正,得到较为准确的涨落潮时间。通过一段时间的观测,掌握当地潮汐规律:1)每个月有两个适合施工的潮汐,平均每个时间为10天,平均每天约有9小时,每月累计施工时间可达180小时,每月时间利用率达到25%;2)当潮汐表显示潮位在-0.2m以下时,施工区域原泥面漏出水面,可开展施工作业。

表2 最佳施工时间计算图表

人、料、机的准备。在每次潮位落到-0.2m之前,必须确保施工所需的测量班组、挖机班组、浇筑班组、泵送车等按要求到现场就位。做到人、料、机等候潮水,一旦施工条件具备,立刻开展施工作业,充分利用时间。

2.3 墙身分层浇筑

本工程北端头60m长的消浪步行堤顶标高为+5.1m,从基础至堤顶高度超过+6.0m,其中墙身高度达到+4.0m以上。如果采用一次性浇筑完成,一是对模板要求较高,下部的木模无法承受过大的侧压力,容易产生爆模的现象,需要使用钢模进行浇筑,增加成本。二是一次性浇筑所花费的模板安装、混凝土浇筑的时间都无法在一个潮水内完成。三是一次性浇筑的施工难度较大,施工时高度落差较大,存在一定的安全隐患。

因此该段消浪步行堤的墙身采用分层浇筑的施工方式进行,先将墙身浇筑至标高+2.4m,降低了潮水对上半层墙身施工的影响。同时分层浇筑可提高振捣质量,减少可能出现的温度裂缝。具体施工时可以将模板铁架一次性安装到顶,模板安装时先安装下层,进行浇筑。浇筑时可在下层混凝土表层预留钢筋,保证上下层墙身连接成一体。

图4 分层施工示意图

2.4 基槽施工方式

为了在短暂的低潮时间内完成尽可能多的施工任务,基础施工的方式宜采用分段流水作业的施工方式。所谓分段流水施工是指在工艺上分解为若干个施工过程,在平面上划分为若干个施工段,在竖向上划分为若干个施工层,然后按照施工过程组建专业班组,并使其按照规定的顺序依次连续地投入到各施工段,完成各个施工过程。

沙井岛护岸工程在进行基础施工时,将拟进行施工的区段分成三个分段,合理有序的安排各个施工班组,衔接好各道施工工序,在保证施工安全的前提下,进行分段流水作业施工方法。作业安排方法见表3.

表3 分段流水作业计划表

3 结语

在受涨落潮影响的施工区进行砼护岸施工,受潮水影响较大,工效较低。通过采用因地制宜的处理措施、调整结构形式、优化施工工艺能够极大地加快施工进度,节约施工成本。沙井岛岸线整治工程通过采取上述措施进行施工后,缩短工期40天,降低成本约60万元,其施工工效提高了19%,创造了较大的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]中华人民共和国水利部.堤防工程施工规范[S]. 2014-10-16.

[2]国家海洋信息中心.广西龙门2013年潮汐表[M].海洋出版社.2012-12.

[3]中华人民共和国交通运输部.JTS257-2008 水运工程质量检验标准[S].2009-1-1.

论文作者:陈飞飞

论文发表刊物:《防护工程》2017年第34期

论文发表时间:2018/3/30

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