围堤连接段施工方案
一、工程概况
嘉兴独山海河联运围堤工程位于杭州湾北岸,地处平湖市独山港镇境内,工程东接白沙湾至水口治江围涂工程海堤,西接嘉兴电厂围堤,堤轴线底为-2.0m的杭州湾滩上。围涂内侧为两条标准海塘(已建)和独山排涝闸(在建,计划于2011年6月份具备过水条件):以独山为界,东侧为北岸海塘(独山至水口),设计重现期为100年;西侧为嘉兴电厂围堤,设计重现期为200年;独山排涝闸2×14m+12m位于北岸海塘(独山至水口),为Ⅰ等工程和1级水工建筑物。
本工程围堤为Ⅱ等水利工程、2级水工建筑物,防洪(潮)标准为50年一遇,围垦面积约0.76km2,堤轴线全长2.634km;排涝外闸为2孔×20米,1级水工建筑物。
本工程项目主要有:围堤、水闸(含土建、设备安装)、中隔堤及相关临时措施(施工围堰等)。其中新堤与老堤分东西两侧设置连接段。即在K0+189.75处设置围堤与嘉兴电厂围堤连接段,在K2+471.5处设置围堤与白沙湾围堤连接段。连接段修筑前对连接段中心线两侧底宽各3m,边坡1:3范围内的大块石及大袋土进行挖处处理,回填闭气土方,与老堤防渗土体连接形成闭气。
二、工程难特点分析
1、因工程工期已有所滞后,为确保总工期要求。使得原定于工程后期施工的连接段施工需安排在2010年12月进行施工。而此时段东西两侧龙口并未合拢,连接段施工受潮汐影响较大。加之施工期提前,连接段施工期沉降值将有所增加。
2、因连接段施工前需拆除老堤大块石及大袋土。施工期作好开挖边坡维护工作,防止堤内进水也是连接段施工的难点之一。同时西侧围堤新增堤身埋管与连接段交叉施工也给连接段施工带来了一定的困难,需对基坑进行必要的围护才能确保堤身埋管的安全施工。
3、连接段体型复杂又与老堤连接,且细部结构图纸还未下发到位。工程计量工作难度较大。
4、现西侧围堤场内施工道路布设在K0+200桩号附近,与连接段施工区域相交。施工干扰较大。
三、连接段施工前现场施工情况
西侧围堤连接段:
西侧围堤K0+000~K0+500段抛石棱体填筑至3.6高程,充泥管袋施工至4.5高程,内侧充泥管袋子堤施工完成,闭气土方及吹填吹填土方填筑至5.2高程,填筑至(设计高潮位)形成闭气。堤身埋管充泥管袋及抛石棱体段已埋设完成。西侧围堤K0+950~K1+400段龙口并未合拢。施工断面详见下图
东侧围堤连接段(东侧围堰~白沙堤):
除K1+953~K2+203龙口段未合拢外,堤身填筑至6.1高程。施工断面详见下图
四、工期安排
西侧围堤连接段:2010年12月15日~2011年3月31日。 东侧围堤连接段:2011年11月1日~2012年3月31日。 详见施工进度计划表
五、总体施工方案
1、施工顺序
考虑到现场实际情况,连接段施工需分两期进行。即一期保留老堤内侧闭气土方,按一期土方开挖控制边线开挖至3.5高程后插打钢板桩,并对3.5平台以上坡面浇筑C20素砼进行封闭。而后按设计要求挖除块石堆砌体和大袋土,埋设穿堤排水涵管,回填闭气土方,待闭气土方按回填边线回填至5.2高程后,拔除钢板桩。再开挖原老堤剩余结构进行连接段施工(详见下图)。施工顺序如下:
施工便道改道(西侧) 插打钢板桩 一期老堤挖除(排水管埋设) 闭气土方填筑 二期老堤挖除(排水管埋设) 闭气土方填筑 堤顶塘渣填筑 堤顶路面及附属结构
2、施工方法
2.1 老堤拆除及土方开挖施工
采用1.2m液压反铲按设计要求自上而下进行分层开挖、推集及平整,人工配合机械修整边坡,弃土由8-15T自卸汽车运输,原老堤内可利用的土料直接运至围堤施工区,用于围堤填筑料源进行填筑,其余弃土、废料全部外运。对于原老堤处的扭工字块、六角螺母块及四脚空心块采用挖掘机吊运挖除,8-15T自卸汽车运输。集中堆放,作为防洪抗台物质使用。 2.2 堤身闭气土方施工
闭气土施工的基本原则:先深后浅,先点后线,分层、分段、分区薄层轮加,均衡上升,严格按照设计确定的加荷程序和加荷曲线层次施工。在总加荷分级的前提下,每级再按30~50cm左右厚度的薄层分层填筑,薄层填筑时间间隔以前一层可以上人为原则。 2.2.1土料选择范围
闭气土料料场的选取对土方施工起着关键性的作用,根据设计要求,闭气土优先使用港池开挖土方,取土边线必须远离外堤脚70m以外,采用浅挖广取,取土深度一般不超过2.5m,取土坑靠堤坝一侧的边坡坡度缓于1:10,严禁在规定范围以外取土,闭气土料中植物根茎等杂物必须清除,不使用含沙、石等杂物的海泥。闭气土方采用活塞式淤泥输送泵筑堤,取土位置为围区侧。 2.2.2土方抛填施工工艺
1、泵送原理
3
活塞式淤泥输送泵是一种将抓土和送土结合在一起的粘土输送设备,其主要原理是将从海上抓取的泥土放置于集料斗内,利用活塞运动的真空度,将泥土吸入料缸。然后利用活塞的反向运动的推力,将泥土推送至坝体上。圆形输送管道能将吸入的杂物通畅无阻地送出,能够保持连续均匀地输送。
2、泵送的特点及优点
专用泵送机械采用专用淤泥泵,它是针对泥浆泵输送土方时容易造成含水量大幅度增加的缺点进行研制的。
故使用专用泵送机械输送淤泥时不会增加土体的含水量,因此固结速度快,形成的边坡比较大,使用效果好。
3、泵送土方施工
首先将活塞式淤泥输送泵船移至取土施工区域。利用船上的定位锚机定好船位,连接好泥泵输送管路,采用圆型空心的泡沫浮子套在输送管路的外面,使整根输送管路浮在水面上,便于整体移位和检修。采用船上自带的抓斗取土,在管路的出口处20m左右的地方设置小型划拖式工作平台,其上搁置有移动锚机和布料操作系统,工人可在其上直接操作布料和前后的卸料位置。
当一个断面施工完成后,同时启动抓斗船,划拖工作平台上的锚机向施工顺序方向移动一个施工船位,这样周而复始,完成第一层施工后,回到原先开始处进行第二层施工,直至完成全部任务。 2.2.3 闭气土方施工质量要求
闭气土方取用滩地土或外借优质料源,表层淤泥不得采用。必需分层轮加,层厚度为0.3~0.5m,每层间歇时间两星期,控制加荷速率,严格按照设计确定的加荷程序和位移标准施工。闭气土方压实度大于等于0.92。分段填筑闭气土方时,段与段之间应斜坡相接,结合坡度不得陡于1:3。堤身闭气土方与石块、石渣不得混杂,以免留下渗流通道。
2.3 砌石工程
连接段块石料要求块石石质新鲜坚硬、无风化,单块重量符合设计要求,工程施工所需块石料采用外购,石质符合设计要求。
2.3.1 块石理砌护面
1、石料
块石料采用石质新鲜坚硬、无风化的块石,单块重量符合设计要求,砌筑成平整面,石料从运到海堤现场的抛石料中捡取。
2、施工顺序
施工顺序为:选石、试放、修凿和安砌,块石的宽面与坡面横向平行,一定要做到底实上紧,砌筑面不允许出现外插石。块石料由10T自卸车运到工作面。
面层理砌块石采用1m3挖掘机辅以人工进行,理砌前,由测量人员对坝坡进行测量放样,并做好标记。面层理砌石施工应做到:
(1)砌面平整、美观,外形轮廓平顺;
(2)砌石稳固,错缝竖砌,缝隙紧密,填塞密实。
(3)块石单重不得小于设计值的90%,外侧转角处单块重量不小于设计值。