陈明华
【摘要】水下堤脚基础加固的结构补强技术是海塘加固用来抵抗强潮水冲击重要而实用的措施之一,针对口门丘北堤标准海塘临时船抛码头堤脚偏移、引起上部挡墙坍塌的实际情况,介绍采用钢筋笼外套、内装1.5TPTA模袋灌C25混凝土处理方法的实际应用,为今后在钱塘江标准海塘沿线的除险加固和工程抢修中对于基础部分堤脚加固提供借鉴。
【关键词】海塘堤脚加固;钢筋笼;PTA模袋;施工技术
一、工程概况
柯桥区钱塘江标准海塘加固工程建设地点位于柯桥区口门丘北堤标准海塘,工程位于钱塘江尖山河段南岸,距离绍兴市区约35公里,工程位置平均高潮位3.48m(1985国家高程基准),多年平均低潮位-1.14m,涨落潮垂线平均含沙量为3.0~4.0kg/m3。据实测资料,工程区涌潮流速可达6~8m/s,涌潮动力强劲,粉砂土松散易冲。
工程的建设内容为滨海闸西侧盘头及钱塘江标准海塘部分外侧基础加固,本施工技术位置在钱塘江柯桥段临时船抛码头停放处。临时船抛码头全长约140米,自2012年完工以来受到强台风的冲击,抗冲能力下降,特别是2013年国庆期间23号强台风“菲特”影响,全市普降暴雨大暴雨,局部特大暴雨,虞北平原超历史最高水位,绍兴平原出现历史第二高水位,发生了严重灾情。由于潮水冲击过大,导致码头集装箱堤脚发生偏移,上部挡墙发生坍塌,后来在2014年除险加固一次,在集装箱基础外全线增加钢丝网兜抛石体固脚,但又在2014台风潮汛期间再次出现40余米被冲刷,因此审报列入了2015年启动的钱塘江标准海塘除险加固项目中,首次尝试在钢丝网兜抛石体外增加一排钢筋笼外套、内装1.5TPTA模袋灌C25混凝土基础的设计方案,使之形成一个整体,达到除险加固目的。
二、存在的问题
工程施工期间受钱塘江潮水一日两潮影响,具体存在的问题有:1、滨海一线海塘临时船跑码头处于临江一线海塘钱塘江强涌潮尖头突出位置,又加上钱塘江此处正好收窄,导致涌潮流速变快,冲击力集中,施工难度增大;2、一月中的钱塘江潮水一般分为大、小潮汛,潮差大,遇到小潮汛施工的话,潮水退潮比较慢,且等到潮水退到施工平面下不久,潮水就又来了,时间间隔短控制难度大;若遇到大潮汛施工的话,抢潮施工,机械工人操作存在一定的安全隐患;3、施工正好在冬季,白天平均气温低于5℃,对材料的质量控制提出了较高的要求,虽然实际施工中能计算出混凝土的初凝时间,但当潮水涨起来淹没过钢筋笼顶部,使得PTA模袋内浇灌好的混凝土完全浸没在潮水位下,控制不好的话,混凝土的成型和养护存在一定的考验,浇筑强度降低影响施工质量。
三、海塘堤脚加固的型式
海塘堤脚加固常用有小方井、集装箱,钢筋笼,钢丝网兜抛石体、PTA模袋砼等型式,临时船抛码头的工程断面采用集装箱防冲大方脚结构基础,强度较好,但钢丝网兜抛石体抗冲刷能力一般,而采用小方井式的沉井加固又投资太大,且同样面临混凝土浇筑被潮水浸泡的问题,钢筋笼显然不现实,因此,我们考虑采用钢筋笼外套、内装1.5TPTA模袋灌C25混凝土的处理方法。
四、PTA模袋砼施工方法及成效
PTA模袋是一种滤水性机织土工织物,是以聚丙烯、聚乙烯为原料,经拉丝、编织、裁切、缝制而成,具有无毒、无味、防潮、防尘、耐酸、耐碱,安全牢固、操作方便的特点。在这里主要起到加筋、防护和隔离的作用,同时兼具一定的割截液体和排气功能。利用PTA模袋灌C25混凝土加固基础的做法在我们柯桥区以往的海塘维护建设中,还是第一次用到,是对钱塘江南侧临江一线砂土地质的一次探索。
钱塘江标准海塘除险加固工程临时船抛码头堤脚加固项目于2016年1月初进场,2月份农历年前施工完成,利用钢筋笼外套、内装1.5TPTA模袋灌C25混凝土加固的长度有135m,施工方法是采用1.5m×1.1m×1.1m尺寸的PTA模袋,每三袋外套一只钢筋笼,15m一仓,钢筋笼的尺寸根据PTA模袋定制,现场采用Φ12圆钢20cm×20cm外套密织布置,顶部增加钢筋笼交织盖,钢筋笼之间用钢筋连接构件固定成一个整体, PTA模袋通过外套密织钢筋笼的底下和上头的四个支点绑扎固定,袋灌混凝土每隔15m浇筑一仓,使混凝土未凝结硬化前制作成符合设计图纸要求的形状和尺寸,进而无需常规立模,施工速度快,满足抢潮施工要求,在低潮位施工时,能使混凝土初凝成型达到一定强度后,使之与外套钢筋笼浇筑成一个整体,待现场浇筑完成后,钢筋笼四周采用块石体四周填充密实,做好与前期施工好的钢丝网兜抛石体的有序衔接,再在面层和块石体间空隙处进行C25混凝土一次性灌实,使得整个固脚基础前后形成一体,起到双保险的作用。现工程完工至今已经一年多了,目前冲刷地段情况良好,基本达到了工程处理的预期效果。
五、结语
本文结合钱塘江众多施工不利因素,介绍了钢筋笼外套、内装1.5TPTA模袋灌C25混凝土这项施工创新技术,实践表明,符合设计及施工验收规范的要求,既保证了施工工期,降低了施工成本,同时也确保了码头下部基础结构的质量安全,大大降低了钱塘江潮水对沿线建筑物基础的冲刷影响。目前,随着钱塘江口门丘海塘最后一次的围垦、建闸和标准海塘建设,使得钱塘江柯桥区段一线海塘长度达5.85公里,沿江海塘内侧不断开发利用土地资源,更加注重临江海塘的质量安全,相信能为今后同类项目施工提供宝贵经验。
参考文献:
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[2] 方纪明 水利工程材料与施工现场技术问答详解 化学工业出版社
[3] 刘川顺 水利工程地基处理 武汉大学出版社
[4] 楊光煦 水下灌筑混凝土 水利电力出版社