人工岛直立式护岸结构施工的要点分析

吴怀程 李柏桓

摘 要：人工岛直立式沉箱护岸具有对环境影响因素小，开挖方量少，结构坚固耐用，对地面荷载变化不敏感以及能够承受较大的水平荷载等特点，直立式护岸是依靠与岸壁构筑物底面直接接触的基槽的可靠承载力来维护整体护岸的安全使用。因此，基床是直立式护岸的基础，基床夯实及整平质量的好坏直接关系到整个工程的稳定性和耐久性，施工质量控制的不好，容易引起沉箱安装后移位以及沉降过大等质量问题。珠澳口岸人工岛工程的西北护岸是直立式沉箱结构，以此为例阐述直立式护岸结构施工中基床施工工艺及其施工要点。

关键词：基床施工 直立式 质量控制

1.前言

直立式护岸结构坚固耐久，防冲刷性能好，对海洋环境影响较小，在我国各沿海应用普遍。其中沉箱护岸是一种常见的结构型式，具有结构整体性好、抗震性能强、施工速度快等优点。基床是直立式护岸的基础，基床夯实及整平质量的好坏直接关系到整个工程的稳定性和耐久性，施工质量控制的不好，容易引起沉箱安装后移位以及沉降过大等质量问题。本文通过对长岸线珠澳人工岛护岸基床施工进行分析，积累相关的施工经验。

2.概况

本工程主要包括东护岸1345.625m，北護岸1551.564m，西护岸134.750m。其中西北护岸及交通船码头为直立式结构；西北护岸地基采用真空联合堆载预压，地基处理完成后以1：3坡度进行基槽挖砂，而后抛设0.5m厚的二片石和约1.5m厚的块石暗基床。

西、北护岸基床抛石主要包括基床底二片石抛填、护岸后+0.0m以下倒滤层结构施工、基床及基槽前10～100kg块石抛填等，抛填方量共 99372m3；交通船码头基床抛石主要包括基床10～100kg块石抛填、基床前后1～500kg块石抛填、码头后+0.0m以下倒滤层结构施工等，抛填方量共63610m3；

本工程交通船码头基床全长95m，宽度为11.7m，夯实面积共409.5㎡，基床厚度为11.3m，分层夯实。

基床整平范围总长3651m，共25521㎡。为保证空心方块安装质量，基床整平先进行粗平再进行细平。基床整平的施工顺序与基床夯实的顺序一致。

基床施工主要包括：基床抛石、基床夯实、基床整平三部分，下面主要针对这三个分项进行施工要点分析。

3.施工要点分析

3.1基床抛石

（1）基床块石抛填在基槽验收合格后立即开始，以防回淤影响；若抛填前基槽回淤较严重，回淤沉积物含水率ω<150%或重度大于12.6kN/m3且厚度大于0.3m时，则应清淤后再抛石。

（2）10～100kg基床块石、护底块石等抛填主要采用配反铲驳船抛填和横鸡趸补抛。

（3）抛填前，宜把抛填区分成网格进行定点抛放，网格密度按2～3次填满推算，网格尺寸初定为2.5×2.5m，网格尺寸实际施工时根据试抛及典型施工进行验证并作调整。抛填前实测出抛填面标高数据，计算出每个网格抛填至设计标高所需的方量，按斗容累计至所需抛填的方量。

在抛填前方驳预先抛锚定位，定位方驳和反铲船以垂直基床纵轴线进行定位抛填。施工过程中利用水砣打水测量，随时掌握抛石面的变化情况。同时密切注意水流方向及速度，顺流抛石时，预留提前量，并注意潮汐变化，及时调整定位方驳的船位。

（4）抛石船采用GPS定位，根据预控目标网格按斗容抛放块石。

（5）施工过程中采用测量船载RTK-GPS与数字化自动测深系统，实时监控施工抛石高度。

3.2基床夯实

基床夯实采取RTK-GPS控制位置、移船渐进的推移方法。投石完成后，潜水员检查投石情况，将高石移到低处，大缝处填有两块石头，使投石表面粗糙平整，使其局部高度不超过30厘米。

每把锤子对底座的冲击不能小于120kJ/㎡。并采用近压半压锤，根据测试压锤参数进行压锤，每层压锤不少于两次（即第一压锤、第二压锤），防止基床局部隆起和渗漏。为了防止基床局部隆起和渗漏，采用了冲击法。在冲击过程中观察到了水流方向、速度和潮汐变化对冲击器位置的影响。交通船码头段基床厚度大于2m，应分层夯实，每层夯实后厚度不大于2m。在顶层打夯完成后，测量工测量检查打夯结果，如补抛块石的面积大于1/3墙身底面积，且厚度普遍大于0.5m，则要作补抛补夯处理。做好夯前、夯后标高原始记录。

3.3基床整平

（1）整平船的配置。本工程的整平工作船将选用400t的方驳，设二个骨料仓分别装二片石和碎石，工作船上配套有：漏斗、下碎石的导管1条，导管每节长度约2m，总长6m。下二片石的钢筋笼6m、起吊漏管和钢筋笼的电动吊机、整平钢轨150m和7m长刮耙。

（2）施工工艺。本工程基床的整平采用潜水工水下放钢轨，钢轨上摆刮耙平钢轨间碎石的方法进行整平。详见基床整平施工示意图2。

整平工作船通过GPS定位系统初步定位，通过安装在测量杆上的GPS接收天线进行单点定位及高程控制，指挥潜水工放置前、后两条钢轨于待整基床面，钢轨单根长6m，每米重8kg。每次安放钢轨50～60m。

铺设钢轨时，按设计要求预留设计倒坡，以此确定钢轨顶部标高，由船上测量人员用GPS+测杆定位系统控制钢轨位置、标高，水准测量校核，轨面标高偏差控制在±1cm以内。轨面标高达到要求后在钢轨底下支垫二片石或袋装碎石，以减小导轨挠度。

完成细平后，需重新复测钢轨的标高是否发生变化，如有变化则及时调整，通过串管经潜水工的指挥抛放碎石，碎石主要填满二片石的空隙。补抛的碎石，或通过漏斗（或钢筋笼）串通落在指定的位置，或用箩筐沉放下基床后由潜水员直接铺放，潜水员顺着钢轨方向推移刮耙刮平碎石，直到刮耙下碎石填满一段基床面，补抛的碎石层厚度不能超过5cm，碎石规格选用10～30mm。

4.质量控制要点

4.1基床抛石

地面床的石材尺寸严格控制在10～100公斤范围内，与新鲜岩石配合良好，无片状，无风化、锈蚀、粘土等有机危害。石材的强度符合设计和规格要求。抛物底座的顶部高度控制应严格防止超高，且不应低于0.5米。超高的，由现场工程师按照要求进行处理，直至现场工程师满意。在投掷过程中，同一水平的两个相邻部分的位置。

4.2基床夯实与整平

（1）在已夯基床墙底面积范围内任选不少于5m一段复打一夯次，夯锤相接并列，不压半夯，其平均沉降量不大于3cm。

（2）在粗平和细平前必须进行检查，发现有回淤，必须进行清淤后才能进行整平。

（3）整平过程中，钢轨轨面要经常复核标高及位置，出现偏差时及时进行调整。

（4）基床整平验收合格后，要及时进行空心方块的安装，以防止整平好的基床面产生回淤。

（5）整平好的基床四脚抛设浮标等做为标志，并派员看护以防船只抛锚破坏已整平好的基床。

5.结语

基床施工是直立式护岸施工的关键工序，直接影响沉箱安装与上部结构的施工质量，如何保证基床平整度，抛石与夯实施工工艺起到决定性因素，水上船舶施工与水下整平施工对精度的提高都大大增加了难度，如何控制好施工中的关键点是保证施工质量的关键。通过对施工各个环节的分析以及施工实践过程中经验的总结，施工效率可以通过对各工序积极的控制得到有效的提高，能为日后相似的工程积累经验，指导施工。

参考文献：

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[2]粉沙质海床上人工岛周围波流冲刷实验[J].韩西军，杨树森，曹祖德.水运工程，2009（01）.

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