港口工程中止水围堰技术运用分析

◎ 李嘉 江西省港航管理局吉安分局

1.止水围堰技术对比分析

在干基坑构建止水围堰时，一般采用施工陆地法与港口法。陆地法要明显优于港口法，主要优势如下所示：(1)陆地施工成本相对较低。在陆地上和水上进行相同体量的岩石采集工作，应用效率可以是后者的7倍，所以该种方式能有效降低成本，具备较高的经济效益。(2)陆地施工速度比较快、工期比较短。在传统的水下码头与港口部分的施工主要是通过船机设备来进行，而陆上施工则不会应用该设备，所以并不会受到洋流、季风等条件所产生的影响。（3）陆上施工质量可以有效的控制，也可以及时进行返修处理，安全性非常高。针对码头基础与港池池底部分，陆上施工质量效果更高，且池底更具平整性，同时也能有效解决礁石问题；风浪变化不会给陆上施工产生任何影响，所以安全性总体较高。

2.案例资料

某港口二期工程，工期确定为3年零3个月。3个万吨级通用码头、1个工作船码头1个港池、1条疏浚长宽分别为1000m，210m的航道、港池设计水深16m，同时还有其他的附属设施。

3.施工方案设计

在二线船闸开挖作业时，纵向围岩的应用和一线船闸之间的土堤坝可以直接组合成为围堰，横向围岩主要是通过分段预留土地组合成为基坑的形式开挖，从而形成封闭施工。围堰制作完成后，通过采用水玻璃堤坝的方式形成围堰结构进行临时补强处理，保证透水率达到标准要求。在该临时帷幕灌浆作业结束之后，基坑开挖阶段应该对下闸首与闸室进行检查，发现存在有5处漏点的情况，渗漏部位主要为岩层裂隙。渗漏发生之后，导致基坑内部的抽水工作量增加，为后续的施工带来很高的难度。对于项目中的渗漏，可以选择应用防渗帷幕补强、局部漏点补强等措施，并且要安装设备及时抽水，保证基坑干地施工质量合格。

4.止水围堰技术的具体应用

4.1 临时围堰渗漏点排查

针对之前所进行的临时帷幕施工、地质材料、岩石特点、漏水点的分布实际情况，围堰检查通道中的原设计临时帷幕灌浆，在桩号航下K0+210～350左岸140m的范围内进行防渗漏检查，如果有任何渗漏问题都要及时处理。原帷幕轴线部位应该设置间隔为20m的8个孔内电阻率法CT探测孔，根据勘察资料按照深度为75m，对于有怀疑存在质量的部位，要使用钻孔进行详细勘探检查，准确确定原帷幕漏水发生的位置，检查之后要立即做好封堵处理。

4.2 防渗帷幕补强

按照上述进行的临时围堰部分的渗漏点排查结果，明确某个位置上要进行防渗补强处理，严格按照高程参数进行控制。具体的补强灌浆施工方式如下所示：

（1）设置灌浆孔：孔距单向设置间隔1.5m。

（2）钻孔：应用冲击回转钻机进行钻孔作业，终孔应该保证至少为∅91mm，保证不会存在变形或者损坏的情况。

（3）钻孔记录：钻进作业环节，对钻进时间与进尺、岩性、返水颜色等方面的数据展开分析，尤其是要充分了解岩层、岩性的变化实际情况，尤其是发生掉钻、塌孔、失水、涌水等情况要做好详细记录，同时上报监理工程师，以便于结合工程的实际情况采取有效的应对措施。

（4）在灌浆施工阶段，需要通过灌浆自动记录仪进行全面的记录，确保灌浆施工数据真实、准确，可以达到实际情况要求。

表1 孔底偏差值（m）

（5）孔底允许偏差可见表1。

（6）灌浆方式：应用水泥及水玻璃双液注浆方式进行施工，利用冲击或者回转跟管钻进方式成孔，一次就钻入到符合设计深度的要求，下入∅48×3.5mm袖阀管后，孔壁与袖阀管的下部需要灌入套壳料后进行灌入施工。

（7）灌浆方法：通过自上而下或者自下而上的顺序实施灌注施工，因为地下水是流动的，所以本次工程应用自下而上的顺序进行施工。

（8）灌浆压力的选择：灌浆压力要结合之前所开展的帷幕试验结果来确定，按照灌浆压力的具体参数进行确定。

（9）浆液配比的变换。按照试验要求，通过水泥及水玻璃双液注浆法实施灌浆作业，可以将配合比确定为单一水灰比的方式，即1:1、0.5:1中选择其中一个，本工程采用0.5:1的水灰比、水泥浆与水玻璃浆液的体积比可按1：0.2，要考虑到灌浆施工的地质条件做好现场的设置。

（10）闭浆条件的控制：该条件控制是利用注浆平均压力达到灌浆设计压力的要求作为控制标准，以确保施工环境符合要求。

4.2 灌浆效果检查

帷幕灌浆效果检查主要目的是通过分析和掌握压水最终的效果，要综合分析钻孔、取芯检测质量、灌浆记录、测试结果等方面数据，这样才能选择合适的方法。（1）压水试验通常都是在灌浆施工完成的14d时开展。（2）灌浆完成7d之后，要确定检查孔。检查孔通常都设置为灌浆孔数量的10%，一个单元中所设置的检查数量不能少于一个。（3）开展检查孔灌浆与封孔作业，帷幕灌浆封孔完成之后，要逐个进行质量的检查。

4.3 基坑强抽、强排

（1）集水井设置。综合分析目前该船闸上下闸首、闸室的结构进行分段处理，保障16#闸室、下闸首段左侧边墩混凝土结构浇筑质量，1#临时集水井主要是安装到右岸检修门槽临近坡底的结构位置上。1#集水井开挖施工全部结束之后，整个闸室底板内的施工高程处在▽18.3～20.0m，预埋排水φ800mm钢管2根，根据要求进行抽排水的处理，以保证该位置上的积水不会超出要求。在左岸2#集水井部位的开挖结构全部完成之后，排水管路在设置中应该保证左岸砼围堰边坡结构都达到要求，加大抽水设备的应用，可以集中在2#集水井设备进行抽水处理，以提升工程的结构质量水平。为了使得左岸形成基坑长期进行应用集水井的结构，左岸检修门槽需要临近坡底部位中布置2#集水井的结构。

（2）管线布置。下游导航部分到闸室的结构部分，直接在左岸的边坡底部沿着开挖底部边线位置上设置，同时应该低于标高开挖排水线路的沟槽结构，尺寸为深1.0m，宽1.0m，沟槽内埋设φ800mm钢管。排水钢管应该根据需要设置开关的方式直接设置进水法兰接口，进而进行抽水作业。下游排水口部位上的出口需要直接设置到围堰的结构上，总计需要布置2根，与安装枯水期内的出水口和汛期排水出口的位置上。当前所应用的基坑开挖施工范围内，要按照航行的要求，将排水管路直接设置到从航下K0+503.5布设至5#漏水点附近（航下K0+210），排水管道结构的端头应该布置接头法兰与开关的结构。按照现场的基坑开挖和漏水点的分布设计具体情况，结合要求在上游的部位直接安装排水管线。

5.结束语

从实际情况应用分析，利用围堰技术来处理港口工程项目内的岩溶渗漏问题有着很好的效果，可以保证结构性能达到标准要求，但是在围堰技术选择中，必须要综合分析具体的施工条件因素，选择最佳施工技术，提升止水围堰效果，最终保证工程质量合格，满足当前港口项目运行质量标准。