止水围堰技术在港口工程中的应用分析

方斌、汪国喜

（江西省路港工程有限公司，江西南昌 330000）

0 引言

港口工程的施工条件比较特殊，在水体流动的影响下经常会出现结构下沉、结构裂缝等问题，影响项目的正常开展。而止水围堰技术作为一种科学的施工手段，可以有效控制水体流动，防止水体侵蚀施工区域，保障工程安全顺利进行。因此，能够应对不同类型水体环境和工程要求的止水围堰技术在港口工程中得以广泛应用。

1 止水围堰技术的作用

1.1 防止水体渗透

码头建设、岸线加固等港口工程常常需要在水体中进行施工，而水体的渗透会导致施工区域内的土壤松动，严重影响工程的稳定性和安全性。止水围堰技术能够有效防止水体渗透，形成临时性的水封墙，将施工区域与周围水体隔离开来，确保施工区域的干燥，提供有利于施工的工作环境。

1.2 避免水流冲刷

在港口工程中，水流的冲刷是一个常见的问题，尤其在河口和海湾等区域，水流冲刷会导致岸线退化、堆场冲刷、岩土体崩塌等问题。通过设置止水围堰，可以减缓水流速度，保护工程设施免受冲刷损害，避免水流对港口工程的不利影响。

1.3 控制工程水位

港口工程施工中需要保持一定的水位，以便船舶进出港口、货物装卸等操作。止水围堰技术可以控制水位，满足航道深度要求，确保港口正常运营。同时，在某些情况下，止水围堰还具备临时蓄水功能，可以满足施工需要或缓解洪水等自然灾害对港口的影响[1]。

2 止水围堰的分类

2.1 土石围堰

土石围堰是一种常见的港口工程结构，是由大量的土石料堆积而成的临时或永久性防护结构。在港口建设中，土石围堰常用于围封临时工地、河道或海域开挖施工的防护，也可用于构建临时码头或船坞。土石围堰的构造方式多样，一般由块石、碎石、砂土等材料堆填而成，其结构坚固，可以有效抵御海浪、潮汐的侵蚀，保护附近的港口设施和土体免受水流冲刷和侵蚀。土石围堰的优点在于成本相对较低，施工相对简便快捷，适用于各类港口工程的临时或长期防护需求（见图1）。

图1 土石围堰

2.2 木笼围堰

木笼围堰也是常见的港口工程防护结构，是由木质材料制成箱体，再用钢丝绳或钢筋将箱体连接成整体的防护结构。木笼围堰的箱体通常采用锯木或圆木制成，箱体内填充块石、碎石或混凝土等材料，形成坚固的围堰结构。木笼围堰在港口建设中常用于河道、船坞和码头的护岸、护坡、围封工程等，可以有效抵御波浪、水流等外界侵蚀，保护港口设施免受损害。木笼围堰具有较好的透水性能，不仅能减少水流冲击带来的损坏，还有利于植物生长，有利于生态环境的保护。但是，相较于其他围堰结构，木笼围堰的使用寿命较短，需要定期维护和更换木质部件（见图2）。

图2 木笼围堰

2.3 钢筋混凝土围堰

钢筋混凝土围堰是一种常见的港口工程结构，是由钢筋混凝土材料浇筑和硬化而成的防护墙体。在港口建设中，钢筋混凝土围堰被广泛应用于码头、船坞、航道和港口设施的建设，用于防止波浪、水流和潮汐等外部力量对港口工程的侵蚀和损害。钢筋混凝土围堰的结构由混凝土和钢筋组成，混凝土是主要的承重材料，而钢筋则起到增强混凝土抗拉强度的作用。钢筋混凝土围堰具有高强度、高耐久性和抗侵蚀能力，能够承受较大的波浪冲击和水流冲刷，保护港口设施免受损坏。此外，钢筋混凝土围堰还能够抵御冻融、潮湿等环境的影响，保持其结构的稳定性和强度（见图3）。

图3 钢筋混凝土围堰

3 钢筋混凝土围堰施工工序

3.1 人工筑岛

在筑岛工程中，为了确保结构的性能达到标准，应采用透水性较好且压实度较高的砂类土进行填筑。案例项目的建设面积为10m×10m，边坡坡度为1∶2，超过水面0.5m。为了防止水体侵蚀和保护施工区域，在周边采用编织袋进行围堰处理。在施工过程中，对于河床倾斜的部位，特别加强钻孔控制，以确保各个结构部位连接稳固，避免因连接不牢而导致的结构损坏和可能引发的其他问题。

3.2 铺垫木

在港口工程中，底部的钢筋混凝土围堰结构尺寸相对较小，但自重往往超过200t。由于底部的支撑面较大，在案例项目中采用垫木铺设的方式进行处理。垫木选用质量性能较好的普通枕木，其截面尺寸为22cm×16cm，放置的间隔距离为0.7m。在进行垫木铺设的环节，需要确保每块垫木的尺寸和质量都符合要求，并且垫木之间的距离应均匀一致，以确保支撑面稳固可靠[2]。

3.3 模板及支撑

首先需要对现场进行准确的测量，掌握安装区域的具体情况。在模板制作环节，可以选择使用组合性钢模板，确保围堰内外壁达到光滑、平顺的效果，且要求上下口尺寸对正，有利于下沉作业顺利完成。模板安装结束之后，对尺寸、位置、标高、倾斜度等方面进行全面的检测，各方面合格之后才能继续施工。在安装第二节模板时，不能直接设置在围堰结构上，防止因为自重过大而造成结构损坏或出现裂缝等问题。

3.4 混凝土灌注、养护及拆除模板、垫木

第一，在灌注钢筋混凝土围堰时，应采取对称、分层、均匀的方式进行，避免因偏载引发的不均匀沉降问题。同时，为了防止井壁出现蜂窝、麻面等质量缺陷，并减少对井壁造成过大摩擦力，应强化振捣处理，确保各个部位的强度达到标准。在振捣过程中，应精细施工，确保混凝土的浇筑质量。此外，对于底部位置，应特别注重混凝土拌和质量的控制，以确保整体结构的强度和稳定性。在混凝土灌注完成后的10～12h 内，应进行遮盖养护，以确保各个部位的强度达到设计标准。通常要求混凝土强度达到2.5MPa 的标准，才能投入使用。当混凝土结构强度达到设计要求的70%时，即可开始拆除模板[3]。

第二，在拆除模板的过程中，应按照规定的施工顺序进行，确保模板拆除之后不会发生损坏的问题。拆除垫木的环节，首先将下部的砂挖除，然后按顺序进行编号，并使用油漆书写标记，确保施工顺序准确无误。在拆除过程中，应由专人统一指挥，按照分区、对称、同步的顺序进行，防止因为偏载而造成结构损坏。在抽出垫木之后，及时进行现场的回填夯实处理，以确保施工区域的稳定性达标。需要注意的是，一是回填的单层结构厚度为20～30cm；二是回填材料不能从围堰筑岛材料中挖取，以免造成围堰结构歪斜失稳[4]。

3.5 下沉

下沉是在围堰结构内部采用人工挖土的方式进行施工的一种方法。该方法借助设置在围堰外部的提升设备，直接从围堰内部取出土方，以满足施工要求。挖土作业应从围堰中间向四周展开，并控制挖取厚度为每一层0.4～0.5m，逐层提升作业。在挖土作业过程中，严格遵循全面、对称、均匀的原则进行施工，以避免一侧挖土过多导致失去平衡，影响结构的稳定性。此外，在挖土作业中，应注重施工进度的控制和协调，确保挖土作业按照预定计划进行。并随时进行现场检查和监测，以保障挖土作业的质量和效率。

3.6 基底清理

进行基底清理作业是为了给后续的封底施工提供良好的基础。在该环节中必须按照基底设计要求，对围堰底部进行仔细清理，确保底部表面平整，没有杂物和碎石。

3.7 封底与承台施工

当钢筋混凝土围堰下沉到距离设计标高0.1m 的位置时即可停止抽水，让围堰利用自重下沉到设计标高。在经过2～3d 下沉后，即可达到稳定的状态。之后进行现场观测，确保8h 之内累计下沉量不超过10mm 才能进行封底施工。在封底环节，采用内排水的方式将新老混凝土表面清理干净，并进行凿毛处理，确保新老混凝土黏结性能合格。当混凝土结构强度达到设计标准的70% 之后，在现场设置集水坑装置，采用抽水过滤处理的方式，将内部水分排出，并进行封底作业。然后，进行承台施工，确保结构的稳定性、强度达到工程标准[5]。

3.8 围堰拆除

施工人员在进行围堰拆除时需要遵循以下步骤。

第一，制订围堰拆除计划。在拆除之前，应进行全面的勘测和评估，了解围堰的结构、材料及周围环境，根据实际情况制订详细的拆除方案，明确拆除的顺序、方法、工具和步骤，确保拆除工作安全高效进行。

第二，做好安全防护工作。围堰拆除是一项较为危险的工作，涉及重物搬运、钢筋切割等高风险作业。施工人员必须佩戴符合规范的安全防护装备，如头盔、防护眼镜、手套等，以确保人身安全。同时，对拆除现场进行合理的封闭和警示管理，防止未经授权人员靠近拆除区域，确保拆除作业安全进行。

第三，解体和拆除围堰结构。根据拆除方案，按照从上至下、从外至内的顺序逐步拆除围堰结构。在拆除过程中，应使用适当的工具和设备，如钢筋切割机、挖掘机等，确保拆除的效率和安全。特别是在拆除钢筋混凝土围堰时，要注意避免钢筋飞溅和坠落，采取措施确保施工人员的安全。

第四，拆除完成后，施工人员应及时清理拆除现场，清除残留的建筑材料、钢筋等。对于围堰拆除产生的废弃物，应根据环保要求进行分类处理和回收利用，确保施工现场整洁环保。

4 结语

总体而言，港口工程止水围堰技术作为一项重要的防水施工措施，在港口工程中能够有效地控制水体流动、保障施工顺利进行，具有很大的应用价值。在往后的相关港口工程建设中，还要继续深化止水围堰技术的研究和应用，不断提高其技术水平和施工效率，为我国港口工程建设提供更为强大的技术支持。