浅析航道工程施工 ——以连云港港30 万吨级航道一期工程徐圩港区吹填I 区围堤正堤合龙口施工为例

贺永前

(连云港科谊工程建设监理有限公司，江苏 连云港 222042)

伴随着时代的发展，社会的不断进步，经济、科技的迅速攀升，使得我国在各个领域中都出现了变革与优化，尤其在水利事业方面，我国获得了不小的成就，因此我国很多固堤工程都完成了良好建设。从围堤工程的本质来看，合龙口施工对工程整体质量，起着决定性的影响，因此要想良好保证合龙口施工水平，就要注重处理好合龙口处理质量控制难点，并给出有效应对措施。

一、工程概况

连云港港30 万吨级航道徐圩港区吹填Ⅰ区1 号围堤、正堤、l 号隔堤组成，长度分别为1304、1410.52、897m，远期规划在正堤外侧进行港池开挖建设码头泊位，因此正堤堤身及外侧坡脚是否落底直接关系到后期堤内陆域形成吹填及港池挖泥期间的堤身安全[1]。

正堤范围天然泥面标高-0.3～-0.9m，淤泥层厚度12～21m。该层土具有高压缩性、强度低、厚度大的特点。正堤采用爆炸挤淤填石法进行围堤施工，具有施工工艺成熟、落底质量有保证的优点。采用爆炸挤淤填石形成围堤堤身结构，合龙口一直是施工质量控制的难点，若合龙口最后的爆填进尺未控制好，石舌未经爆炸处理而提前搭接（此处布药器无法进行布药），则此处抛石无法完成爆炸振动达到挤淤填石的效果，从而导致堤身不落底成为薄弱段甚至危险段（见图1）。

此外，合龙处淤泥包隆起较高且排出通道不畅，加大了挤淤的难度；另外还应考虑到堤身的落底要经过多次爆破震动后才能达到，而合龙段所经历的震动次数相对较少，也造成落底困难。

二、合龙口位置选择

吹填I 区围堤工程的正堤采取爆炸挤淤软基处理方式（如图2 所示），正堤总长1410.52m，分两个施工作业区相向推进（一个由桩号K0+000 开始自东向西推进、另一个由桩号K1+410.52 自西向东进），合龙段位置的选择基于确保工程质量且方便施工的原则，主要考虑如下两点：

（一）参照地质资料、根据地质情况，尽量避开深淤泥处、避开附近过大的淤泥包隆起。

（二）尽量保证两个作业区均衡推进，缩短正堤抛填工期。确定桩号K0+700 K0+750 为合龙段桩号。长度50m，该段淤泥深度约为14m，滩面标高-0.6m。属于淤泥厚度较浅区域。

三、合龙口处理质量控制难点及应对措施

（二）合龙段淤泥包隆起较高且排出通道不畅，加大了挤淤的难度。

应对措施：合龙段堤前淤泥包高于+2～+3m吹填I 区正堤端头爆炸挤淤隆起的淤泥包普遍高时，赶低潮水将高出的淤泥包用长臂挖掘机清除。

（二）合龙口位置涨落潮流速大，石料流失量较大。同时造成布药困难，影响爆炸堤身落底。

应对措施：对合龙段抛填石料在石场进行分选，选择粒径大的石料，严格控制装车石料质量，布药前用普通短臂挖机沿堤边（头）将水流冲刷的石头回挖，保证爆炸挤淤效果[2]。

四、合龙口施工总流程

确定了合龙口的位置后，待全线围堤高程达到5.5m、且相应的内坡反滤及压载结构完成，水门安装完毕后，实施合龙施工，以防发生反滤结构受顶托失效导致吹填土渗漏现象。为保证合龙段堤身落底质量，合龙时两端要同时推进，并且用一道窄堤先行合龙，然后再在窄堤的基础上通过爆炸挤淤扩宽，最终达到设计断面（该窄堤以下简称为子堤）。

在综合考虑了淤泥的力学指标、潮差大小、淤泥包的影响、地质情况的差异等方面的因素.同时借鉴其他类似工程成功经验，合龙段施工总流程如图3 所示。

（一）合龙段施工步骤及要求

1.正堤两施工面相向推进，分别至桩号K0+700～K0+750 相距50m时，进入合龙段施工[3]。

2.子堤施工。

在正堤堤身中间偏内侧2m 位置抛一子堤。子堤顶面宽度控制在5m、标高控制在+9m以上，要求集中设备、石料及人力资源，精选大石料，堤身窄而高，这样能更好的排开淤泥使子堤堤身落底，为加宽创造条件(图4)。

3.子堤爆填堤身推进。

子堤两个堤头继续爆填推进，进尺5 米，直至最后剩10m长时（通过补药器插探，此时两子堤石舌相距1.5m），两子堤同时爆炸，一次抛填爆炸合龙，使子堤封闭[4]。子堤爆填相关参数如表1 所示。

表1 子堤爆破相关参数

4.子堤爆后补填。

在50m 子堤堤身内侧和外侧同时进行爆填处理，爆前子堤进行加高，参数见表2，示意图见图5。

表2

5.子堤爆后补填并向两侧第一次加宽，第一次每侧加宽3m，在堤顶宽度达到11m 时进行爆炸处理，爆炸参数见表3，示意图见图6。

表3

6.第一次加宽爆填后继续第二次两侧同时加宽.内侧达到设计宽度要求，外侧加宽4m 后再次进行内外侧爆填，药量及布药间距第一次（如图7 所示）。

7.爆后补抛后第三次加宽，使外侧宽度达到设计要求后，在堤身外侧进行爆炸，单包药量45kg，药包26 个，间距2m，合龙口形成设计断面，第三次加宽示意图见图8。

8.为确保合龙段堤坡脚施工质量，确保落底，在合龙段位置堤身内外侧30m 长度范围内增加一次侧爆。

五、合龙口施工技术措施

（一）合拢段堤前淤泥包高于+2～+3 米时，必要时须将淤泥包机械清除，拟定采用长臂挖机进行。

（二）合拢段抛填石料要尽可能保证质量，粒径较大为好，特别是最后合龙位置要严格控制石料质量。一方面通过石料场装车环节予以保证，一方面通过正堤外侧石料反挖，选取大粒径块石[5]。

（三）合拢段子堤必须要保证抛填高度和宽度及进尺，高度控制加高2.5～3 米，严格控制抛填宽度，特别是子堤的形成，防止超宽。

（四）由于合拢段的特殊性，淤泥的出路不畅通，通过多次爆炸振动使抛石体落底。

（五）为确保合拢的爆破效果，保证高潮时爆破。

（六）严格控制子堤合拢前最后一炮的抛填桩号。

六、质量控制与检测

（一）施工过程中的实时质量监控

1.堤心石抛填控制。

抛填参数的保证是控制石料落底的重要手段之一，加宽、加高抛填是保证外坡达到设计断面的关键，抛填参数按如下标准执行：

（1）抛填进尺偏差士0.5m；

（2）抛填宽度偏差士1.Om(子堤按负偏差)；

（3）抛填高程偏差+0.5m。

2.装药工艺控制。

装药工艺参数按如下标准执行：

（1）药包间距偏差±0.5m；

（2）药包埋深偏差5m；

（3）单炮药重偏差±5%。

（二）阶段检测

1.体积平衡检验。

根据抛填石料质量、方量记录，堤心爆填进尺每5m 左右进行一次体积平衡检验，即在准确统计单炮抛填石料方量的基础上，比对设计断面方量，以便确定堤心石落底情况，根据检验结果.适当调整爆炸参数[6]。

2.沉降位移观测。

合龙段爆炸处理结束时，在堤身上设立沉降和位移观测点，进行沉降位移观测。

七、合拢段实施

合龙段施工从2010 年10 月15 日开始，严格按本方案实施，2010 年10 月21 日子堤闭合，2010 年11 月10 日合龙段施工结束。

八、钻孔检测

合龙段采用抛石体钻孔检测方法（钻孔探摸法），直接探明抛石体下部状态，钻孔位置由设计单位和监理单位共同确定，定于K0+725 断面。共布置三个孔位，分别是外侧孔前沿线向外27m，堤中孔前沿线向内3.5m，内侧孔前沿线向内18.5m，具体位置如图14 所示。钻孔结果如表5 所示。钻孔时间2010 年11 月15 日～2010年11 月21 日。根据钻探结果，三个孔的泥石混合层厚度均不大于100cm，符合规范要求，证明合龙段堤身抛石落底，施工质量符合设计要求。

九、小结

（一）鉴于合龙段对结构安全的重要性，在合龙段施工时必须集中设备、石料及人力资源，合理组织，在最短的时间内完成子堤施工。

（二）子堤施工是合龙段施工的重中之重。必须严格执行设计方案，加强过程控制，如有异常情况需及时同方案设计人员沟通，及时调整爆炸及抛填参数。

表4 钻孔结果一览表

（三）合龙段施工时间应尽量选择在一个周期（如7d）天气晴好的时段内进行，否则对堤身的形成及连续性造成影响，会降低合龙段的总体质量。连云港地区l0 月份受寒潮影响，在子堤加宽过程中遇恶劣天气，龙口位置流速大，导致堤身破坏，补抛返工损失大。

（四）合龙段施工时要合理组织安排布药和起爆时间，要求做到同时布药和起爆，这样对合龙段堤身落底质量有保证，另外严禁一侧堤头布药一侧堤头起爆.以免殉爆导致发生安全事故。

十、结语

由于合龙段是结构安全方面的重要保障，因此在对合龙段展开实际施工的时候，一定要注重科学合理配置人力、设备和石料等资源，力求能够用最短时间做好子堤施工。且子堤施工为合龙段方面的重点施工内容，所以一定要严格依据设计方案进行执行，强化对过程的管控，一旦发现任何异常问题，一定要立刻和此方案的设计人员展开沟通，变更爆炸和拋填参数。进行合龙段方面的施工时，最好选择天气在7d内都放晴的时间进行，以免对堤身带来连续性不良影响，损害合龙段工程整体质量。