土工大砂袋围堰施工质量控制

土工大砂袋围堰施工质量控制

----以厦门港海沧港区20#~22#泊位陆域形成一期工程为例

许国富李刚

摘要：以海沧港围堰施工为实例，通过对施工前期影响围堰质量的因素及建成后围堰出现问题的分析，提出对围堰施工的质量控制方案及围堰维护的技术、工艺。

关键词：质量控制，潮流，围堰，长期防护

The Quality Control for cofferdam what were filling the big geotubes

with sand

----Taking the case of first-stage land-formation for 20#~22# berth in HaiCang Harbor in

XiaMen

XU Guo-fu, LI Gang

Abstract:Taking the case of cofferdam construct in HaiCang Harbor, we analyze the elements what affecting the quality in preparations for construction and the problems what appearing after the cofferdam building up, to make the scheme of quality control for the cofferdam construction an make the techniques for the cofferdam safeguard.

Keywords: Quality control, current, cofferdam, long-term safeguard

1 工程概述

厦门港海沧港区20＃～22＃泊位陆域形成一期工程包括围堰、疏浚及吹填造地工程项目。其中围堰工程以方位划分为东、西、南三条围堰，北向靠原干砌石海堤。（图1 围堰结构；图2 围堰施工布置图）

1.1 结构设计方案

海沧港区临时围堰设计均采用大型充填袋装砂方案，工程施工为水上抛填袋装砂袋作两侧反压平台，堤心采用下部抛砂上部为充填袋的组合结构，外侧迎浪面采用模袋砂护面结构，倒滤结构采用土工布倒滤层，软基处理采用打设塑料排水板和铺设土工格栅、软体排。围堰具体结构详见图1。

围堰外侧围堰内侧泥面高程00

图1 围堰典型断面结构图

1.2 围堰施工质量的影响因素

1.2.1 潮差

海沧港围堰工程位于九龙江口开阔水域地带，纳潮面积大，潮差直接受海洋控制，最高超过6m，故此次围堰施工作业分水上抛填和陆上填筑两项，施工难度增大，并且须候潮作业，潮水涨落幅度大对围堰整体结构冲刷严重。

1.2.2 潮流

施工区域位于河口湾开阔地带，区域河道发育有潮滩、潮流沙脊，并在河道中间形成潮成三角洲，低潮时出露，故潮流过水多集中在河道两侧。而此次围堰施工中西围堰必然截断河流北部过水通道（见图2 围堰施工布置图），使西南围堰角形成“岬角”，不仅施工难度增大，施工后期围堰维护也同样受到冲击。

1.2.3 地质因素

九龙江河口为潮优型河口，地区沉积受海相和陆相相互控制，表层少量砂质为陆相河流沉积，但下部淤泥较厚，表现为淤泥混砂，软塑性，并由于潮水涨落幅度大，滩涂发育完整，靠岸红树林茂盛。在软塑性土质上进行围堰施工，对围堰基础方面施工要求严格，必须在基础方面严抓质量控制，否则后期围堰施工容易发生圆弧滑动、围堰主体位移及坍塌情况出现。

2 施工过程质量控制

2.1 建立质量控制模型

根据围堰施工前区域的水深分布图（图2 所示），可以看出围堰西侧部分将原潮流

通道截断，对水上施工、排水口施工（原排水口之一设计位于此通道部位）、合拢口施工将产生难以预料的困难。在仔细研究设计文件的同时，构建贯穿整个工程施工的质量控制模型。首先在施工前，我们必须充分考虑围堰重点施工部位及重点监测区域，如图3 围堰施工重点监测段示意，做到有预料性的施工对整体施工质量有长远的影响，而实时的控制是对施工过程中的质量监督，是保证围堰工程质量的重要环节。

2.2 围堰基础施工控制

由于围堰整体上属于斜坡式结构，自北向南逐渐由陆上施工转变为水上施工，难度也逐渐增大，但对于质量控制有着较为深刻的意义。围堰基础施工中必须严控质量的施工环节主要为：排水板插打、土工格栅搭接和保证充填砂袋反滤层完整。在过去有过的项目中，因此三项造成的围堰位移、塌陷及圆弧滑动情况都有出现，而此次围堰地质条件为较厚的淤泥埋深，围堰保修期需要承受2年期限，围堰基础施工是重中之重，特别是在图3中我们有预先估计的重点监测地段，施工前期要受到潮流的冲刷及排水口通水，更容易因淤泥滑动造成围堰位移。

图2 围堰施工布置图图3 围堰施工重点监测段示意

2.3 合拢口施工

围堰合拢口封堵是整个围堰施工的关键，必须根据工程的工况，水文气象条件，选择合适的合拢时机，认真制定合拢方案，做好龙口合拢前的准备工作（大型充填砂袋做围堰基础施工），以及思想、技术、物资和人员组织准备。一旦具备合拢条件（选用高潮时段）立即封堵吹砂到顶，封堵完成后，低潮时即进行修整、插打排水板和充填大砂袋加固施工，用最短的时间护好合拢口，减小水流对龙口泥砂的冲刷，避免龙口被冲垮。

2.4 排水口设置

原设计排水口为2组各10根直径为1.35m的砼管，管底高程分别为+2.0m及+4.0m。管口无阀门，吹填区的水与海水相通，目的是保持吹填区与外海的水头差不大于2.0m，保证围堰的安全。

由于合拢口封堵后，涨退潮时，潮水全部在排水口处进出，每天两个潮水的来回冲刷，加上排水口处基础薄弱，无法承受水流的不断冲刷，使内外排水口处不断冲深塌陷，排水管不断被冲垮冲走见图4。经此教训证明，围堰不宜设开口式的排水管。

经分析研究，我们确定在西围堰北端重新建立吹填区闸箱式排水口（图5 新排水口设置及新排水口照片）。排水口用闸箱来调节集水标高及控制出水，且排水口出水口设置活动挡板，只允许吹填区的水流出，不允许外海水进入吹填区。管底高程为+4.3m。因此吹填区内的水位始终保持在+4.5m水位左右。此排水口建成后，即刻封堵原排水口，保障围堰的安全。

图4 设计开放性排水口及潮水冲刷后坍塌照片

图5 新设置排水口位置及闸箱式排水口外侧照片