1、工程師論文水利工程職稱論文地基加固論文水利工程師職稱論文:沿海水利工程施工技術重點探析【摘要】筆者結合近年來所參加的沿海水利工程施工體會,探析沿海水利工程施工應搞好施工導流、圍堰、地基處理、提高鋼筋混凝土結構耐久性等技術重點。【關鍵詞】沿海水利工程;導流;圍堰;地基處理;鋼筋混凝土結構耐久性The coast hydraulic engineering construction technique searches with emphasis analyzesLi Jie 1 Zhang Haifeng 2【Abstract】In recent years the author unifies

2、 the coast hydraulic engineering construction experience which participated, searched analyzes the coast hydraulic engineering construction to do well the construction to lead the class, the coffer dam, the ground treatment, to enhance technical key points and so on reinforced concrete structure dur

3、ability.【Key words】Coast hydraulic engineering; Leads the class; Coffer dam; Ground treatment; Reinforced concrete structure durability近幾年來,筆者先后參加了日照市大沙洼林場于家村防潮閘、交通橋工程,任家臺防潮堤工程,日照市濤雒鎮棧子橡膠壩工程,東港區第一至五期防潮堤工程,嵐山二、三、五期防潮堤工程,濤雒鎮莊家村中橋、東南營中橋工程,日照南沿海公路付疃河跨海大橋工程。結合于家村防潮閘、交通橋及棧子橡膠壩探析沿海水利工程施工應重點考慮的技術問題。1. 于家村防潮

4、閘、交通橋及棧子橡膠壩工程簡介1.1 于家村防潮閘、交通橋:于家村防潮閘、交通橋位于日照市大沙洼林場東臨海側,于家村河入海口處。該防潮閘按20年一遇防洪標準設計,主建筑物為2級。閘室總凈寬40m,共分10孔,閘室順水流向長11.5 m,垂直水流向長50.44 m,底板厚1.0m。閘門高2.5 m,寬4.28m,為C25,機房凈高3.3m,寬3.16m,磚混結構。閘室兩端各設橋頭堡一座,布置樓梯、配電設施,共三層,總建筑面積564.04 m2;閘室上游鋪蓋、漿砌石護坦長均為10.5 m;閘室下游消力池、海漫和防沖槽分別為10.0 m、10.0 m、3.5 m;C25T型梁裝置于南北邊墩和中縫墩上

5、,全長50.04m,橋面凈寬8.5 m,荷載標準按汽-20、掛-100校核。該工程于99年8月26日開工,2000年4月20日完工,并于9月6日由省水利廳主持驗收,被評為優良工程。于家村防潮閘、交通橋良好運行至今已10年多,對當地水產養殖、國家森林公園保護及促進旅游開發等發揮了極大的經濟效益、生態效益和社會效益。1.2 棧子橡膠壩:棧子橡膠壩地處東港區濤雒鎮以南,棧子村北,屬濱海水系,位于巨峰河下游分洪支流竹子河上。巨峰河總流域面積262.7Km2,干流長30.8 Km,為東港區第三條較大河流。該河道在濤雒鎮大劉莊村西由竹子河、南店河分流入海。新建橡膠壩總長168m,包括壩體3跨,擋水高度2.

6、5 m;調節閘2孔,閘室長8.4m;配套沉盤井1眼,充排水泵站1處,管理房5間。01年12月25日開工,02年7月20日竣工。至2010年7月20日,棧子橡膠壩已安全運行8年,運行良好。近日筆者通過參入項目后評價進行橡膠壩實際測量,發現橡膠壩無沉降變形現象;橡膠壩蓄水位4.6 m,興利蓄水量392.8萬m3,橡膠壩防洪、蓄水均滿足設計要求。據統計自橡膠壩投入運行以來,共發展淡水養殖達4500畝,恢復改善灌溉面積5500畝,防止海潮侵襲15 Km2,經濟效益、生態效益、社會效益顯著。2. 施工導流、圍堰問題2.1 施工導流、圍堰高度:沿海水利工程,無論是防潮閘、橡膠壩還是交通橋,一般都設在河流入

7、海口處,受海潮影響特別嚴重,還得防范上游河水及汛期洪水。導流、圍堰方案不但影響施工工程的施工部署和造價,還與施工工期密切相關,選擇合理可行的施工導流、圍堰方案非常重要。以于家村河入海口防潮閘、交通橋施工為例說明。該工程開工,首先進行輪廓放樣,根據總平面布置結合于家村河流(設計泄洪量37.8m3/s,明渠內水深1.6m,入海口河床高程1.5m,平常水位 3.1m現狀,施工導流明渠改設在左堤,明渠南側采用圍堰結構。圍堰高度:按泄洪要求考慮,堰前水位3.1 m,計算河道波浪爬高0.9 m,取安全超高0.3 m,則堰頂高程4.3 m,需堰高2.8 m;按擋潮要求考慮,堰前潮位 2.8 m, 1.37

8、m,取安全超高0.3 m,則堰頂高程4.47 m,需堰高2.97 m;按擋潮要求確定圍堰高度3.1 m。2.2 圍堰結構:于家村河入海口防潮閘、交通橋在施工準備的同時,一方面先進行圍堰搭設,另一方面在右岸填筑施工料場、修建臨時辦公場所及臨時施工道路。圍堰結構形式的選擇至關重要,圍堰成功與否直接關系著主體工程施工的成敗。經過反復論證,制定以下圍堰結構。圍堰施工中,臨海側先用挖掘機挖深 1.5 m、4m的溝槽,然后用柴油噴灌機下6 m 長鋼架管,間距0.5 m,里外對稱兩排,保持架管上口寬2.0 m,下口寬4.0m,高4.0 m;把(6.0 m寬,厚2mm塑料紙用裝砂麻袋壓在溝槽底部,塑料紙兩邊各

9、放裝砂編織袋2排,編織袋外側磊填裝砂麻袋,層層疊磊,到圍堰 2.0 m高時用短架管內外拉結,到3.5 m時第二層內外拉結,圍堰臨海側用普通鋼模板圍護裝砂麻袋(現場海砂質細,易從麻袋眼中被海水沖擊流出,鋼模板光面緊靠麻袋。圍堰采用此結構,從圍堰搭成到拆除,經受了6個多月4 m左右海浪沖擊和兩次洪水沖刷,為主體工程施工提供了堅實的保障。3. 地基處理問題3.1 于家村防潮閘、交通橋地基處理4.6*10-4cm/s,相對密度0.64,摩擦系數0.3,容許承載力6t/m2。淤泥質中細砂物理性質:含有很多細顆粒及大量有機腐植質;孔隙比>1.0,天然容量在1518kN/m3之間。力學性質:強度極低,

10、壓縮性大,地基承載力低,強度增長緩慢,加荷后易變形且不均勻,變形速率大且穩定時間長,具有滲透性小、觸變性及流變性大的特點。觸探實驗,第一擊N10計算地基承載力滿足,以下地基承載力達不到設計要求,因為底板地基下部5.7-17.6 m為淤泥質中細砂。鑒于淤泥地基承載力低,壓縮性大,達不到橡膠壩地基承載力設計要求,故提出換填中粗河砂的技術處理方案。換砂深度及平面尺寸嚴格按照設計要求,換入中粗河砂(含泥量<3%,浸水后用插入式振搗器分兩層(每層35cm振密實。4. 鋼筋混凝土結構施工提高耐久性問題混凝土耐久性是指混凝土抵抗環境介質作用,并長期保持其良好的使用性能和外觀完整性的能力。它是一個綜合性

11、概念,包括抗滲、抗凍、抗侵蝕、碳化、堿骨料反應及鋼筋混凝土中的鋼筋銹蝕等性能,這些性能均決定著混凝土經久耐用的程度,故稱耐久性。4.1 抗滲性:混凝土的抗滲性直接影響到混凝土的抗凍性、抗侵蝕性。抗滲性用抗滲等級表示,分P4、P6、P8、P10、P12,共五個等級。混凝土的抗滲性主要與其密實度及內部空隙的大小和構造有關。4.2 抗凍性:混凝土的抗凍性用抗凍等級表示,分F10、F15、F25、F50、F100、F150、F200、F250、F300,共九個等級。抗凍等級F50以上的混凝土簡稱抗凍混凝土。4.3 抗侵蝕性:當混凝土所處環境中含有侵蝕性介質時,要求混凝土具有抗侵蝕能力。侵蝕性介質包括軟水、硫酸鹽、鎂鹽、碳酸鹽、一般鹽、強堿、海水等。4.4 混凝土的碳化(中性化:混凝土的碳化是環境中的二氧化碳與水泥石中的氫氧化鈣作用,生成碳酸鈣和水。碳化使混凝土的堿度降低,削弱混凝土對鋼筋的保護作用,可能導致鋼筋銹蝕;碳化顯著增加混凝土的收縮,使混凝土抗壓強度增大,但可能產生細微裂縫,而使混凝土抗拉、抗折強度降低。4.5 堿骨料反應:堿骨料反應是指水泥中的堿性氧化物含量較高時,會與骨料中所含的活性二氧化硅發生化學反應,并在骨料表面生成堿-硅酸凝膠,吸水后產生較大的體積膨脹,導致混凝土脹裂的現象。4.6 鋼筋銹蝕:混凝