髓暖嬲瞬圜 工程技术 某沉箱结构临时围堰拆除施工技术 何平林松林 （中交一航局第三工程有限公司，辽宁大连１１６０８３） 摘要：港口与航道工程施工中由于受作业面、施工场地、施工工序等要素的影响，经常需要修建临时措施项目。本文 结合某工程的临时围堰拆除，谈一谈沉箱结构临时围堰拆除的施工技术，以期与同行共同探讨学习。 关键词：施工技术；沉箱结构；临时围堰；拆除技术 中图分类号：ＴＵ７４ 文献标识码：Ａ １工程概况 ２１１３ｋＮ／ｍ＞１５９０ｋＮ／ｍ，抗滑稳定性不 持抽水，保证棱体开挖干施工条件，开挖 国内某大型船坞工程的临时主围堰采 满足要求。 第二层的同时将沉箱后趾上部范围棱体开 用沉箱重力式、两侧为土石坝结构的组合 形式。其中沉箱固堰总长约４２０ｍ（共２１个 沉箱，单个重量为１６８０ｔ）、土石坝总长 约３５０ｍ，沉箱下的基床和土石坝均采用高 压旋喷桩止水。拆除时需将沉箱内棱体清 除、沉箱上部结构拆除、沉箱内回填砂清 理、沉箱拆除起浮，起浮后将沉箱调至浮 游稳定状态，将沉箱四周（含底部）粘结 的残渣清除，最后将沉箱拖运至相邻码头 安装。 ２施工准备 ２．１特点分析 （１）该围堰经现场实测，前沿回淤 严重，配合围堰沉箱拆除施工，应同步进 行海床的清淤工作；（２）可利用施工作 业天数少；（３）围堰采用高压旋喷桩形 成止水芯墙，内棱体拆除过程，在内外水 压差的作用下是否会产生剪切破坏，引起 围堰渗流量的加大，从而增加棱体拆除的 施工难度；（４）在沉箱起浮过程中，高 压旋喷体是否能被破坏，消除底部与基床 的粘结，使沉箱顺利起浮。 ２．２施工稳定性计算 结合以往工程经验，挖除围堰沉箱内 棱体是沉箱起浮的关键，围堰的稳定性验 算（按无内棱体考虑）：假设围堰沉箱后 方棱体全部拆除，主要作用荷载有：沉箱 和填料的自重、静水压力和波浪力作用。 选择最不利状况——基础标高低、极端高 水位情况验算：沉箱与基床水平缝沉箱后 趾的抗倾稳定性、沉箱与基床水平缝的抗 滑稳定性。为了贴近实际情况，计算时材 料重度标准值（ ）钢筋混凝土沉箱Ｃ４０ 选为２４ ｋＮ，ｍ ，沉箱内填料（砂、石渣和 水）及沉箱上部结构（浆砌石、土）选为 １４２４ ｋＮ／ｍ ；每延米极端高水位自重作用 Ｇｉ为３２５０．７８ ｋＮ，ＧｉＸｉ为２１９４２．７６ ｋＮ・Ｉｎ， 围堰稳定性验算结果如下：根据《重力 式码头设计与施工规范》ＪＴＳ１６７—２—２００９ ２．５码头稳定性验算： （１）作用效应组合。持久组合：极 端高水位（永久作用）＋波峰压力（主导 可变作用） （２）码头沿基床顶面的抗滑稳定性 验算 １ 丫０（丫 Ｐ 丫 Ｆ） （１，ＧＧ一丫ｕ ）， （３）码头沿基床顶面的抗倾稳定性 挖，石料不外运直接用挖机摊平作为内棱 验算 体。两阶段同时进行，分层分台阶进行。 １ Ｙｏ（Ｙｐ Ｐ ７ｕ Ｐｕ Ｙ Ｆ）Ｓ— （ＹＧ Ｇ） 棱体开挖后期，渗流量明显增加，增加抽 ｄ 水泵，维持抽水，保证开挖。棱体开挖过 １５２３３ｋＮ・ｍ／ｍ＜１６２５４ｋＮ・ｍ／ｍ，抗 程中，每天进行沉箱位移观测，实际观测 倾稳定性满足要求。 均未超过预警信号，未发现明显位移，最 验算结论：若围堰拆除前棱体全部 大位移累计７ｅｍ。但渗流量明显增大，达 挖除，码头沿基床顶面的抗滑稳定性验算 ２．５万方，日。（２）围堰内注水。棱体挖除 结果不满足要求，码头沿基床顶面的抗倾 后，船坞注水一次至标高ａ－０ｍ，将坞门关 稳定性验算结果满足要求。验算结果表明 闭，开始堵口围堰拆除。（３）上部结构 围堰拆除前棱体不可以全部挖除，最大棱 拆除及沉箱内挖渣（填砂）。上部结构主 体挖除标高应按原设计取：开挖至一８．５ｍ 要由粘土、浆砌块石构成，采用挖掘机 （原设计为干施工状态前水抛棱体顶宽 直接拆除，装入自卸汽车将其运走。由于 １０ｍ，标高一８．５ｍ）。 挖机为短臂挖机，沉箱内排石渣及砂（无 ２＿３施工方案选取 注浆管）只向下挖除４ｍ，沉箱外排（带 根据本工程实际情况，沉箱在围堰 注浆管）向下挖除２ｍ，剩余采取泵抽。 内侧（棱体下）有后趾，如果后方棱体不 （４）沉箱内剩余填砂抽除。在吸砂口处 全部挖除，沉箱将很难起浮，根据召开的 增加高压水冲装置。泵直接坐在沉箱顶， 专家会的讨论结果，确定了如下的施工工 人工用竖杆控制吸头，出砂连续，效率较 艺：（１）后方棱体分层开挖，第一层开 高，每泵最大效率ｌＯＯｍ。／ｈ，砂直接排到 挖至一８．５ｍ，同时进行围堰沉箱沉降位移 抽砂船中，箱内剩余砂或石渣的平均高度 观测，预警信号为某个沉箱变位量超过 控制在０．５ｍ以内。（５）沉箱起浮。沉箱 ｌｅｍ／ｄ或连续位移累计超过１０ｃｍ时，超过 内填砂挖除完成后，利用抽水方驳在适当 预警信号时暂停开挖由各相关单位协商； 潮位时抽水起浮，抽水起浮前将沉箱四角 如未超过预警信号，继续开挖第二层至 带缆到相邻沉箱，防止沉箱起浮中跳跃侧 一９．５ｍ，此时如果渗流量增大，要维持性 倾撞到其他沉箱，造成沉箱的损坏。 抽水保证棱体开挖具备干施工条件，开挖 ４总结与建议 第二层的同时将沉箱后趾上部范围棱体开 （１）沉箱内回填砂时避免填入块 挖，石料不外运直接用挖机摊平作为剩余 石；上部结构开挖时，石渣要清理干净， 内棱体。（２）１—３＃沉箱根据现场情况， 避免遗留块石，影响沉箱内抽砂。（２） 其后方棱体一次性清理干净（清至设计标 在沉箱下水前，宜在侧壁涂刷一层沥青或 高），以保证沉箱起浮，结构稳定情况需 采取其它隔离措施，防止接缝空腔内浇筑 时刻监测。 水下混凝土粘接到沉箱上；同时基床顶部 ３施工工艺流程及主要施工方法 宜铺设一层土工布，杜绝旋喷体与沉箱底 ３．１施工工艺流程。施工准备一船坞 部的粘连。（３）通过接缝砼顶面开缝的 抽水一沉箱后棱体挖除及换填砂一船坞注 简易措施，在沉箱起浮过程中空腔内混凝 水（坞门关闭）一沉箱上部结构拆除一沉 土极易脱落。（４）采用“打木楔，压砂 箱内渣挖除一沉箱抽砂一沉箱起浮一沉箱 袋法”封堵注浆管漏水操作较为简便，但 交付一挖泥船扫浅一验收。 不宜用于长距离沉箱拖航。建议在今后注 ３．２主要施工方法 浆施工完成后，应进行灌浆封管并做好检 （１）沉箱后棱体挖除。待形成棱体 查工作，避免注浆管漏水。 开挖干施工条件后，按专家意见对棱体进 参考文献 行开挖。第一阶段：将一８．５ｍ以上全部挖 …１林文彬，等．浅谈大型船坞围堰沉箱 除。由１＃退挖至２１＃沉箱，同时进行围堰 拆除施工工艺ｏ】．中国水运（下半月）， 沉箱沉降位移观测，实际观测均未超过预 ２０１２（Ｏ４）． 警信号。第二阶段：未超过预警信号后， ｆ２１顾倩燕．船坞工程结构设计技术创新与 继续开挖第二层至一９．５ｍ，此时关键为维 实践Ⅱ１．水运工程，２０１１（０１）．