港口工程施工中止水围堰技术应用探析
尹湃
天津水运工程研究院有限公司 300456
1 止水围堰技术的作用
1.1 防止水体渗透
港口基础设施建设过程中,包括码头建造、岸线防护等工程经常需要在水中作业,而水体的渗漏现象会造成施工区域土质结构破坏,对工程整体稳固性构成严重威胁。采用防水围挡工艺能够高效阻隔水体渗透,构建临时性防水屏障,使作业区域与周边水域形成有效隔离,保障施工场地的干燥状态,创造良好的作业条件。
1.2 防止水力侵蚀
在港口建设项目中,水力侵蚀现象尤为突出,特别是在入海口及海湾地带,这种侵蚀作用会引发岸线后退、堆场地基受损、岩土层坍塌等系列问题。运用防水围挡结构可有效降低水流冲击力,维护工程设施免受侵蚀破坏,消除水流对港口建设产生的负面影响。
1.3 调节施工水位
在港口建设过程中,必须维持稳定的水域深度,以保障各类船只顺利通行及货物高效转运。采用止水围堰工艺能够精准调控水位,达到航道通航标准,保证港口日常运作不受影响。此外,该技术还可在特定条件下发挥临时储水作用,既能满足工程需求,又能减轻洪涝等极端天气对港口设施造成的损害。
2 止水围堰分类
2.1 木笼围堰
在港口工程施工过程中,木笼围堰作 要的防护设施 有显著应用价值。该结构采用木质材料加工成特定规格的箱体单元,通过钢筋构 箱体可选用原木或加工板材作为主要建材,为增强结构稳定性 材。在港口建设项目中,此类止水围堰尤其适用于码头工程 刷破坏。木笼围堰具备优良的透水特性,既能缓解水流冲击压力, 生态平衡具有积极作用。但需注意的是,相较于其他围堰形式,木笼围堰存在使用年限较短、 后期维护需求较高等局限性。
2.2 土石围堰
此类围堰以土石混合料为主要建造原料,在港口建设领域广泛运用于河道整治、施工区域临时防护等场景,同时也可用于搭建临时性码头设施。该围堰具有多种结构形式,填充物料通常采用砂砾、碎石等材料,具备良好的抗冲击性能,能有效抵御海浪冲击,确保港口构筑物的安全稳定。土石混合围堰具有施工便捷、经济实惠以及适应性强等显著特点。
2.3 钢筋混凝土围堰
该类型围堰以钢筋混凝土作为核心建筑材料,在港口建设项目中常见于航道整治、码头建造及港口设施防护等工程,能有效防范水流冲刷和波浪侵蚀对港口工程的破坏。在结构性能方面,混凝土承担主要荷载,钢筋则显著增强构件的抗拉性能,这种组合不仅具备优异的抗腐蚀特性,还具有突出的耐久性能,使用寿命显著延长,在港口防护工程中展现出卓越的防护效果。
3 港口工程施工中止水围堰技术应用
3.1 人工筑岛
在实施筑岛工程时,为保障构筑物的质量符合规范要求,宜选用渗透性强且密实度优良的砂质土料进行回填作业。该示范工程的施工区域尺寸为10 米见方,边坡设计坡比为1:2,顶部标高需超出常水位0.5 米。为防范水流冲刷并维护作业区安全,沿周边采用土工编织袋构筑临时挡水围堰。针对河床存在倾斜的特殊区段,施工中着重强化钻孔精度管理,保证各构件节点可靠连接,防止因接合不良产生的结构隐患及连带风险。
3.2 铺垫木
在港口建设工程中,基础部位的钢筋混凝土围堰构件虽然体积不大,但其自身重量通常达到 200 吨以上。考虑到底部承压面积较大,实际施工时采 枕木铺垫的解决方案。 所选用的枕木材料为优质普通枕木,规格为220 毫米³160 毫米,铺设间距控制在7 米。实施枕木铺设作业时,必须严格检查每根枕木的规格参数与品质指标,同时保持相邻枕木的间隔距离均匀分布,这样才能确保承重平台的稳定性。
3.3 模板及支撑
施工前必须对作业区域进行精确勘测,获取安装位置的详细参数。在模板加工阶段,优先选用拼装式钢制模板,确保围堰内外侧表面光洁度与平整度符合标准,同时保证上下端口尺寸精准对齐,为后续沉放工序创造有利条件。完成模板架设后,需对其几何尺寸、安装位置、高程控制及垂直度等关键指标进行系统检测,各项指标验收合格方可进入下道工序。进行第二段模板安装时,严禁直接架设在围堰主体上,避免因荷载过大导致结构损伤或产生裂缝等质量缺陷。
3.4 混凝土灌注、养护及拆除模板、垫木
钢筋混凝土围堰施工过程中,必须采用对称分层浇筑工艺,确保荷载均匀分布,防止结构产生不均匀沉降。施工人员需特别注意振捣作业的规范性,既要消除混凝土内部气泡,又要避免过度振捣导致骨料离析,从而保证井壁表面平整度。针对底部混凝土,应严格控制配合比和搅拌时间,以提升结构整体承载性能。混凝土终凝后需立即覆盖养护,养护时间宜控制在10-12 小时范围内。待混凝土抗压强度检测值不低于2.5MPa 时,方可进行后续施工工序。模板拆除作业应在混凝土实际强度达到设计强度 70%以上时进行,以确保结构安全性。
模板拆除作业需严格遵循既定工艺流程,避免构件受损风险。垫木拆除工序中,应先清除底部砂层,随后实施编号管理,采用油漆标识确保工 性 作业过程需设立专职指挥人员,执行分区、对称、同步的拆除方案,有效预防结构偏压破坏。垫木抽 立即组织回填压实作业,重点控制两项技术指标:回填层单次摊铺厚度保持在20-30 厘米范围;严禁使用围堰筑岛料作为回填材料,防止围堰结构发生侧向位移。
3.5 下沉
下沉施工法是通过人工挖掘围堰内部土方来实现结构下沉的工艺。该技术利用安装在围堰外侧的提升装置,直接从结构内部将挖掘出的土方运出。挖掘作业需遵循由中心向周边辐射的施工顺序,每层挖掘厚度控制在40-50 厘米范围内,采用分层渐进式施工方式。施工过程中必须严格执行全断面、对称性、均匀性的挖掘原则,防止因单侧超挖导致结构失衡,影响整体稳定性。同时需要合理调控施工节奏,保证挖掘进度与计划相符。现场还需实施实时质量监控,确保施工质量和效率达到标准要求。
3.6 封底及承台施工
在钢筋混凝土围堰下沉至距离目标高度 0.1 米处时,应暂停抽水作业,使其依靠自身重量完成最终定位。经过48 至72 小时的沉降过程,结构将趋 于稳 认 8 小时内沉降总量控制在10 毫米以内方可实施底部封闭工序。封闭 混凝土接触面,并对其表面进行粗糙化处理,以增强界面粘结强度。 在作业面布置集水设施,通过抽排过滤工艺排除内部积水,完成底部封闭。后续承台施工阶段, 把控结构整体稳定性和力学性能,确保符合工程技术规范要求。
3.7 围堰拆除
在实施拆除作业前,需组织专业团队开展全方位勘察,重点掌握围堰构造特征、材质属性及周边环境状况。基于现场调研数据编制专项拆除技术方案,具体规定作业流程、工艺方法、机具配置及实施步骤,为后续施工提供技术保障。围堰拆除属于高危作业范畴,涉及重型构件吊运、金属切割等危险工序。所有作业人员必须规范佩戴安全帽、护目镜、防割手套等个人防护用品。施工现场需设置警戒区域并配备警示标识,实施封闭式管理,严禁非作业人员进入危险作业区。严格遵循技术方案确定的拆除顺序,采用分层分段、由表及里的作业方式。配备专业拆除设备如液压剪、破碎锤等施工机械,在钢筋混凝土结构拆除时,需采取防飞溅措施,设置防护网等安全装置,确保高空坠物风险可控。
结论
综合分析表明,港口工程中的止水围堰工艺作为关键性防水施工手段,在实际工程应用中展现出显著的水流调控效果,为施工作业创造了安全稳定的环境条件。这项技术在工程实践中体现出突出的实用价值。未来在港口基础设施建设过程中,需要持续强化对该项技术的研发投入与工程实践,通过技术创新和工艺改进来提升其技术性能与作业效能,从而为我国港口建设事业提供更加坚实的技术支撑。
参考文献
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