围海堤工程主堤龙门合拢闭气的施工技术

围海堤工程主堤龙门合拢闭气的施工技术

1.分工主堤上海人工半岛周边收获工程（北周区）是上海人工半岛周边收获工程在实施过程中的主要障碍。它避免了风、浪和潮。本期工程围堤主堤长3.938km。5#围区是本工程四个围区之一。本工程5#龙口工程是大堤施工期间的重要临时工程,是大堤合拢前围区潮水集中的唯一通道,负担着保护大堤正常施工时不被进出围区潮水冲刷破坏的功能,龙口工程的构筑和保护及安全合拢是大堤施工的关键。2.层近地层砂体龙口区域自上而下分为三个工程地质层:第①层新近淤积层,层厚1.0～1.6m。第②粉砂～砂质粉土,层厚0～7.2m。第③层淤泥质粘土,层厚约6.5～10.1m。3.龙口施工方案3.1促淤坝范围扩龙口设置中心桩号为7+700,翻理对应龙口处原促淤坝龙口中心桩号两侧各60m范围内的抛石促淤坝。龙口护底的标高确定为1.5m,龙口底宽为92m,龙头为1:4斜坡,龙口顶宽为120m。3.2开口结构龙口构筑阶段主要有护底和泥库两部分组成。3.2.1基本处理基底清除淤泥,铺设基垫布,抛石坝内侧沟槽内紧贴龙口滩面充泥管袋至1.50m(用110g/m2编织布袋)。3.2.2龙口底部结构用反滤布制成管袋,充填一层管袋至高程1.5m护滩,龙口管袋面层保持在同一高程上,使进出水流平顺,防止龙口局部水深急流,造成龙口损坏。3.2.3抛石棱体垂直坝体设计高强度防老化机织布顺坝轴线为126m,即两端伸入棱体各15m,垂直坝轴线方向,外侧与抛石棱体下软体排搭接,内侧面向内滩延伸,使垂直坝轴线方向长达到135m。3.2.4促淤坝侧景观根据类似工程施工经验,采取整个龙口护底高强度防老化机织布上先满铺20cm碎石包,再摆放压重块石的方案,尽管此方案龙口保护造价偏高,并增加龙口合拢前的清除工作量,但对于龙口保护效果显著。a.促淤坝外侧软体排上满铺20cm碎石包和50cm厚块石。b.内侧软体排边缘5m范围内满铺20cm碎石包和50cm厚块石。c.龙口部位先用碎石包满铺,再用块石顺水流方向条状满铺摆放,压铺指标250Kg/m2。3.2.5抛石格堤堤先在龙口龙头部位,充泥管袋棱体与促淤坝之间用石笼封隔做成抛石格堤。龙口护底形成后,束窄龙口外侧纳潮口门至与内侧主堤龙口等宽,同时构筑一条石龙,顶宽2m,顶标高2.0m。3.2.5棱体内侧泥库泥库作为龙口合拢时取土区布置在龙口两侧,泥库宽115m,泥库布置在外棱体内侧,一侧与外棱体结合布置,泥库最终将作为堤身的一部分。与主堤外棱体相结合的棱体宽5m,顶高程5.0m,顺水流侧棱体宽10m,顶高程6.0m,库内储泥高程4.5m。泥库充泥管袋施工与龙口底层构筑同时开始。3.3开口保护龙口构筑完成后,在合拢之前安排专职人员在每次退潮后均要进行正常巡视,发现有破损、流失等异常现象及时进行修补。3.4开口关闭3.4.1外棱体防渗a.排水口构筑完成并具备排水功能;b.泥库贮备有合拢所需上源的2倍,库区具备充足的水源;c.配备有充分的施工机械及人力和抢险材料;d.外棱体全线达5.5m高程(龙口段除外),且能满足合拢后防渗要求;e.内外棱体之间堤芯上泥面全线达到4.5～3.5m高程;f.充分掌握工程位置合拢期间的潮汐气象资料,选好合拢断流时间。3.4.2合同施工合排时间的确定根据2003年天文潮预测,按芦潮港站资料,合拢时间定于2003年11月17日(农历十月二十四)10:00开始,用2天时间完成合拢,使堵口断面达到5.5m高程。管袋铺设整体布局主堤龙口外棱体堵口断面按合拢后可能产生的最大水头差考虑,防止出现渗透破坏。取堵口断面顶宽17.5m,顶高程5.5m。充泥管袋分成8层施工,每层管袋厚度按0.5m左右控制,充泥管袋顺着龙口轴线方向进行铺设。外海侧边坡1:3,内侧1:1。以地面泥库土为原料的热压排考虑到合拢施工的作业时间短,强度大,为确保龙口合拢的一次性成功,龙口合拢采用二侧同时充填平堵合拢施工工艺,就是利用潮水特征用泥浆泵开采预先储备在龙口两侧泥库土,分阶段逐层填人编织袋构筑棱体,对龙口进行全断面平行封堵。于2003年11月16日小潮汐清除龙口表面所有的块石及其它压铺材料,以防堤身存在隐患。清除由人工进行,抬运至龙口两侧临时抛石棱体或用于保护砂袋棱体外侧。2003年11月17日7:00时(潮位1.67m)进行龙口合拢——平堵,10:00时完成龙口全面,后继续随潮位的增长而抬高龙口管袋的高程。11月18日8:00时,龙口外棱体高程达到5.50m。d.开口关闭空气合拢施工时,随龙口段棱体的提升,及时抽调泥浆泵进行闭气土吹填,直至靠充泥管袋侧高程达到4.5m以上,内、外棱体间形成缓坡。3.4.3管涌及噬堤现象的防治合拢封堵结束后,做好棱体以及堤脚滩面的观察、检查工作,组织专业人员昼夜巡逻大堤,以便能够及时发现险情,采取相应措施,防止管涌及溃堤现象的发生。另外,通过排水口对围区内外水位差进行调控,使内外水位尽量减小,以利将不安全因素降到最低,合拢断流后通过排水口的调节,使围内水位控制在2.0～2.2m高程。外侧促淤坝及时恢复至3.5m高程,同时用反滤布保护吹泥管袋使外棱体的外坡不受潮水冲刷。4.#东南角合排的围堤工程对新实践的启示龙口工程时围堤工程施工前期大堤低于潮位时使围区内的水流有计划的集中进出的唯一通道。