孟憲剛

（江蘇省水利建設工程有限公司，江蘇 揚州 225004）

蘇南運河三級航道整治工程吳江聯(lián)豐段的建設規(guī)模為三級通航標準，航道底寬不小于70 m，航道直立式護岸口寬不小于90 m，航道水深不小于3.2 m。

此次整治航段自滬蘇浙高速公路橋附近（58K+040）至平望運河大橋附近（62K+850），整治長度約4.81 km。C型護岸為西岸老護岸加固，采用鋼筋混凝土方樁結(jié)合澆筑水下混凝土、混凝土貼面結(jié)構(gòu)。

1 水文氣象和工程地質(zhì)

1.1 氣象

蘇南運河屬亞熱帶濕潤性季風海洋性氣候。年平均氣溫16.3～17.1℃，歷年最低氣溫-12.8℃，歷年極端最高氣溫達38.2℃。氣候溫和，四季分明，全年平均溫差變化不大。

全年無霜期237 d，無霜期長，日照充足；年平均相對濕度78%左右；常年主導風向東南偏東風，最大風力14.7 m/s，平均風力3 m/s；雨量充沛，多集中于6—8月份，年降水天數(shù)160 d左右，歷年平均降雨量為1069 mm，日最大降水量為336 mm，最長連續(xù)降水天數(shù)為8 d。

1.2 工程地質(zhì)

1）地形、地貌

航道沿線屬長江下游沖擊平原，地貌類型為太湖流域堆積平原中平坦水網(wǎng)化平原，地形平坦，地勢微向東傾，河網(wǎng)密集。地面高程2.0～4.0 m不等。

據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，本區(qū)屬新構(gòu)造運動長期沉降區(qū)，第四系覆蓋層厚度較大，厚度120 m左右.地層屬揚子地層區(qū)江南地層分布，晚第三紀及第四紀地層發(fā)育較全，地表淺部主要以第四系全新統(tǒng)的湖-沼相堆積為主。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復雜，華夏系構(gòu)造體系則是本區(qū)主要構(gòu)造骨架。

2）工程地質(zhì)

本次勘探揭示本段航道所經(jīng)區(qū)域內(nèi)20 m以淺土層均為第四系，分為全新統(tǒng)和上更新統(tǒng)，其巖性及分布特征如下：

1-1層（Q4）：粉質(zhì)粘土，黃色、灰黃色，可塑，中等偏高壓縮性，上部1 m內(nèi)夾草根和樹皮。部分為根植土和塘埂。此層土性質(zhì)松散，成分不均，厚度不均，全線分布，厚度0.6～3.2 m，層頂標高0.2～2.0 m。

1-2層（Q4）：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土含大量腐殖物，灰色、灰黑色，流塑，高孔隙比，高壓縮性，高含水量。勘察區(qū)廣泛分布，厚度0～2.3 m，層頂標高-1.0～1.5 m。

1-3層（Q4）：粉質(zhì)粘土混粉砂，灰色，其中粉質(zhì)粘土軟～可塑，中等壓縮性，此層土實測標貫擊數(shù)3～11擊，位于1-1層和1-2層之下，分布不連續(xù)，厚度 0～2.6 m，層頂標高-1.6～1.5 m。

2層（Q4）：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土混粉砂、淤泥，灰色，流塑，局部含少量黑色腐殖物、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。標貫擊數(shù)1～2擊，勘察區(qū)連續(xù)分布，為主要軟土層。厚度一般大于10 m，層頂標高-1.7～-0.8 m。

3-1層（Q3）：粘土，黃灰色、灰黃色，可塑～硬塑，中等偏低壓縮性。僅分布在K59+560～K60+536間，厚度 0～3.7 m，層頂標高-1.9～-3.9 m。

3-2層（Q3）：粉質(zhì)粘土，灰黃色、灰色，可塑，中等壓縮性。僅分布在K58～K60+800間，厚度0.9～4.2 m，層頂標高-5.0～-17.0 m。

4-1層（Q3）：粉質(zhì)粘土，黃灰色、灰色，可塑，中密狀態(tài)，濕，分布在3-2層之下，厚度大于3.1 m，部分勘探孔未揭露此層。

4-2 層（Q3）：粉質(zhì)粘土混粉砂，灰色，軟塑～可塑，中等壓縮性，厚度大于3.0 m，僅部分孔揭露此層。

4-3層（Q3）：粘土，灰黃色，硬塑，低壓縮性，僅鉆孔ZK10揭露此層層頂界面。

2 施工難點

1）模板固定。蘇南運河航道幅面狹窄，來往船舶多，形成的浪涌達1 m左右，產(chǎn)生的拉力與水下混凝土施工時的側(cè)壓力結(jié)合，易造成漲?；蚺苣?，導致混凝土泄露甚至墻身坍塌。

2）模板堵漏。老護岸底部有底板，并且因歷史上多次加固加高，導致墻身多處突出。而要保證水下混凝土施工質(zhì)量，則需要基本保證模板內(nèi)為靜水，防止漏漿。模板堵漏為內(nèi)河航道近岸水下混凝土施工的重中之重。

3 施工方法

3.1 挖泥船清障、清槽

要保證水下混凝土底高程、寬度及模板底端能夠切入土中，必須對施工部位進行清障，以清除掉土中塊石、垃圾等障礙物。若因清除塊石造成超深，則需要使用粘土進行回填填平或模板安裝后在內(nèi)外側(cè)進行堵漏。

3.2 模板制作與安裝

1）模板制作。模板采用組合鋼模板，其單塊長度為10 m，高度為2.6 m。前模模板的板面采用4 mm鋼板，設置橫向和豎向圍囹間距400 mm，橫向圍囹采用10號槽鋼；豎向圍囹采用20號槽鋼，下部做成楔形，比模板長出70 cm，模板的最下邊使用10號角鋼，以利用角鋼的直邊使模板下切入土，以增強模板的穩(wěn)定，模板安裝時時壓入土中20 cm，可防止混凝土的溜跑。為保證水下混凝土澆筑出水面后清除浮渣，保證質(zhì)量，在前模板背水面▽1.2 m處焊接0.4 m×0.4 mU型鋼板。

2）模板安裝

a）邊線控制。老護岸可能不順直，為避免長距離控制線型導致局部地區(qū)水下砼澆筑斷面不符合設計要求，采取視原護岸線型分段取直的原則，使用GPS在護岸后的平地上設置與新護岸前沿線后移1 m（此距離視老護岸的順直情況調(diào)整）的控制線，施工時以此向外量出1 m作為模板前沿線。

b）安裝過程。模板安裝分段間隔進行，下水安裝前，必須用挖泥船抓斗對模板下口淤泥進行二次清理，并盡可能地使底面平整，以確保模板平實地著落在預定位置，并平行壓入土中20 cm，防止混凝土溜跑。

用船上吊桿配置卷揚機或者滑輪組起吊模板，使用鋼絲繩栓系在模板兩側(cè)的槽鋼突出部分上，啟動設備將模板吊起，移至設計前沿線位置上，此時將模板緩慢下沉。因側(cè)模板已經(jīng)與前模板連接牢固，當側(cè)模板與老護岸墻身連接上時，前模板與老護岸間距基本已經(jīng)滿足了設計斷面寬度要求，此時再按照所放出的控制線仔細校核，使偏差在容許范圍內(nèi)。

立模時，先在模板外側(cè)放出固定模板用的槽鋼的樁位，并用腳手管橫向連成一體。模板內(nèi)側(cè)用合適長度的15 cm×15 cm預制小方樁卡在模板和老駁岸之間，間距1 m，上口用木方固定模板，以保證模板準確定位和斷面尺寸。木方在澆筑過程中應逐個拔除，模板上口采用在老墻身上設置膨脹螺栓外接拉條固定，拉條采用14 mm圓鋼，間距40 cm，每根20號槽鋼處設一根，用碟卡和螺母固定在20號槽鋼外側(cè)的兩根水平焊管上。在老駁岸頂用電鉆打深度不小于15 cm直徑20 mm的孔，用φ20 mm圓鋼做地錨和拉條，拉條一端帶有彎鉤，與地錨焊接牢固，焊縫要連續(xù)飽滿，另一端與20號槽鋼外側(cè)兩根水平焊管對拉，拉條間距80 cm，同時用3個1 m的倒鏈在中間加密加固。當老駁岸壓頂不牢固，不能生根固定拉條時，可以在墻后填土中打入腳手管做地錨，通過扣件固定腳手管。替代原來直徑20 mm的拉條，根數(shù)不變。如果墻身的塊石結(jié)構(gòu)過于松散，可先用砂漿砌筑修理，然后打膨脹螺栓生根。

側(cè)面封頭模板根據(jù)各段尺寸的不同采用異形鋼模板，并與前模用鋼栓連接成一個整體，側(cè)模和前模連接處要做成略大于90°的拐角，便于拆模板和保護混凝土棱角。側(cè)模板的尺寸比理論尺寸小10 cm，安裝模板時根據(jù)老駁岸的具體輪廓在側(cè)模與老駁岸之間加一塊不定尺寸的木模板，用海棉粘貼在木條上填塞縫，用模板鉤和鋼管固定，模板固定牢固后，測量人員在模板內(nèi)側(cè)面上用紅油漆畫出灰口線，灰口線標高為▽1.6 m。

側(cè)模板與地板前趾、地板間縫隙使用袋裝混凝土封堵。

3.2 水下混凝土澆筑

1）原材料。該工程采用C30商品混凝土，坍落度為160～200 mm為宜，在施工之前委托蘇州市交通工程檢測中心對生產(chǎn)廠家的配合比進行試驗驗證，按照施工檢驗頻率留取試塊，及時查驗3 d強度及7 d強度，以查找相關(guān)問題，以便采取措施。使用導管法澆筑，澆筑前必須先檢查混凝土泵的輸送管線確保不透水。

2）澆筑過程。澆筑前將導管用自制的鋼卡子固定好，防止導管晃動，管底高于基槽底不超過20 cm。在導管內(nèi)水面處塞一個用編織袋包裹的海棉球，使混凝土與水分開，并用鉛絲栓住，鉛絲頭掛在導管口處。接著向?qū)Ч苤泄嗷炷?，至導管?nèi)即將灌滿時，將鉛絲頭剪斷，混凝土涌出后將管口埋住，此時混凝土泵送不間斷，連續(xù)澆灌，并用標桿測量水深，直至到達高出水面0.1 m。導管外壁固定上鋼箍，用于栓繩提升導管，汽車泵澆筑時，不需要拆導管，即可完成泵送?；炷翝仓瓿珊?，將導管清洗干凈，收好下次使用。

當路邊的綠化帶寬度超過20 m時，需用地泵完成混凝土入模，屆時，導管需拆掉一節(jié)澆筑，整個過程必須確保導管埋深不小于40 cm，地泵輸送結(jié)束后，必須用清洗球沖管，把泵管內(nèi)的混凝土送入模板內(nèi)，減少浪費，然后再用清水沖洗泵管。

混凝土澆筑頂標高應比設計略高，將浮渣清除，以保證混凝土強度，頂面人工抹平，留毛面。

混凝土應連續(xù)澆筑，然后再澆筑夾檔的部分，根據(jù)施工圖，沉降縫每5 m設置一道，澆筑夾檔前在已經(jīng)澆筑完的混凝土斷面用釘子固定PEP3型縫板，安裝要牢固防止漂走。

3）拆模?；炷吝_到一定強度后拆模（2.5 MPa），拆模時應注意模板不要碰到混凝土面，做好保護。按混凝土養(yǎng)護要求及時養(yǎng)護。

4 結(jié)語

近年來隨著“低碳環(huán)保”的經(jīng)濟發(fā)展策略推行，作為運力大、資源省、成本低的內(nèi)河水運逐漸受到重視，隨之航道老護岸破損嚴重，航道通航能力低的矛盾也日益凸顯，因此老護岸加固、拓寬工程也逐漸興起，而老護岸加固通常都采用了樁基加固水下混凝土的施工方法，此方法節(jié)約占地，施工時基本不影響通航，優(yōu)點較多，但同時因為不構(gòu)筑臨時圍堰，也導致了施工質(zhì)量并不理想。

因此本方案雖然未采取新工藝、新材料，但是經(jīng)過科學、合理、完善的設計，基本保證了水下混凝土施工過程中模板內(nèi)靜水、無明顯泄露，基本無漲模和跑模情況。經(jīng)過了施工控制后，水下混凝土的強度及外形尺寸等指標均達到規(guī)范要求。