箱式圍堰堰身結(jié)構(gòu)形式選擇

根據(jù)斷面外形特點(diǎn)，海堰結(jié)構(gòu)型式大體上分為三種基本形式，即斜坡式、陡墻式和混合式。混合式海堰型式斷面組合得當(dāng)，可兼有前兩者的優(yōu)點(diǎn)，適用于地質(zhì)條件較差、水深大、受風(fēng)浪影響較大的堰段。

地質(zhì)為軟土特性、風(fēng)浪及水深較大，兼顧考慮已建半圓體防波堰情況，采用混合式斷面形式是比較合適的。設(shè)計(jì)采用帶平臺的復(fù)式斷面，消浪平臺的設(shè)置可減少波浪飛濺，平臺上的紊動波流能消耗大部分波浪能量，有效地減少波浪爬高，同時(shí)也有利于提高堰身斷面的穩(wěn)定性。根據(jù)南港工業(yè)區(qū)東邊界現(xiàn)已建成的半圓體結(jié)構(gòu)防波堰位置，從消浪效果、工程投資及占地等角度考慮，東邊界永久達(dá)標(biāo)防潮海堰設(shè)計(jì)與半圓體防波堰整體結(jié)合布置，半圓體與設(shè)計(jì)消浪平臺相銜接。該方案堰頂高程較低，投資最小，地基處理難度低，占用可利用土地少，施工條件相對較好。

目前，海堰的設(shè)計(jì)主要分為不允許越浪和允許部分越浪兩大類。天津沿海地區(qū)軟基分布較廣泛，在軟基上新建海堰排水固結(jié)周期長，沉降量大，故海堰的填筑速度和建設(shè)高度受到限制。按不允許越浪設(shè)計(jì)，對堰頂高程和斷面尺寸的要求較高，可能造成軟土地基的承載力不足，不僅會極大的增加軟土地基的處理費(fèi)用，加大工程投資，還會增加施工難度，延長建設(shè)周期，很不經(jīng)濟(jì)合理。按允許部分越浪設(shè)計(jì)在控制越浪浪滿足要求的前提下，可以有效降低堰身高度，優(yōu)勢比較明顯。

海堰位于軟土地基上，堰頂高程過高會增加潰堰的風(fēng)險(xiǎn)。考慮本次設(shè)計(jì)堰頂及堰坡均有防護(hù)，同時(shí)背海側(cè)結(jié)合整體規(guī)劃要求可以修建景觀河道以容納越浪水量，因此本次海堰工程按照允許部分越浪進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定及公式，按照帶平臺的復(fù)合式斜坡堰，采取按允許部分越浪的波浪要素進(jìn)行計(jì)算，設(shè)計(jì)堰頂高程取值8.50m。

規(guī)范中海堰允許越浪量的計(jì)算方法是建立在簡單單坡和陡墻模型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，計(jì)算方法和計(jì)算公式比較單一且精度有限，難于適應(yīng)復(fù)雜斷面結(jié)構(gòu)型式海堰的越浪量計(jì)算。海堰結(jié)構(gòu)斷面和波浪作用條件較復(fù)雜，波浪爬高和越浪量計(jì)算與現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)公式的適用條件不完全一致，為了驗(yàn)證海堰越浪量、確定堰頂高程和對海堰結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，本次設(shè)計(jì)海堰斷面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了物理模型試驗(yàn)。參照試驗(yàn)結(jié)論，從安全和經(jīng)濟(jì)的角度考慮，最終確定本次海堰設(shè)計(jì)堰頂高程為9.0m。

箱式圍堰箱式圍堰混凝土板預(yù)制

1．振動平臺的構(gòu)成。振動平臺由臺面、振動電機(jī)及四角支柱組成，其中臺面成長方形，平面尺寸為1.0m×1.4m，由厚10mm的鋼板制成；振動電機(jī)的功率為1.5kW，四角支柱高1.0mm左右，支柱內(nèi)設(shè)減震簧。混泥土板日產(chǎn)量200～300塊，具有成本低，操作方便、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。

2．鋼模板的制作。為了便于脫模及解決脫模中混泥土預(yù)制板易掉角的問題，制作的鋼模板上口的平面尺寸應(yīng)略大于底模的平面尺寸，各邊以長出1.0mm為宜，并在鋼模底板上均勻布設(shè)10多個(gè)直徑為4mm的小孔。

3．混泥土板的配料及預(yù)制。按照抗壓標(biāo)號為C20、抗?jié)B標(biāo)號為W6、抗凍標(biāo)號為F100的設(shè)計(jì)要求，經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定每立方米混泥土材料的用量為：水泥322kg，中砂695kg，粒徑1～2cm的石子454kg，粒徑2～4cm的石子681kg，同時(shí)每立方米材料中摻入PC-2型混泥土引氣劑0.027kg及木鈣0.805kg。使用前應(yīng)將引氣劑配成濃度為3.2%的溶液，木鈣配制成25%的溶液，并計(jì)算出每盤料所需的用量配料時(shí)，先往攪拌機(jī)里加入一定量的水及以上兩種溶液，拌和均勻后，再按配比加入水泥及砂石料，攪拌3min后出熟料。制作混泥土板時(shí)，先在鋼板底部鋪一層0.4mm后的塑膜，再填入已拌和好的熟料，后置于振動平臺上振搗，振動時(shí)間以1.5min為宜，并將混泥土板的上表面壓平抹光，脫模后的混泥土板要及時(shí)覆蓋草苫并灑水養(yǎng)護(hù)，在24h后揭去塑膜，以檢查預(yù)制混泥土板的外觀質(zhì)量。

箱式圍堰箱式圍堰土方筑堰工程

1．施工設(shè)備。防潮堰走向位置分布在1.0～1.5m等高線上，海拔低，地下水位高。為確保施工安全，分別在距大堰軸線150m處沿其平行方向修建施工圍堰及排水溝。施工圍堰布置在臨海側(cè)，圍堰頂寬6.0m，頂高程3.0m，邊坡1∶2，兼做施工便道。為防止風(fēng)暴潮侵襲，縱向圍堰臨海側(cè)用編織袋裝土襯砌。為便于排水、曬土，在背海側(cè)布設(shè)縱向排水溝，溝底寬10.0m，邊坡1∶2.5，溝底高程0.0m。根據(jù)施工需要布置橫向排水溝若干，原則上每100m設(shè)一條，并及時(shí)排除取土場內(nèi)積水。采用挖掘機(jī)挖土晾曬，挖土深度1.0m左右，晾曬時(shí)間一般7～10d。測其含水量達(dá)到17%～21%，符合土料設(shè)計(jì)要求后方可取土筑堰。

2．填筑及碾壓。填筑前需先清除取土場表面的草根等雜物，清除厚度為0.3m，并進(jìn)行碾壓實(shí)驗(yàn)，確定施工工藝參數(shù)。該工程標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)驗(yàn)結(jié)果為最大干密度1.65g/平方厘米，最優(yōu)含水量17.3%，設(shè)計(jì)壓實(shí)度0.92。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定碾壓參數(shù)：碾壓機(jī)械為功率約55kW（75馬力）的拖拉機(jī)，鋪土厚度為0.3m，碾壓5～6遍，最優(yōu)含水量為16.3%～20.3%，循環(huán)碾壓。堰壩填筑土方量大，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高，工期緊。根據(jù)工程實(shí)際，將每200延長米分為一個(gè)作用段，以利于流水作業(yè)，填土、碾壓、報(bào)驗(yàn)各工序穿插進(jìn)行，能夠保證3d完成一層土。上土采用拖式鏟運(yùn)機(jī)處理，上土寬度比每邊設(shè)計(jì)寬度多0.5m，厚度為0.3m，碾壓方向平行于壩軸線，碾壓至達(dá)到設(shè)計(jì)的干密度。每100～150m設(shè)3土料自檢一個(gè)點(diǎn)，抽查頻率為自檢頻率的1/3，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下道工序?？紤]到大堰沉降量，實(shí)際筑堰應(yīng)超出設(shè)計(jì)高程0.3m，并建立觀測點(diǎn)，定期觀測沉降量。

箱式圍堰箱式圍堰混泥土基礎(chǔ)現(xiàn)澆

1．基槽開挖。先使用輕型井點(diǎn)進(jìn)行降水2～3d，再按設(shè)計(jì)的開挖邊線用單斗挖掘機(jī)開挖，為防止松動原狀土，再用人工修整至設(shè)計(jì)斷面。

2．混凝土現(xiàn)澆?，F(xiàn)澆基礎(chǔ)為C20混凝土，配合比與混凝土預(yù)制板相同。原材料經(jīng)檢驗(yàn)合格方可使用，在施工現(xiàn)場使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行攪和。模板經(jīng)驗(yàn)收合格后即可澆筑混凝土，澆筑時(shí)分層進(jìn)行，每層厚0.3～0.4m，保持大致水平。振搗完成后的混凝土采用自然養(yǎng)護(hù)。澆筑完成12h以內(nèi)加蓋草簾，面層凝結(jié)后即灑水，使混凝土表面和模板保持濕潤，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。未進(jìn)行驗(yàn)收不得回填土方隱蔽。

箱式圍堰箱式圍堰預(yù)制板安裝

1．削坡。由人工進(jìn)行削坡，掛成作業(yè)，每10延米放一標(biāo)準(zhǔn)斷面，按設(shè)計(jì)要求清除多余土方，露出削坡面。當(dāng)發(fā)現(xiàn)壩體欠坡時(shí)，應(yīng)開蹬分層回填處理，超填量不小于0.3m。削坡采用人工自上而下進(jìn)行，棄土置于壩腳以外。

2．鋪設(shè)砂墊層。砂料為中砂，集中堆放在壩頂上，使用前先進(jìn)行過篩，鋪設(shè)時(shí)人工自上而下進(jìn)行，厚度為0.1m，大致推平后適當(dāng)灑水濕潤，含水量應(yīng)控制在16%～20%，并用平板振搗器振搗密實(shí)，禁止人在上面行走.砂料若含水量過小，易沿坡下滑，不便振搗。

3．土工布鋪設(shè)。本工程使用的是450g/㎡的長絲土工布。鋪設(shè)土工布時(shí)，自下而上進(jìn)行，壩腳處預(yù)先壓倒齒墻底下，應(yīng)力求平順，松緊適度，不得繃?yán)^緊。齒墻基礎(chǔ)下面的土工布平行壩軸線鋪設(shè)。搭接長度不少于0.2m，人工用尼龍線縫接，針腳不大于0.03m。施工工程中，防止砂石、預(yù)制件銳角劃破土工布，若發(fā)現(xiàn)土工布破損應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)或更換。

4．預(yù)制板安裝。預(yù)制板的尺寸為0.8m×0.4m×025m，在預(yù)制廠使用振動平臺生產(chǎn)。經(jīng)檢驗(yàn)合格后，用汽車將預(yù)制板運(yùn)至施工現(xiàn)場，安裝順序?yàn)樽韵露希戒佊谕凉げ忌?，安裝平順，盡量減少縫隙，其外觀質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。預(yù)制板安裝可采用3種方式：（1）采用人工推送。人工用小推車從壩腳將預(yù)制板運(yùn)至壩坡，從下往上逐排安裝。應(yīng)在土工布上面墊木板，工作人員在木板上行走。安裝時(shí)小心輕放，一次到位。預(yù)制板安裝表面平整，板與板緊靠，板間縫隙小于0.5mm。（2）采用滑道安裝。將預(yù)制板運(yùn)至壩頂，用滑道滑至安放處，人工安裝。（3）采用吊車安裝。將板運(yùn)到壩頂后，用5t長臂吊車將預(yù)制板吊至安裝位置，此種方法工程進(jìn)度快，每臺吊車每天可安裝600塊。

在工程建設(shè)過程中，始終積極推行項(xiàng)目法人負(fù)責(zé)、施工企業(yè)保證、社會監(jiān)理和政府監(jiān)督相結(jié)合的管理模式，并通過公開招標(biāo)的方式擇優(yōu)確定監(jiān)理和施工企業(yè)。項(xiàng)目法人對工程建設(shè)負(fù)總責(zé)，主要包括資金籌措、遷占協(xié)調(diào)、調(diào)度工期、質(zhì)量檢查等；施工企業(yè)實(shí)行項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制，全面落實(shí)“三檢制”（自檢、互檢、終檢），對每道工序嚴(yán)格把關(guān)；工程監(jiān)理實(shí)行項(xiàng)目總監(jiān)負(fù)責(zé)制，做到“三到位”，即檢測設(shè)備到位，管理人員到位，工作內(nèi)容到位.工程建設(shè)各方相互協(xié)作，分工明確，確保工程質(zhì)量。