复杂条件下呼吸型装配式生态驳岸施工技术.pdf
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1、2023 年 11 月水运工程Nov.2023第 11 期 总第 616 期Port&Waterway EngineeringNo.11 Serial No.616施 工复杂条件下呼吸型装配式生态驳岸施工技术靳付成,冯 浩,顾宽海(中交第三航务工程勘察设计院有限公司,上海 200032)摘要:新型的呼吸型装配式生态驳岸结构在运输条件受限、施工期间不断航要求和高压线限高等复杂环境条件下,存在构件吊运安装、沉桩精度控制、桩头与预制底板连接和底板安装平整度等方面的技术难题。通过对各种复杂条件对比分析,提出自平衡式吊装船的吊装工艺、植桩式定位架工艺、留筋式套打法工艺和垫层坐浆工艺等技术措施,较好地解决
2、了该新型结构在复杂环境条件下的施工技术难题。关键词:装配式;生态驳岸;构件吊运安装;沉桩控制;垫层施工中图分类号:U 656.3文献标志码:A文章编号:1002-4972(2023)11-0211-07Construction technology of respiration-type fabricated ecological revetment under complex conditions JIN Fucheng FENG Hao GU Kuanhai CCCC Third Harbor Consultants Co.Ltd.Shanghai 200032 China Abstrac
3、t Under complex conditions such as limited transportation conditions continuous navigation during construction and high voltage line height limit the new respiratory-type prefabricated ecological revetment structure construction faces technical difficulties in terms of component lifting and installa
4、tion pile sinking accuracy control connection between piles and prefabricated bottom plate and flatness of prefabricated bottom plate installation.This paper carries out a comparative analysis of various complex conditions and puts forward the technical measures such as the lifting process of a self
5、-balance lifting vessel the positioning frame process of pile planting the pile driving process of the reserved steel bars at the pile top and steel sleeve and the technology of the cushion construction which can better solve the technical problems of this new structure during construction under com
6、plex conditions.Keywords fabricated ecological revetment component lifting and installation pile sinking control cushion construction收稿日期:2023-01-16作者简介:靳付成(1978),男,硕士,高级工程师,从事港航工程的设计与研究。随着“十四五”发展规划的实施,内河航道整治工程建设越来越多。驳岸作为航道整治工程的重要建设内容,具有工程量大、投资多等特点。随着生态文明建设理念不断深入人心,传统的以现浇钢筋混凝土为主的驳岸,由于施工周期长、投入人力多、易受天
7、气等外界影响,质量也不易控制,越来越难以适应水运工程转型发展的要求。标准化设计、模块化制作生产、机械化施工的装配式驳岸结构越来越受到关注,将成为驳岸建设的发展趋势。顾宽海等 1 提出装配式重力式混凝土护岸结构设计和施工等关键技术,朱红亮等 2 提出工业化装配式重力式护岸的设计、生产和施工技术要求,杨帆等 3 提出多层预制箱型装配式护岸结构应用,王鹏 4 提出一种整体箱式装配式护岸施工工艺。从上可知,面对复杂环境条件下的装配式生态驳岸施工研究较少,有必要对此方面进行深入研究。水 运 工 程2023 年本文以上海油墩港航道整治工程为例,重点介绍呼吸型装配式生态驳岸面临高压线限高、现有航道和船闸等级
8、较低、现有桥梁通航净空有限和施工期间不断航等限制条件下,提出呼吸型装配式生态驳岸的施工技术,以供类似工程参考。1 工程概况油墩港航道是“一环十射”高等级航道网中“一环”的重要航段,连接苏申内港线(吴淞江)和黄浦江(横潦泾),全长 36.47 km。目前为级航道,船闸原设计等级为通航 100 吨级船舶,实际最大通航船舶为 300 吨级船舶减载。本工程近期按级内河航道标准进行整治,远期兼顾 90 TEU 内河集装箱船的通航,其建设对上海国际航运中心集疏运体系的构建以及上海综合立体交通系统的完善具有重要的意义。建设内容包括拓宽浚深航道 36.2 km、新建驳岸 54.6 km、新建及改建跨河桥梁 2
9、1 座,以及新建油墩港航运枢纽和东大盈航运枢纽 5。根据工程的建设需要,设计采用新型的呼吸型装配式生态驳岸结构,其承台为阶梯型空心方块低桩结构 6,墙身为阶梯型空心方块结构,挡墙前沿线顶高程为 4.2 m,顶层空心方块宽 1.1 m、高 1.26 m;中层空心方块宽 2.05 m、高 0.83 m;底层空心方块宽 2.8 m、高 0.83 m;空心方块下方布置钢筋混凝土基础底板,底板厚 0.5 m、宽3.7 m,底高程为 0.9 m,底板顶前、后沿设置挡坎,挡坎顶高程 1.50 m;桩基采用两排截面边长为 300 mm 的方桩,桩长均为 13 m,前排桩基间距约 1.2 m,后排桩基间距 1.
10、6 m;预制底板通过预留孔与桩基连接。挡墙后与防汛通道的地坪高程4.45.0 m 放坡顺接;墙前泥面高程按 1.5 m 考虑,并以边坡 1 3 接至航道底边线,结构断面见图 1。图 1 呼吸型装配式生态驳岸断面(尺寸:mm;高程:m)212 第 11 期靳付成,等:复杂条件下呼吸型装配式生态驳岸施工技术 该新型生态驳岸结构在满足航道使用功能要求的前提下,能实现驳岸前后水体之间的物质能量交换,形成驳岸局部生态圈,为真正的“呼吸型”生态驳岸。驳岸结构采用阶梯型空心方块低桩承台结构,其优点有:1)景观和生态性好;2)驳岸结构的桩基、底板、空心方块等构件均为标准化、模块化,为完全装配式的驳岸结构;3)
11、装配式施工速度快。2 实施条件分析2.1 运输进场条件有限本航道工程两岸有高压铁塔、林地、永久农田、邻近建筑物、跨河桥梁、管线桥、支流河口等,经分析,大部分现状道路都无法直达陆域控制线以内,即使有少量道路可通达,也难以满足设备进场使用要求,且极易对周边居民生产生活造成影响。根据航道规划和总平面布置,陆域控制线范围仅 15 m,后方作业空间有限,扣除 6 m宽驳岸结构,后方仅有 9 m 可布置施工通道,并且两岸支流河口较多,沿河通道本身不贯通。若采用陆域进场施工,临时通道成本高、环境影响大、手续办理复杂。因此,设计考虑大部分驳岸建设水上进场、水上施工。2.2 高压线限高限制沿线高压铁塔数量较多,
12、且距离驳岸规划蓝线较近,最近仅 2.5 m,几乎在驳岸正上方,给施工造成极大危险。根据 DL 5009.22013电力建设安全工作规程 7 对高压线安全作业距离要求可知,西侧500 kV 宜华直流输电线路的水平和垂直安全距离10 m,东侧 1 000 kV 特高压吴塘线的水平和垂直安全距离13 m。驳岸施工如何满足高压铁塔及高压线安全距离要求成为施工考虑重点。2.3 航道等级较低和大型船舶进入难根据调研,现有油墩港航道等级仅为级,实际通航船舶等级仅为 300 吨级船舶减载,通航船舶等级低;现有桥梁即使按常水位 2.32.8 m考虑,最小通航净空 5.35.9 m,大型工程船无法进入该航道施工作
13、业。2.4 施工期间不断航根据油墩港建设要求,施工期间不断航,即驳岸施工期不能影响通航,这对水上施工带来较大挑战。因现有航道水面宽约 50 m,若按传统的丁靠吊装方式,船舶将占满整个航道,难以满足施工期间不断航的要求,须研究顺岸靠泊安全作业方式。3 具体实施方案基于以上限制条件,驳岸工程施工所需的施工设备、吊装设备、预制构件、原材料等均采用水路进场,施工设备登陆至陆域控制线内施工,吊装设备可在驳船上直接作业。施工船舶采用300 t 驳船,船长30 m、宽8.5 m、型深 3.5 m,为适应施工要求,采用顺靠吊装作业。经多方案比选研究,最终提出参考海上风电打桩船工作原理,改造或新建 1 艘具有
14、4 条自动伸缩支腿、吊装时能自平衡的起吊船。吊机由履带吊改装而成,能满足 360回转,该起吊船作业时先将 4 条伸缩支腿插入泥土中,保证在顺岸靠泊起吊作业时船体平衡,然后通过吊机实现起吊船顺岸靠泊作业,起吊船机设备见图 2。图 2 起吊船机设备312水 运 工 程2023 年4 施工技术呼吸型装配式生态驳岸需要在围堰内施工,为保证施工质量,驳岸施工顺序和施工工艺至关重要。具体施工步骤:围堰施工驳岸基槽开挖桩基施工承台底板安装浇筑桩预留孔底层方块安装方块内回填中层方块安装方块内回填及生态护底施工顶层方块安装方块内回填墙后回填碾压墙前开挖整理植被理坡围堰拆除。由于实施条件有限,再加上采用新型的完全
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