某深水防波堤施工中的预留沉降控制

苏冰

（天津港航工程有限公司 天津 300456）

某深水防波堤施工中的预留沉降控制

苏冰

（天津港航工程有限公司 天津 300456）

深水防波堤的预留沉降关系到工程的经济成本，关系到工程的施工质量，因此必须采取科学的方法对深水防波堤的预留沉降进行控制。本文结合实际工程，提出了预留沉降的目的和观察方法，以期在不同阶段内能够准确观测出沉降量，对整体预留沉降进行控制，满足实际施工需求。

深水防波堤；预留沉降；控制方法

引言

在防波堤施工过程中，难以把握沉降量的预留，影响项目的使用效益，沉降控制成为防波堤施工过程中的重点。在防波堤施工水深逐渐增加的同时，预留沉降控制的难点逐渐突出。针对深水防波堤工程，沉降预留的控制工作更加不能懈怠。在深水防波堤预留沉降控制过程中，需要做好两方面的内容，即对沉降量的观测和预留沉降的施工技术。深水防波堤施工过程中，需要结合实际情况分析预留沉降的施工方式，对沉降量进行观测，实现预留沉降的目的。

1 工程概况

本项目包括直立段和斜坡段，直立段和斜坡段分别长820m和680m，基槽包括基床和堤心石，基底也包括不挖泥层面和挖泥层面。在实际施工中，我们应用分层水下爆夯法对基床石进行夯实。通过对不同土质资料的整理，得出表1的工程地基指标。

在基床抛石过程中，受到抛石荷载的影响而出现沉降；在安放沉箱的过程中受到回填荷载的影响而出现沉降；在胸墙浇筑过程中受到混凝土荷载的影响而出现沉降，三个施工过程中施加的荷载综合作用导致防波堤出现沉降。

表1 工程地基指标

2 预留沉降的目的

深水防波堤的施工过程涉及较多的层面，施工周期较长，在施工过程中难免会出现防波堤策划沉降的现象，只有通过预留沉降量的方法，才能保证在防波堤沉降后满足设计文件的高程标准，当防波堤投入使用后，可能会出现一定程度的固结沉降，为了提高防波堤的施工性能，必须考虑防波堤在运行过程中的沉降量。另外，为了降低工程成本，避免出现返工问题，必须合理控制预留沉降量[1]。

出现防波堤沉降的问题主要包括三方面的原因，分别是防波堤基础的初始沉降、防波堤基础的固结沉降、防波堤堤身的密实沉降。本工程出现沉降的原因包括上述三种因素。

3 沉降量的观测方法

针对防波堤沉降出现的原因，可以采取三种方式来对预留沉降量进行控制。①在基床施工的过程中控制沉降预留；②上部结构的施工过程中控制沉降预留；③在不同的施工阶段根据具体的沉降变化控制沉降预留[2]。

防波堤沉降的观测方法与沉降量预留的控制方法相关，以沉降控制的具体方法为依据，采用相应的沉降观测方法，在实际施工中诞生出很多优秀的观测方法，例如断面沉降观测法、深层沉降观测法、集合水准观测法等。在本工程施工过程中，考虑到防波堤的整体结构，结合基底的状态，在不同阶段的施工过程中选择合适的观测方法，详见表2。

表2 不同施工阶段的观测方法

4 沉降盘的结构形式和安装方法

沉降观测精度受到沉降观测点标志的影响，本工程中基槽抛石断面体积较大，在爆夯法处理之后，为了避免观测线受到破坏，因此选用沉降观测盘的不同杆法观测地基的沉降，而不应用压力传感器和电阻式的观测方法[3]。

沉降盘采用钢架结构，底盘有10mm厚的钢板铺底，利用工字钢和螺纹钢作为骨架，法兰和工字钢和底盘焊接，法兰长约9m。

安装沉降盘的过程中，潜水员水下检查断面基槽底部，确保没有隆起和凹陷后，将沉降盘缓慢吊至断面轴线处，潜水员观测沉降法兰是否垂直，安放沉降盘。

5 沉降观测及预留方法

为了提高观测精度，沉降观测过程中的重点是要设置合理的沉降观测点，深水防波堤工程中，设置的沉降观测点必须满足观测规范的要求。

例如在地基沉降观测中，使用电阻观测方法时，受到爆夯作用的影响，观测精度可能会受到一定的影响，因为爆夯作用导致观测线损坏。所以在实际观测中，采用不动杆法对地基的沉降量进行观测，只需设置合理的沉降观测盘即可。以下分别介绍基床沉降观测、胸墙混凝土沉降观测、沉箱安装沉降观测和面层混凝土的合理预留：

5.1 基床沉降观测和预留

基床经过爆夯法处理之后稳定沉降值与观测沉降值之间的差值逐渐减小，为了保证基床的主要沉降量能够完成，必须保证差值在标准范围内。当基床的沉降全部结束后，利用水深法观测沉降量，分析观测结果，通过的结果的分析得出不同区域的平均沉降率和平均夯沉量，通常将平均夯沉量作为基床的实际沉降量。本项目中，在实施爆夯法之前，选择出典型区域，经过测试后确定其夯沉率满足设计要求，再进行爆夯处理，一般经过三次爆夯处理，便于得出准确的夯沉率，次数不可过多，避免出现局部反弹，影响沉降量的观测。

5.2 胸墙混凝土沉降观测和预留

根据设计标准，胸墙混凝土的沉降观测需要符合两个标准：①必须以胸墙混凝土的观测数据为依据，适当增加预留沉降量，便于在深水防波堤投入使用后对高程进行控制；②在不改变沉降观测点的前提下，将胸墙沉降观测点选在沉箱安装和箱内回填的沉降观测点。

通常情况下，胸墙混凝土的浇筑分为三个阶段，在混凝土浇筑过程中必须将施工周期控制在30d内。

5.3 沉箱安装沉降观测和预留

沉箱安装和箱内回填沉降量的观测需要利用全站仪，一般将沉降观测点设置在沉箱的边角位置，在施工时间增加的同时，观测周期也逐渐延长，在初始阶段、中间阶段和最终阶段的观测周期分别为3d、7d、30d。在不同的测量周期内，可以很精确地得出沉降量的曲线，可以知道随着时间的延长，沉箱安装和箱内回填的沉降速率逐渐稳定，如图1所示。

图1 沉降速率变化曲线

5.4 预留面层混凝土

结合直立段基床的平均厚度和爆夯影响，对沉降观测数据和风浪影响进行分析，可以得出不同胸墙精确的沉降值。

本工程防波堤竣工后，对深水防波堤的沉降量进行监控，发现在台风和风暴潮的影响下，沉降量区域稳定，符合国家相关标准，使用性能良好。

6 结语

本文在介绍渗水防波堤沉降观测方法的基础上，针对不同结构和不同施工阶段进行了观测分析，在满足工程需求的同时，提高了观测精度。通过对工程沉降量的观测和预留，可以得出如下结论：在观测和控制深水防波堤的沉降量的过程中，需要结合特定部位的实际沉降，采用合理有效的观测方法，另外在浇筑面层混凝土之前必须考虑预留沉降量。本文对深水防波堤沉降量观测和预留方法的研究，可以为类似施工工程提供一定的分析依据，促进深水防波堤工程的发展。

[1]肖世杰.深水防波堤施工[J].中南电力大学学报，2012（09）：112.

[2]傅英坤.深水防波堤施工中的预留沉降控制措施[J].中国水运，2015（01）：266～267.

[3]余贻鑫，栾文鹏.深水防波堤施工中的预留沉降控制[J].水利工程规划与设计，2013（01）：7.

U656.2

A

1673-0038（2015）52-0292-02

收稿日期：2015-12-14

苏 冰（1988-），男，山东潍坊人，助理工程师，本科，研究方向为疏浚吹填工程。