日前,寧波分公司溫州甌飛項目部自主研發的“一種外海無掩護鋼圍堰龍口導流用閘門”成果獲國家實用新型專利授權。浙江省水利廳副廳長楊炯說:“三航研發的‘閘門式’導流法工藝效果好,新工藝有創意。”
溫州甌飛一期圍墾工程是目前國內最大的海上鋼板樁圍堰工程,也是浙江省重點工程。工程開工后,需在8個月內完成面積約10萬平方米的海上鋼板樁圍堰施工,工期緊,圍堰的穩定性要求高。施工區域又屬于敞開式海域,極易受風浪、潮流影響,常規的平板駁載履帶吊施工工藝存在喂樁困難、測量失準、工作面孤立狹窄等難題。分公司第六項目總部提前預判,多次召開方案討論會,在施工前將該工藝優化為“水上搭設鋼平臺結合履帶吊插打鋼板樁”工藝,為鋼板樁插打提供持續穩定的作業面,避免二次插打,提高了施工效率。
然而在實施過程中,因海洋潮位變化與龍口逐步束窄,龍口合龍時水流湍急,鋼圍堰內外水位差過大,受水壓影響鋼圍堰可能會迅速倒塌。為解決這一難題,項目部成立導流施工QC小組,通過實地踏勘,準確掌握了該海域的潮位變化周期,采取利用導流法平衡鋼圍堰內外水位差的總體策略,并確定龍口合龍段以東6米的位置、長20米缺口為導流段。
QC小組又從成本、用時、安全、美學及操作簡易度等方面綜合考慮,提出3種具體施工方案:傳統的鋼板樁“下插法”導流效果好,圍堰安全系數高,但施工用時較長,無法在臺汛來臨前完成;而操作簡單的鋼板樁“上拔法”又容易導致2次插打困難;最終項目部創新性地提出了“閘門式”導流法。
“閘門式”導流法,將多個鋼板樁依次并排連接在一起,選取隔樁跳拔施工法,將鋼板樁從下部截成2段、上拔形成若干個小型閘門口,在潮位上漲時利用這些閘口將鋼圍堰內外水位差控制在正負1米以內,有效減小鋼圍堰內外水壓力,保證鋼圍堰龍口合龍的安全有序。而為進一步增強鋼平臺的穩定性,在合龍前預先加長龍口段鋼管樁深度,采取剪刀撐對鋼板樁平臺進行加固,龍口合龍后又立即進行基礎維護,在導流段閘門恢復至設計標高時進行切割縫剛性及防滲處理,保證了鋼圍堰施工的質量與安全。經工效比對,采用“閘門式”導流法施工,每個班組每天最快可插打75根,是傳統導流法的8至15倍。
實施該工藝后,海上鋼板樁圍堰工程最終提前2天完成,不僅為后續的水閘主體工程施工創造了有利的作業條件,該工藝還先后獲得2015年度浙江省優秀QC成果一等獎和2015年全國水利行業優秀質量管理小組QC成果一等獎。更為今后同類的工程建設提供了借鑒經驗,可廣泛應用于國內外淺海地區雙排鋼板樁的插打施工。