摘要： 大开挖换填方式是护岸软基处理的常见方法。设计人员在常规设计的基础上本着更为经济环保的原则，设计了挤密砂桩方案和淤泥固化桩方案，从可行性、施工方法、造价等方面进行了比选和研究。
Abstract： Excavation and replacement method is a common method to soft foundation treatment of revetment. On the basis of conventional design， more economical and environment-friendly schemes is designed by engineers. They have designed the scheme of compaction sand pile and silt solidified pile， which have been selected and studied from the aspects of feasibility， construction method and cost.
关键词： 环保；大开挖换填；挤密砂桩；淤泥固化桩
Key words： environmental protection；excavation and replacement method；compaction sand pile；silt solidified pile
中图分类号：U656.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）14-0158-03
1 工程概况
威海市金线顶区域整体开发改造生态水上公园及游艇码头区护岸工程位于金线顶区域整体改造水上项目中突堤式半圆体防波堤的内侧，游艇码头北侧，旅游码头南侧。本工程设计理念为生态廊道，水工工程主要为景观护岸，划分为三个区域：生态步道区590m，阳光沙滩区290m，漫步休闲区370m。
1.1 水文及波浪
本工程极端高水位：2.08m，设计高水位：1.15m；极端低水位：-2.38m，设计低水位： - 1.13m。
拟建工程处50年一遇波浪要素见表1。
1.2 地质条件
根据工程周围已有地质钻孔资料，该区域地层自上而下依次为： ①2淤泥质黏土， ①1淤泥， ②2粉质黏土， ③残积土， ③1全风化岩， ③2强风化岩。
2 護岸结构形式、施工工艺及造价分析
本工程为重力式直立护岸，水下安装预制混凝土方块结构和卸荷板之后现浇混凝土胸墙连成整体。 预制构件为混凝土方块结构，方块构件可在距工程所在地2公里左右的固定预制厂进行制作和堆放。
护岸施工首先进行的是基础的施工，在设计中对基础的处理方式分别采用了大开挖换填、挤密砂桩、淤泥固化三种方案来进行研究比选。
2.1 大开挖换填方案
基础处理采用大开挖换填方案，这是一种比较常规且技术非常成熟的方案。 开挖换填方案的施工工序为： 首先确定抛泥地点，在淤泥开挖后运送至指定抛泥区域，由驳船抛填开山石和块石形成水下基床。同时可以在预制场进行方块结构和卸荷板结构的预制工作，待预制完成后可以在基床上安放混凝土方块及卸荷板。安装完毕可抛填方块后方的块石，铺设二片石垫层及倒滤层，然后现浇混凝土胸墙、路面等上部结构。
大开挖换填方案施工工期约为每100米施工3～5天。这种施工工艺的优点是技术简单成熟，工期短，应用案例广泛。但是大开挖换填方案石材用量大，占用后方陆域面积大，开挖的淤泥是否具有合理的抛泥点还有待商榷，并且现在地材等一系列材料都是属于稳步上涨的趋势，是否经济合理也是设计者在设计时考虑的因素之一。结合设计断面计算，造价也相对较高，约为每延米14.47万元。
开挖换填方案结构断面见图1。
2.2 挤密砂桩方案
挤密砂桩地基处理技术源自日本，是一种新型的施工工艺。国内应用案例较少，目前所熟知的使用该施工方法的案例工程有港珠澳大桥工程和深中通道工程等。其中港珠澳大桥工程是我国在外海区采用挤密砂桩软基加固处理技术施工的首例。
挤密砂桩的施工主要由砂桩船、贮砂船、皮带运砂船、拖轮、起锚艇、交通船等施工船舶组成。施工时所需要的水域范围：200m×400m，如图2所示。
挤密砂桩施工工艺流程如下：
①启动海上SCP定位监测系统。提前在系统中输入桩位的坐标，然后从库内调出将要打设砂桩的数据，时刻关注目前位置，缩小与目标位置的偏差引导砂桩船进行精确定位。
②ASL砂面测量系统启动。在砂桩开始打设前，启动ASL砂面测量系统，实时观察并测量出套管内砂面高度。
③水深、潮位输入。打桩前，获取并输入水深和潮位，水深可由测深系统测量得到，潮位从海上SCP定位监测系统读取。
④提升高度和下砂长度。根据不同区域挤密砂桩桩径的不同，在打桩程序内进行参数设置。
⑤压力设置。根据计算出的压力，每5m为一段，分段设置。
⑥数据传送。设置完成程序参数，由主控电脑将数据发送到操作主机，这时操作人员可以开始打设砂桩。
⑦打设套管、管内排水。当套管位置与目标位置偏差达到设计许可范围内后，开始沉放砂桩套管。当套管底部接触泥面时，开启振动锤以保证套管下沉过程中的垂直度。当套管下沉至事先程序内设置为水深的一半时，套管内自动加压，同时手动调整套管内压力目标值。观测监视器，当显示套管内水面高度剩余2m～3m时，可在持压状态下继续沉管。
