张应奎，孙承坪，周亚明，董 波

(连云港市水利规划设计院有限公司，江苏 连云港 222006)

1 工程概况

台北盐场老海堤西起临洪口的元宝港闸，东至北固山，海堤的桩号为56+715～69+785之间，总长13.07km，海堤内为台北盐场和五七盐场，由于多年的海岸淤积，海岸线已前移至老海堤北1.2～3km处，五七盐场在临洪口段老海堤前筑有简易新海堤，新沭河右堤也向前延伸了3km。

由于海岸线的前移，原挡潮闸下自然形成的河道断面狭小，淤积严重，已不能满足现状盐场的排水要求，需将挡潮闸北移以满足排水要求。根据《连云港市城市防洪规划》调整安排，考虑区域内土地功能变化并为水系调整留有余地，基于大浦河调尾上口东侧排淡河不建闸情况确定闸孔总宽度，海滨新区挡潮闸总净宽取80m，由原规划5座挡潮闸调整为3座，其中新城闸40m，开泰闸和西墅闸各20m。

海滨新区位于台北盐场，是在滩涂上围填海造成的新城区，新区海堤较老海堤向海侧推进了约3km，全长11.485km。海堤和挡潮建筑物工程是海滨的重要基础设施，通过海滨新区海堤建设，为上游160.5km2流域面积的防洪保安提供了强有力的保障，同时为大浦河调尾东调105m3/s洪水提供了安全行洪口门。通过本工程的兴建，可使上游总面积160.5km2区域排涝标准达到20a一遇，挡潮标准达到设计100a一遇，校核300a一遇。

2 工程设计的主要难点及解决对策

本工程建于原海堤外侧约3km处，如图1—2所示。工程建设位置淤泥层较厚，淤泥属不良工程地质层，具含水量高、孔隙比大、压缩性高、力学强度低等不良工程地质特性；工程建设地点离陆地远，建设环境较为恶劣。本工程及海滨新区同期建设的开泰闸、西墅闸为本地区首次在海堤以外新建中型以上规模的水工建筑物。

图1 施工过程中的筑堤及围堰

图2 合拢后的新城闸围堰

2.1 施工围堰填筑困难

2.1.1 主要难点

本工程建设地点距离陆域远，闸塘四周均面临海水的侵蚀、淘涮，施工条件复杂，为江苏省内首次出现该种建闸条件。

2.1.2 解决对策

施工围堰采用爆破挤淤填石法技术，为江苏省内沿海挡潮闸围堰工程中首次应用该技术。

海滨新区的规划总体目标是充分合理地利用潮间带滩涂资源，解决连云港市城市发展迫切需要解决的空间制约问题，规划区位于临洪河口至西墅渔港之间，规划总面积49km2，基本沿着-1.4m(1985国家高程基准，下同)左右等深线新围海堤。为与海堤建设同步，新城闸建设时形成了“海中建闸”的特殊状况，闸塘四周均面临海水的侵蚀、淘涮，该种建闸条件属省内首次，为保障水闸主体的顺利、安全实施，经多方案研究、比选，选定爆破挤淤填石结构进行围堰的填筑。堤心石为爆填10～100kg块石，底高程至底部硬土层，外坡1∶1.5～1∶2.5，内坡1∶1.5，外坡为理坡、铺设防渗结构、块石压坡、浇灌混凝土，内坡为理坡、铺设防渗结构、填筑闭气土方、袋装土压脚。施工工艺采用堤头爆填、靠海侧爆填和爆夯。如图3所示。

图3 爆破挤淤填石施工工艺(单位：m)

2.2 施工机械、设备进场不便

2.2.1 主要难点

淤泥深厚，且为流塑状，承载力低、触变性大，施工机械、设备进场困难。

2.2.2 解决对策

本工程施工场区采用塑料排水板真空预压固结法，加固时属江苏省内首次采用该技术。

本工程施工区域内表层①层淤泥厚约9.3m，其物理指标很差，该层土直接快剪指标黏聚力C=8kPa、内摩擦角φ=0°，为流塑状。为确保主体工程及施工安全，对该层软土进行加固处理，采用真空预压排水固结法进行地基加固，由于围堰面临海水侵蚀、淘涮的影响，排水固结法还需要适应潮位变化的影响。竖向排水体为SPB型塑料排水板，间距1～1.5m正方形布置，上部铺设砂滤层，滤层内铺设纵横向排水主、支管，通过真空泵抽水降低淤泥孔隙水压力、固结软淤，如图4所示。

经处理后原淤泥土承载力仅30kPa提高到60kPa，抗剪强度Cu达到10～16kPa，较原状软淤抗剪强度指标提高了60%以上，固结度达到80%以上，满足施工机械进场作业的需要。

2.3 主体工程基础型式选择考虑因素众多

2.3.1 主要难点

建筑物荷载大，基础承载力低。

2.3.2 解决对策

根据结构特点和重要程度，在满足建筑物自身沉降量、建筑物不同部位之间沉降差等要求的基础上，综合考虑工程安全、工程投资和施工进度等诸多因素，最终选用多基础处理型式。

新城闸场区位于水下淤泥质浅滩，现状标高约-1.4m，地质钻探揭露的地层均为第四系松散堆积物，自上而下共分为6个工程地质层，其中表层①层淤泥，厚约9.3m，高压缩性，力学强度极低，该层土直接快剪指标黏聚力C=8kPa、内摩擦角φ=0°。基础处理成了本工程至关重要的部分，经多方案研究、调查、比选，根据不同部位采用多基础处理方案。施工围堰采用采用爆破挤淤填石结构，保障施工场区外围屏障的安全；施工场区软淤采用塑料排水板真空预压固结法进行处理，为施工提供可靠的稳定场地；闸室及两侧空箱岸墙采用群井基础，共设4块沉井，并采用同时制作、同时下沉的施工方案；上、下游翼墙采用灌注桩基础，上游铺盖、下游消力池采用预制桩基础，可与闸室主体同步施工，大大节约的工期。

本工程采用多种基础处理型式，既保障水闸主体结构的安全，又节约了工程投资。

2.4 相邻沉井下沉干扰大

2.4.1 主要难点

本工程施工区较小，沉井下沉互相之间影响较大。

2.4.2 解决对策

工程采用群井整体下沉措施。

新城闸共4孔，每孔净宽10m，两侧各设12m空箱岸墙，基础采用沉井基础，共设4块沉井，井高9m，施工措施采用整体一次浇筑，一次下沉，在群井下沉过程中采用顶撑、水力冲挖、电脑监控等措施，有效控制了沉井下沉的位移、沉井差等指标，工程建设质量良好。

2.5 海洋环境对混凝土及钢筋混凝土结构腐蚀作用强

2.5.1 主要难点

本工程所处环境属于海水浪溅区和重度盐雾作用区，主体结构受强烈腐蚀。

2.5.2 解决对策

主要部位混凝土外露面有机硅混凝土保护剂。

为了减少海水及盐雾对本工程混凝土结构使用寿命的影响，增加混凝土结构耐久性，新城闸工程首次在本地区使用南京水利科学研究院研究开发的GM901多功能有机硅混凝土保护剂，保护剂涂刷于闸室、翼墙、岸墙、引桥等混凝土外露面。工程建成至今，本工程主要部位混凝土结构外观良好，混凝土保护剂在本工程的应用达到了预期的效果。

2.6 闸门所受腐蚀严重

2.6.1 主要难点

闸门工作环境恶劣，易因海水腐蚀缩短使用寿命。

2.6.2 解决对策

闸门采用牺牲阳极阴极保护措施。

阴极保护技术是电化学保护技术的一种，其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流，被保护结构物成为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生。本工程以闸门作为阴极，在闸门临海侧安装铝合金块牺牲阳极，闸门内河侧安装镁合金块牺牲阳极，铝合金块和镁合金块对闸门进行保护，延长闸门使用寿命。

2.7 工程整体外观效果要求高

2.7.1 主要难点

工程位于连云新城主海堤上，地处城市对外开放最前沿，外观形象上升为工程设计好坏的重要因素。

2.7.2 解决对策

通过专业化、精细化设计使水闸外观与周围环境协调一致。

本工程在满足水闸使用功能的前提下，闸上建筑具有现代特色，夜间照明呈现音符跳动韵律，闸与道路相融，闸与城市相融；桥上护拦采用石材与不锈钢相搭配设计；水工结构采用流线型布置，闸下导流堤结合观景平台布置等，以上设计均体现较高的景观价值，与海滨新区现代化的城市相得益彰，为新区增添一座地标建筑。

3 结语

新城闸位于连云港市海滨新区新建主海堤上，主要功能为挡潮、防洪、排涝、蓄水，兼具防淤、景观、道路交通等功能。该闸地处城市对外开放最前沿，外观简约时尚，结构坚固耐用，已成为本地区的名片性工程。新城闸建成投入使用以来，运行稳定可靠，该闸与同期建设的开泰闸、西墅闸共同发挥作用，及时排除上游多余来水，在保障人民生命财产安全方面发挥了重要作用；同时该闸可御海水于外、蓄淡水于内，保障海滨新区免受风暴潮的侵袭破坏，为当地拦蓄宝贵的淡水资源。新城闸为保护范围内的社会经济可持续发展提供了安全屏障，工程的建设取得了重要的社会效益和经济效益。