航道整治工程沙袋壩試驗(yàn)工程施工技術(shù)監(jiān)理

龍躍桂

摘要：本文對(duì)沙袋壩的施工工藝及質(zhì)量控制進(jìn)行了探討，以期為同類工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：航道整治工程；沙袋壩試驗(yàn)工程；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U617.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1674-3954（2013）21-0299-02

前言

在航道整治工程中，傳統(tǒng)一般采用輕型材料和重型材料進(jìn)行筑壩。梢木料組成輕型材料，進(jìn)行拆建搬遷比較容易，但是經(jīng)過一段時(shí)間就會(huì)發(fā)生腐爛，需要大量的維護(hù)工程。而石料、混凝土、鋼板樁等重型材料組成建筑物，比較耐用，尤其拋石筑壩、護(hù)岸具有比較好的經(jīng)濟(jì)性并且施工便捷，容易維修及就地取材。

采用拋石結(jié)構(gòu)進(jìn)行航道整治施工時(shí)，一方面要顧及開山采石對(duì)環(huán)境的影響另一方面也要考慮投資成本。在工程技術(shù)上隨著不斷推廣應(yīng)用的在水下具有經(jīng)久耐腐蝕能力的化工材料土工織物，目前也逐漸被應(yīng)用于航道整治工程中。

本文介紹的河道主要表現(xiàn)為沙質(zhì)河床及水淺浪小的枯水期的山區(qū)河流的特點(diǎn)，沙袋壩施工需要的原材料可以就地取材，對(duì)比拋石筑壩來說，沙袋壩的投資成本較低。因此，在該航道整治工程中建設(shè)單位經(jīng)過綜合分析采用沙袋壩試驗(yàn)工程施工。

1 工程概況

全長74km的航道整治工程，整治以后對(duì)其航道尺度水深、航寬、彎曲半徑進(jìn)行測量分別為1.3m，40m及260m，符合內(nèi)河V級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)施工現(xiàn)場的兩條丁壩進(jìn)行沙袋壩試驗(yàn)其目的一方面是為了對(duì)施工的可靠性及可操作性進(jìn)行確定另一方面對(duì)投資成本的增減性進(jìn)行檢驗(yàn)。

沙袋壩試驗(yàn)中，在lm以上的設(shè)計(jì)水位應(yīng)用普通拋石壩體，下面采用沙袋進(jìn)行填鋪。由上而下設(shè)計(jì)的沙袋編號(hào)分別為I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V，其尺寸分別為10.5m×3.6m，10.5m×11.6m，10.5m×13.6m，10.5m×15.6m，10.5m×17.6m。以1m的寬壩肩拋石保護(hù)I號(hào)袋，與下層沙袋以1：1邊坡拋石連接，圖1為斷面圖。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為0.6m厚的大型充填袋并要平整表面使袋體之間緊密接觸，另外整體橫向布置袋子，縱向錯(cuò)縫布置，相鄰兩袋搭接長度要大于1m。

2 施工技術(shù)監(jiān)理

2.1 施工試驗(yàn)前期準(zhǔn)備階段控制

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)要求聯(lián)系廠家進(jìn)行土工織物袋進(jìn)行預(yù)定，監(jiān)理人員對(duì)運(yùn)送到施工現(xiàn)場的材料進(jìn)行出廠合格證的檢查，織物袋是不是采用“包縫”進(jìn)行縫合的，另外，要檢查是否采用工業(yè)縫紉機(jī)縫制其縫制的，是否按照設(shè)計(jì)要求布置袋口的數(shù)量。最后，呈送土工織物袋原材料及縫制線到相關(guān)部門進(jìn)行檢測，保證原材料的各項(xiàng)指標(biāo)都符合有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

（2）根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)承包商提出施工組織設(shè)計(jì)方案要進(jìn)行監(jiān)督，通過經(jīng)監(jiān)理工程師的審批才能進(jìn)行施工。另外，要按照設(shè)計(jì)要求對(duì)施工準(zhǔn)備要做好組織工作。

2.2 施工試驗(yàn)準(zhǔn)備階段控制

對(duì)抽沙船的泥漿泵和高壓水泵進(jìn)行檢驗(yàn)確保其符合充填沙袋的需要，監(jiān)理人員對(duì)施工中發(fā)生的問題對(duì)承包商提出要求：先對(duì)V（0.5m×17.6m）袋子進(jìn)行試驗(yàn)施工。施工人員可以站在水中施工。中軸線通過采用儀器進(jìn)行定位后，對(duì)沙袋四個(gè)角要安排4個(gè)人力進(jìn)行固定，通過抽沙船進(jìn)行抽沙后灌入袋軋壓固定沙袋上游邊，接著由上游到下游對(duì)每個(gè)袖口的袋子沖灌填滿。施工中需要解決以下幾個(gè)技術(shù)難題：

（1）差不多200m²的沙袋受力面積，其迎水寬度都是10.5m因此受到水流速度的沖力作用使袋出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)進(jìn)而發(fā)生壓軋袖口、沙袋偏移設(shè)計(jì)軸線等現(xiàn)象，從而進(jìn)行沖灌及定位沙袋等操作帶來了非常大的困難。

（2）輸沙入袋的袖口不多且間距過大。上文可知為沙質(zhì)河床的航道沙質(zhì)屬于中粗沙，其粒徑較粗，流動(dòng)性較小，沉積時(shí)間相對(duì)不長，子沖灌入袋的沙子只在袖口周圍小的范圍進(jìn)行停留，對(duì)袖口進(jìn)行堵塞而不能繼續(xù)沖灌；并且由于過大的沙袋平面面積，沙子不能達(dá)到袋子無袖口的中間部分，從而出現(xiàn)在袖口已充滿沙子的充填袋子其周圍卻沒有沙的凸凹現(xiàn)象。

（3）經(jīng)長時(shí)間沉積的下層沙其密實(shí)度較高，進(jìn)行抽沙時(shí)困難不小，另外抽取的沙也對(duì)輸沙管道造成堵塞。

為了使工程質(zhì)量得到保障，使工作效率提高，提出以下解決方案：

（1）使水中沙袋受力面積及寬度減小，沿垂直壩軸線將袋子切割放置，同等尺寸的袋子將一半分為兩份，另一半分為三份，切割后袋子寬度變了5m及3.3m，使水流直接沖力減小。

（2）袖口數(shù)量增加并減小其間距至2.5～3m；輸沙人袋時(shí)，不能在進(jìn)沙口綁接硬膠管而是在袋子里面將硬膠管伸入，根據(jù)進(jìn)沙情況用人工進(jìn)行管子位置調(diào)整，使袋子內(nèi)沖填沙的飽滿程度達(dá)到85%左右。

（3）取沙時(shí)，抽沙船對(duì)取沙口的沙層采用高壓水泵抽水射擊，使沙子擊揚(yáng)，并且保證沙管不能對(duì)沙層進(jìn)行直接接觸。

由實(shí)踐可知，改裝的沙袋大大改善了施工狀況，盡管水流湍急時(shí)也能進(jìn)行施工，袋子在沖灌后其飽滿度也符合設(shè)計(jì)要求，用高壓水泵對(duì)沙層射擊也容易取沙。

2.3 施工試驗(yàn)階段控制

試驗(yàn)準(zhǔn)備階段對(duì)施工出現(xiàn)的技術(shù)問題進(jìn)行了解決，但在淺水區(qū)的試驗(yàn)施工環(huán)境定位沙袋可以用儀器利用人工站在水中的方式就可以完成，所以對(duì)沙袋的充填厚度、密實(shí)度和壩體軸線容易控制，但是正式施工時(shí)，由于施工水域深淺不一，也對(duì)定位沙袋及充填帶來了一些技術(shù)困難。

（1）沙袋的四個(gè)角的位置采用儀器放樣定位，并打下水管樁，綁固沙袋四個(gè)角后對(duì)水管樁進(jìn)行套接，接著用石頭、撐桿壓沉沙袋到河床底部，并用抽沙船進(jìn)行沖灌。施工時(shí)由于水流及沙袋作用力使水管樁彎曲移動(dòng)，甚至使施工不能繼續(xù)進(jìn)行。

（2）由于水深，不夠長的袖口不能插入輸沙管或者受到?jīng)_灌入袋的沙子軋壓使袖口廢棄，導(dǎo)致施工后不飽滿的袋子發(fā)生歪曲。

（3）在袋子中間的袖口，沙子只在袖口附近凝結(jié)，沖灌后盡管袋子飽滿卻出有凹槽出現(xiàn)，要進(jìn)行填充。

（4）對(duì)比設(shè)計(jì)高度，沖灌飽滿后的袋子高度要高，底層袋子高度比上面一層的窄袋子要高，不能按照設(shè)計(jì)完成施工。

對(duì)于這些問題，經(jīng)過研究，提出以下解決方案：

（1）先加大定位水管樁的深度，另外要以纜繩拉錨錨固上游兩根管樁。同時(shí)為了使袋子的沖力對(duì)管樁的影響減小，要對(duì)袋子沉到河床底部與否進(jìn)行確認(rèn)，并且要對(duì)上游袖口及時(shí)沖灌飽滿，通過沙子重力使水下袋子穩(wěn)定。

（2）袖口連接進(jìn)沙耐磨硬膠管，而用拋錨拉接的浮筒連接膠管頂部，便于尋找袖口避免軋壓，一般水下硬膠管完成沖灌后要作廢。

（3）定位時(shí)要對(duì)兩袋子問的搭接寬度進(jìn)行計(jì)算，沙子可以對(duì)水下部分袋子間出現(xiàn)的凹槽進(jìn)行填補(bǔ)；而水上部分對(duì)沙口方向進(jìn)行移動(dòng)來對(duì)袋子各個(gè)位置的飽滿程度進(jìn)行控制，防止中間拱起的現(xiàn)象出現(xiàn)，如果這種情況不能避免則要采用高壓水泵和人工踩壓進(jìn)行粗平。

（4）由于受到施工條件限制，對(duì)干地的施工不可以采取圍堰的方式，因此，很難控制水-V沖灌后袋子的飽滿度，沖灌飽滿的水下袋子很多都要超出設(shè)計(jì)沖灌高度0.5m，不能保障設(shè)計(jì)的梯形斷面。根據(jù)沖灌一個(gè)沙袋需要的工程量和泥漿泵的實(shí)際工作效率進(jìn)行計(jì)算，得到大概的沖灌時(shí)間，對(duì)沙袋的充填厚度進(jìn)行控制。

3 壩體拋石、干砌石階段控制

完成沙袋施工后，為了防止陽光照射露出水面的沙袋，導(dǎo)致土工布老化要盡快掩蓋拋石，要按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)控制干砌石。

4 結(jié)語

航道整治工程中作為一種新型施工工藝的沙袋試驗(yàn)工程其施工技術(shù)根據(jù)施工環(huán)境的不同采用相應(yīng)的施工方法，但其基本施工工藝是一致的。

（1）施工完沙袋壩后，壩體經(jīng)過6次的洪水考驗(yàn)仍然穩(wěn)定，壩面也完整。

（2）對(duì)比全部壩體拋石的資本投入，沙袋壩的造價(jià)比其低12%左右，節(jié)約了沙袋壩施工的費(fèi)用。

（3）改善沙袋定位設(shè)備，使之能夠適應(yīng)大規(guī)模施工生產(chǎn)從而使施工成本降低。

（4）對(duì)斷面設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，不需要采用大面積的沙袋，對(duì)于不超過3米的水深可以采用5m×5m的袋子，否則采用5m×10m袋子，這樣可以穩(wěn)定壩體結(jié)構(gòu)的要求。

參考文獻(xiàn)

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