土工織物在長(zhǎng)江口深水圍堰中的應(yīng)用

陸健輝 盧偉華

(1.長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司上海分公司，上海 200439；2.上海市水務(wù)工程設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 200063)

1 工程概況

該工程地處長(zhǎng)江口北支北岸靠近連興港出口上游，是為修建船塢所設(shè)置的臨時(shí)圍堰擋水，圍堰總長(zhǎng)度 382.76m，工程設(shè)計(jì)安全度等級(jí)為Ⅱ級(jí)。圍堰平面布置見(jiàn)圖1。

圍堰防浪墻頂高程 6.80m，圍堰頂高程為5.80m，堰頂寬度取6.00m。圍堰斷面結(jié)構(gòu)型式為聚丙烯編織袋充填砂堰體，圍堰內(nèi)坡坡面和堰頂面均用土工反濾布加預(yù)制混凝土板保護(hù)，外坡水下采用土工反濾布上拋鋪CE131土工網(wǎng)碎石保護(hù)，水上采用土工反濾布上干砌塊石。圍堰斷面見(jiàn)圖2。

2 施工特點(diǎn)

（1）該工程灘地較深，水上作業(yè)量大，水下鋪設(shè)充泥管袋較困難。

（2）該工程灘地開(kāi)闊，是受大風(fēng)大潮襲擊機(jī)會(huì)較多的地區(qū)，同時(shí)土方作業(yè)，鋪排施工均為海上作業(yè)，施工安全問(wèn)題突出。

圖1 圍堰平面布置圖

圖2 圍堰斷面結(jié)構(gòu)圖

3 圍堰施工

3.1 充泥管袋施工

該工程灘地高程在-4.0m至-13.0m最深處-18.0m，水上充泥管袋采用采用傳統(tǒng)的人工鋪設(shè)袋布泥漿泵庫(kù)內(nèi)取砂充灌作業(yè)，這里只介紹水下充泥管袋施工技術(shù)方案。水下部分充泥管袋采用施工單位發(fā)明專(zhuān)利——子母式管袋施工工藝[1]，即船只水上鋪設(shè)袋布，泥漿泵泥庫(kù)內(nèi)取砂充灌作業(yè)。

圖3 充泥管袋充填

（1）鋪袋船定位。按照預(yù)先設(shè)計(jì)的施工順序確定出施工位置線，該工程由GPS定位系統(tǒng)控制船只船定位。鋪袋船共五艘，兩艘定位于待鋪位置南側(cè)，兩艘定位于待鋪位置西側(cè)，一艘定位于待鋪位置東側(cè)。每艘鋪袋船上配有兩臺(tái) 2t卷?yè)P(yáng)機(jī)控制鋪袋位置。

（2）充泥管袋定位。充泥管袋加工時(shí)在袋肩上按計(jì)算好的尺寸做若干尼龍拉壞，并按30m×30m間距在袋子內(nèi)設(shè)定位子袋。施工時(shí)按打包順序依次展開(kāi)袋子，用Φ12尼龍長(zhǎng)繩牽引袋子就位。尼龍長(zhǎng)繩一端系于袋子尼龍拉環(huán)上另一端按事先設(shè)計(jì)好的順序由運(yùn)輸船送至各艘鋪袋船卷?yè)P(yáng)機(jī)上。五艘鋪袋船共十臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)控制袋子的鋪設(shè)走向。安裝好輸泥管并和袋子上的子袋袖口和充泥袖口固定好。準(zhǔn)備就緒后指揮人員發(fā)出信號(hào)，鋪袋船按袋子走向順序依次啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)拖動(dòng)袋子下水。下水后的袋子隨四周繩子的拉力慢慢向預(yù)定位置展開(kāi)，直至各個(gè)方向就位后袋子定位結(jié)束。

（3）沉袋、充填。袋子在水面定位完成后開(kāi)始沉袋工序。此時(shí)子袋上的輸泥管也隨袋子的定位到位。開(kāi)啟泥漿泵系統(tǒng)先充灌北側(cè)水深較淺處的子袋，待子袋充滿(mǎn)后松開(kāi)定位繩讓充泥管袋由北向南徐徐下沉到達(dá)河底灘面預(yù)定位置。重復(fù)充灌子袋、松繩、下沉步驟直至袋子全部沉入水下河床。袋子就位后開(kāi)始水下充填。水下充填的順序也是由北側(cè)較淺處向南依次進(jìn)行。

3.2 混合軟體排施工

混合軟體排由軟體排布上鋪設(shè)混凝土聯(lián)鎖塊和砂肋組成，其中根據(jù)灘面高低，混凝土聯(lián)鎖塊軟體排長(zhǎng)度10～60m不等，砂肋軟體排長(zhǎng)度約12m。該工程作業(yè)灘地標(biāo)高較低，大小潮汐均不露灘，因此只能采取水上專(zhuān)業(yè)鋪排船作業(yè)。

圖4 混合軟體排施工

（1）鋪排船就位。該工程采用GPS定位技術(shù)，鋪排船配2臺(tái)GPS定位接收機(jī)及電腦設(shè)備1套。根據(jù)電腦中顯示的鋪排船動(dòng)態(tài)船位圖來(lái)移動(dòng)船位，將其先大致移入設(shè)計(jì)位置上，拋錨就位，再進(jìn)行微調(diào)，使之符合允許的誤差要求后進(jìn)行鋪排。

（2）裝排布。砂肋軟體排由運(yùn)輸駁船送至鋪排船靠駁，由鋪排船吊機(jī)將排布吊至甲板，再由人工配合吊機(jī)將排布展開(kāi)，一端與滾筒上鋼纜連接，啟動(dòng)電機(jī)開(kāi)關(guān)將布徐徐卷上滾筒。而另一端則平鋪至甲板前端。

（3）鋪排。鋪排沿垂直于堤軸線方向由內(nèi)而外推進(jìn)。首先進(jìn)行混凝土聯(lián)鎖塊軟體排鋪放，在排體前端平展于甲板上后，將單片 5m×4m混凝土聯(lián)鎖塊吊放至軟體排布上，并用φ14防老化丙綸繩固定，完成吊放固定后，啟動(dòng)翻板，使軟體排徐徐滑入水中下沉至灘地上，此時(shí)可緩慢移動(dòng)鋪排船，使壓載混凝土聯(lián)鎖塊的排體全部沉放到位即完成一個(gè)甲板長(zhǎng)度位置的排體沉放。循環(huán)上述步驟，直到將混凝土聯(lián)鎖塊軟體排全部沉放到位。緊接著進(jìn)行砂肋軟體排鋪放，砂駁由取沙區(qū)將外來(lái)砂送至鋪排船側(cè)，由鋪排船上吊機(jī)將37kW泥漿泵吊入砂駁內(nèi)，接好輸泥膠管與砂肋袋相接。一切準(zhǔn)備就緒后，開(kāi)動(dòng)泥漿泵系統(tǒng)將泥漿送入砂肋袋內(nèi)，充灌砂肋時(shí)應(yīng)注意每臺(tái)泵充灌一個(gè)砂肋，由一端向另一端充灌，輔之于人工踩跺使流砂暢通，防止堵管。在甲板上砂肋袋完成充灌后關(guān)閉泥漿組，進(jìn)行排體沉放，方法同前，直到將砂肋軟體排全部沉放到位。

為了保證軟體排的整體性能，垂直于堤防軸線方向不準(zhǔn)搭接或縫接，平行于堤防方向搭接寬度不小于3m。

4 結(jié) 語(yǔ)

南通中遠(yuǎn)船務(wù)啟東海工基地船塢塢口圍堰2008年4月8日開(kāi)工，同年6月底龍口合攏，7月底圍堰工程竣工，12月初深井降水后開(kāi)始?jí)]口開(kāi)挖，2009年2月底開(kāi)挖完成。圍堰運(yùn)行狀況良好，防滲效果顯著，安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)正常。2009年4月海工塢水下結(jié)構(gòu)全部完成，5月8日圍堰拆除放水，至此，圍堰工程圓滿(mǎn)完成任務(wù)。

圖5 圍堰拆除進(jìn)水

采用聚丙烯編織袋充填土在水深近20m的長(zhǎng)江口邊灘上建造船塢圍堰經(jīng)驗(yàn)還比較少，其最大優(yōu)點(diǎn)是對(duì)長(zhǎng)江口地區(qū)軟土地基產(chǎn)生的變形和沉降適應(yīng)性強(qiáng)，就地取材，施工簡(jiǎn)單，工期短，拆除方便，投資節(jié)省，而且對(duì)以后的類(lèi)似工程樹(shù)立成功的典范，積累了成功施工的經(jīng)驗(yàn)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

[1]陸曉升,陸靈靈.子母式管袋及其施工工藝.E02B7/00,專(zhuān)利號(hào)03150418.3.2004.04.14

[2]土工合成材料工程應(yīng)用手冊(cè).中國(guó)建筑工業(yè)出版社