土工织物在长江口深水围堰中的应用

2013-10-18陆健辉卢伟华

水利技术监督 2013年1期

陆健辉卢伟华

(1.长江勘测规划设计研究有限责任公司上海分公司，上海 200439；2.上海市水务工程设计研究院有限公司，上海 200063)

1 工程概况

该工程地处长江口北支北岸靠近连兴港出口上游，是为修建船坞所设置的临时围堰挡水，围堰总长度 382.76m，工程设计安全度等级为Ⅱ级。围堰平面布置见图1。

围堰防浪墙顶高程 6.80m，围堰顶高程为5.80m，堰顶宽度取6.00m。围堰断面结构型式为聚丙烯编织袋充填砂堰体，围堰内坡坡面和堰顶面均用土工反滤布加预制混凝土板保护，外坡水下采用土工反滤布上抛铺CE131土工网碎石保护，水上采用土工反滤布上干砌块石。围堰断面见图2。

2 施工特点

（1）该工程滩地较深，水上作业量大，水下铺设充泥管袋较困难。

（2）该工程滩地开阔，是受大风大潮袭击机会较多的地区，同时土方作业，铺排施工均为海上作业，施工安全问题突出。

图1 围堰平面布置图

图2 围堰断面结构图

3 围堰施工

3.1 充泥管袋施工

该工程滩地高程在-4.0m至-13.0m最深处-18.0m，水上充泥管袋采用采用传统的人工铺设袋布泥浆泵库内取砂充灌作业，这里只介绍水下充泥管袋施工技术方案。水下部分充泥管袋采用施工单位发明专利——子母式管袋施工工艺[1]，即船只水上铺设袋布，泥浆泵泥库内取砂充灌作业。

图3 充泥管袋充填

（1）铺袋船定位。按照预先设计的施工顺序确定出施工位置线，该工程由GPS定位系统控制船只船定位。铺袋船共五艘，两艘定位于待铺位置南侧，两艘定位于待铺位置西侧，一艘定位于待铺位置东侧。每艘铺袋船上配有两台 2t卷扬机控制铺袋位置。

（2）充泥管袋定位。充泥管袋加工时在袋肩上按计算好的尺寸做若干尼龙拉坏，并按30m×30m间距在袋子内设定位子袋。施工时按打包顺序依次展开袋子，用Φ12尼龙长绳牵引袋子就位。尼龙长绳一端系于袋子尼龙拉环上另一端按事先设计好的顺序由运输船送至各艘铺袋船卷扬机上。五艘铺袋船共十台卷扬机控制袋子的铺设走向。安装好输泥管并和袋子上的子袋袖口和充泥袖口固定好。准备就绪后指挥人员发出信号，铺袋船按袋子走向顺序依次启动卷扬机拖动袋子下水。下水后的袋子随四周绳子的拉力慢慢向预定位置展开，直至各个方向就位后袋子定位结束。

（3）沉袋、充填。袋子在水面定位完成后开始沉袋工序。此时子袋上的输泥管也随袋子的定位到位。开启泥浆泵系统先充灌北侧水深较浅处的子袋，待子袋充满后松开定位绳让充泥管袋由北向南徐徐下沉到达河底滩面预定位置。重复充灌子袋、松绳、下沉步骤直至袋子全部沉入水下河床。袋子就位后开始水下充填。水下充填的顺序也是由北侧较浅处向南依次进行。

3.2 混合软体排施工

混合软体排由软体排布上铺设混凝土联锁块和砂肋组成，其中根据滩面高低，混凝土联锁块软体排长度10～60m不等，砂肋软体排长度约12m。该工程作业滩地标高较低，大小潮汐均不露滩，因此只能采取水上专业铺排船作业。

图4 混合软体排施工

（1）铺排船就位。该工程采用GPS定位技术，铺排船配2台GPS定位接收机及电脑设备1套。根据电脑中显示的铺排船动态船位图来移动船位，将其先大致移入设计位置上，抛锚就位，再进行微调，使之符合允许的误差要求后进行铺排。

（2）装排布。砂肋软体排由运输驳船送至铺排船靠驳，由铺排船吊机将排布吊至甲板，再由人工配合吊机将排布展开，一端与滚筒上钢缆连接，启动电机开关将布徐徐卷上滚筒。而另一端则平铺至甲板前端。

（3）铺排。铺排沿垂直于堤轴线方向由内而外推进。首先进行混凝土联锁块软体排铺放，在排体前端平展于甲板上后，将单片 5m×4m混凝土联锁块吊放至软体排布上，并用φ14防老化丙纶绳固定，完成吊放固定后，启动翻板，使软体排徐徐滑入水中下沉至滩地上，此时可缓慢移动铺排船，使压载混凝土联锁块的排体全部沉放到位即完成一个甲板长度位置的排体沉放。循环上述步骤，直到将混凝土联锁块软体排全部沉放到位。紧接着进行砂肋软体排铺放，砂驳由取沙区将外来砂送至铺排船侧，由铺排船上吊机将37kW泥浆泵吊入砂驳内，接好输泥胶管与砂肋袋相接。一切准备就绪后，开动泥浆泵系统将泥浆送入砂肋袋内，充灌砂肋时应注意每台泵充灌一个砂肋，由一端向另一端充灌，辅之于人工踩跺使流砂畅通，防止堵管。在甲板上砂肋袋完成充灌后关闭泥浆组，进行排体沉放，方法同前，直到将砂肋软体排全部沉放到位。

为了保证软体排的整体性能，垂直于堤防轴线方向不准搭接或缝接，平行于堤防方向搭接宽度不小于3m。