单袋叠筑法龙口闭气在钱塘江南岸围涂工程中的应用

2014-10-19陈小虎周武兵高唐峰

水利建设与管理 2014年8期

陈小虎，周武兵，高唐峰

(宁波四明湖建设有限公司，浙江余姚 315400)

1 工程概况

余姚市海塘除险加固治江围涂二期工程小曹娥块、曹朗北块围涂工程，位于余姚市小曹娥镇，围涂面积626.67hm2。其中北顺堤为3级堤防，总长3655m，由小曹娥北顺堤(长1824m)与曹朗北顺堤(长1831m)组成;曹朗东北直堤为长1790m的4级堤防工程;R81隔堤为长1942m的5级堤防工程。该工程预留龙口宽度600m(位置为小曹娥北顺堤桩号0+400～1+000)，充、吹、填土方工程316万m3，其中龙口段护底20万m3，小塘断面土方46890m3，龙口封堵土方13056m3。

其龙口闭气施工采用了单袋叠筑封堵龙口闭气施工工艺，解决了围涂工程龙口闭气必须在一个小潮汛一次性闭气小断面土方完成的施工难题。(一个小潮汛为7天)。

2 施工前准备工作

图1 大型备用泥库

a.首先对潮汐、潮位进行分析，根据多年潮汐潮位数据来确定封堵的时间。龙口闭气一般选择在农历10月上旬至12月上旬，该时间段能避开汛期、西北大风及寒潮等因素。

b.龙口封堵闭气施工采用单袋叠筑法，取土方法采用传统的泥浆泵充吹填施工。

单袋叠筑法具体为:在龙口护底袋高程基础上，在一个小潮汛内叠筑充泥袋至2.8m高程，充泥袋袋径分别为10m、8m、6m，袋高0.6m+0.6m+0.6m的方案，保证不过潮。

c.由于龙口段闭气施工的重要性，必须配备足够施工设备，组建高度统一的施工班组和领导班子，并在闭气前建立大型泥库，用于闭气时的土方充吹填。

闭气施工前，龙口两侧须建立大型备用泥库(见图1)，备用土料3～4万m3，并在储泥过程中掺入20%海沙，以起到加速土方沉淀固结的作用。

d.根据龙口封堵方案计算土方工程量。小塘断面闭气土方46890m3，单袋封堵土方13056m3，小塘断面在3.4m高程处土方16944m3，小塘断面在3.4～6m高程处土方量16890m3。

e.计算泥浆泵数量配备及人员安排，按土方工程量计算如下:

ⓐ采用22kW泥浆泵配用5t海船，每一艘船配两台泥浆泵为一组，24h作业，两班制。船上每台22kW泥浆泵排量 200m3/h，土方含量 12% ～15%，每台22kW泥浆泵出土量 =200m3×13.5%=27m3/h。泥库中泥浆泵出土量为船只上的2倍，即54m3/h;ⓑ每套泥浆泵安排4个劳动力两班制轮流作业，由于该工程龙口封堵土方13056m3，候潮工作时间6h必须封堵工程量为13056m3÷6=2176m3/h，安排船只泥浆泵42套，泥库泵20套(东西泥库各10套)，27m3/h×42+54m3/h×20=2214m3/h＞2176m3/h。满足龙口封堵要求;ⓒ该工程所用船只数量较多，对取泥坑要保持一定距离，防止取泥坑贯通，船只距离堤脚一般不小于150m。船只定位原则:避开龙口回水;土源充足;就近定位。

3 施工工艺流程及具体操作要点

3.1 施工工艺流程(见图2)

图2 施工工艺流程

3.2 龙口外侧平抛护底及非龙口段充吹填施工

3.2.1 船抛护底

用200-300t漏底船进行抛填，采用GPS控制轴线，抛填至1m高程，按封堵方案宽为30m，石料中所含大块石不小于100kg，抛填完成后，进行挖掘机平整(候潮平整)。

3.2.2 非龙口段充吹填施工

a.该工程工期安排分三个阶段，第一阶段非龙口段土方按计划完成，第二阶段龙口闭气按计划完成，第三阶段护坡理砌、道路等。其中，第一阶段的关键任务是为第二阶段开工做准备工作。同时对已完成的土方采取保护措施，认真落实防洪度汛的工作安排，储备一定量的除险物资，如:钢管、毛竹、300g/m2无纺布、铁丝等。

b.对已完成土方进行保护，采用无纺布铺设。铺设要点:从垂直堤轴线方向铺设到堤顶，中间不能搭接，横向搭接用麻丝绳缝制。无纺布固定，从垂直堤轴线方向用竹条夹住，用φ10钢筋制成U形，插入泥土固定竹条。

3.3 龙口段充泥袋护底(见图3)

a.充泥袋护底施工顺序:从深到浅，充泥袋叠袋横缝相互错开。

b.水下安装充泥袋:袋的四角用尼龙绳绑扎连接，用大石块抛锚。充泥必须单潮固结，以免冲跨。

c.龙口段护底充填高程为1.0m:先把护底袋充填至0.0m高程，待10～20天促淤、稳定后，再充填至1.0m高程。

d.护底袋设计。材料采用200g/m2有纺编织布，单袋长度一般为50m，高度0.6m，宽度根据实际需要厂方定做。

3.4 龙口闭气

a.管理人员及班组安排。选择公司优秀的管理人员组成项目管理班子，项目经理要有较强的组织、协调、安排能力。

b.选择责任心强、有丰富施工经验的操作班组。

c.施工平面布置。编制施工现场平面图，详细注明取泥船的定位、船只数量、电线架设、输泥管走向、变压器定位，夜间照明布置，及各个班组分工分段任务。

d.龙口小塘闭气。主要分三个步骤:ⓐ断面宽度14.75m、11.6m、8.5m，依次充袋垒加叠到2.8m高程，必须在6h内完成土方固结，涨潮时不过潮水，土方充吹填加高固结时，外坡采用铺设一层土工布及块石混合料保护;ⓑ小塘拼宽加高至3.4m，土方工程量为16944m3，在12h内必须完成，土方吹填固结采取人工用竹梢头捣实，充泥袋用人工踩踏固结，同时检查漏洞，专人负责，24小时值班检查;ⓒ小塘断面3.4～6m高程土方量约16890m3，在48h内分别加高完成至6m高程，多余出土量进行大塘拼宽。

4 施工材料、设备要求

4.1 无纺土工布

a.单位面积质量300g/m2。

b.单位面积质量偏差控制在±7%。

c.条样拉伸:纵向抗拉强度≥9.5kN/m，纵向伸长率25% ～100%，横向抗拉强度≥9.5kN/m，横向伸长率25%～100%。

d.垂直向渗透系数k×(10-1～10-3)cm/s，k=1.0 ～9.9cm/s。

e.等效孔径O95＜0.2mm。

4.2 下部大型充填编织袋

a.单位面积质量:200g/m2。

b.允许偏差值:±10%。

c.条样拉伸:纵向抗拉强度≥40kN/m，纵向伸长率≤28%，横向抗拉强度≥28kN/m，横向伸长率≤28%。

d.垂直向渗透系数:10-1～10-4cm/s。

4.3 上部充填编织袋

a.单位面积质量:140g/m2。

b.允许偏差值:±10%。

c.条样拉伸:拉伸强度(纵向)≥25kN/m，伸长率(纵向)≤28%，拉伸强度(横向)≥18.5kN/M，伸长率(横向)≤28%。

d.垂直向渗透系数:10-1～10-4cm/s。

4.4 机具设备

a.22kW泥浆泵82套。

b.5T海船21艘。

c.P200型挖掘机4台。

d.测探仪1台。

5 质量控制

a.严格控制编织袋的搭接，并派专人检查是否有空洞，如有，及时用无纺布堵塞。

b.龙口合拢后要及时进行小塘闭气、泥芯施工，以防止管涌。

c.合拢过程中派专人观察水情以及龙口外侧有无水晕现象，以便及早处理。

d.龙口合拢后及时将堤身加宽至标准断面，以防止大潮来临时对龙口的冲刷。

e.留存部分泥浆泵机组以及应急材料备用。

f.龙口封堵完成后，对迎潮面坡脚进行抛石防护。

g.堤防土方，坡面的坡度与标高应满足设计要求和施工规范的规定。

6 安全措施

a.施工中严格遵守《水利水电建筑安装安全技术规程》(SO 2677—88)，机械的操作必须符合《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ 33—2001)。

b.禁止非施工人员进入施工现场，禁止非施工车辆进入施工现场。

c.水上作业时，作业人员须穿戴好救生衣，不得穿有筒胶鞋、高跟鞋、带钉易滑硬底皮鞋。每次作业前，作业人员应对所用的救生衣进行检查，确认其安全有效。乘坐交通艇人数不得超过该艇的定员标准。夜间作业须有足够的照明。当风力超过6级时，或有影响安全施工的天气时停止作业。

d.操作人员必须做好三级安全教育和班前安全技术交底。

现场照明:采用220V电压，照明导线应用绝缘子固定。严禁使用花线或塑料胶质线。导线不得随地拖拉。照明灯具的金属外壳必须接地或接零。开关箱必须装设漏电保护器。

配电箱安装高度和绝缘材料等均应符合规定。电箱内应设置漏电保护器，使用合理的额定漏电动作电流进行分级配合，动力和照明分别设置，以确保专路专控，总开关电器与分路开关电器的额定值、动作整定值相适应。熔丝应与用电设备的实际负荷搭配，金属外壳电箱应做接地或接零保护。开关箱与用电设备实行一机一闸一保险。

f.泥浆泵运行前，项目安全员和技术员对所有临时用电设备进行安全检查及整改，直至消灭安全隐患后才能进行泥浆泵运行。

g.运输车辆倒退时，车辆应鸣后退警报，并有专人指挥查看车后。

h.施工机电设备应有专人负责保养、维修和看管，确保安全生产。施工现场的电线、电缆应尽量放置在无车辆、人、畜通行部位。

i.夜间施工作业时，应有足够的照明，并防止眩光。

7 结语

针对该工程围涂面积大、涂面深、潮差高、充泥袋护底困难的现状，本文采用单袋叠筑法封堵龙口闭气施工，能够提前进行劳动力的安排，对设备配备进行有针对性的班组协调和管理，确保龙口闭气施工一次性成功，大大减少了冲刷的损失，避免了因封堵龙口失败所造成的重大经济损失，降低了施工风险，有效地实现了工程建设的安全、质量、进度及投资目标。

采用此法对南岸其他多个龙口闭气施工的实践证明，围涂工程单袋叠筑封堵龙口闭气施工工艺成熟、可靠，在实际工程中获得了较好的社会效益和经济效益。此法适用于钱塘江南岸强潮涌地区、龙口涂面低于-2～-3.2m、围涂面积333.33～666.67hm2工程的龙口闭气。