Geotube土工管袋的施工探析

方华美，范柯杰

(浙江江南春建设集团有限公司，杭州 311243)

1 工程概况

永嘉县南部的瓯北镇三江片，楠溪江与瓯江交汇处瓯江北岸，与温州市区隔江相望。本工程促於坝断面共设两级Geotube土工管袋棱体，第一级轴线长1250m，第二级轴线长1200m，涂面接触部分有Geotube护坦同时起到护底作用，一、二级之间平台有Geotube土工织物护面，同时可作为第二级护底。在回填区域下游方向设龙口一座，龙口宽100m，位于桩号A0+800～A0+900断面处。工程属于临时工程，工期3个月，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL 252—2000)，采用重现期为5年，属于5级土石结构临时性水工建筑物。

温州瓯江过江通道北端地面填筑工程由于施工工期紧，且要保证较长时间使用年限，工程采用高纫聚丙烯土工管袋作为促淤坝，可保证过江通道工程进度及桥梁结构安全，同时有利于三江片区围垦的顺利推进，同时可以为三江标准堤和瓯江大桥的施工提供施工道路、堆场、预制场地等便利条件。

2 工艺特点及工艺原理

一般土工织物的特点是重量轻、整体连续性好(可做成较大面积的整体)、施工方便、抗拉强度一般、耐腐蚀和抗微生物侵蚀性一般，未经特殊处理，抗紫外线能力低，如暴露在外时，受紫外线直接照射容易老化，影响管袋的使用年限，且增加相应维修养护费用;Geobube土工管袋是高抗紫外线能力的高纫聚丙烯土工管袋，主要具有加筋、过滤、隔离特性。其具体特性为:ⓐ高抗拉强度(70～200kN/m);ⓑ独特高强缝制强度;ⓒ高抗酸碱腐蚀性能(pH2～13);ⓓ高抗紫外线能力(大于90%/500h)。

Geobube土工管袋可应用在众多水利和海洋工程中，如:护岸、防波堤、毛石堆防浪堤、管状包容结构等。即使在恶劣的条件下，土工合成材料安装方便，而且施工完毕后，具有耐久性能。亦可应用于加筋土结构，如:挡土墙、斜坡和路堤工程中。它们能抵抗土压力，从而提高抗剪强度和抗变形能力。应用土工合成材料可以快速经济地建设挡土墙、斜坡和路堤，将为土体加筋工程提供高抗拉、低应变和低蠕变的理想性能。见图1。

图1 Geotube土工管袋铺设及固定示意图

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

施工准备→测量放样→土工织物护底+护坦→一级土工管袋→防紫外线土工织物铺设→二级土工管袋→围区回填→三级土工袋→场地回填整平。

3.2 操作要点

3.2.1 施工准备

根据施工组织设计中的施工人员、施工机械设备、Geotube土工管袋、平板船及物资材料等进行组织调遣，搭建临时设施，做好前期施工准备工作，安装变压器，安装好低压端计量装置，并在业主的配合下，做好施工的有关手续及Geotube土工管袋的送检试验，确保按计划顺利开工。

施工前通过地形测量，计算好吹填区的最大回填量，以确保管线布置合理和足够数量的船舶和泥浆泵机组，避免不必要的接、移管工作对施工进度的影响。在组织调遣船舶到位后，根据放样点，将船舶驶入取土点，抛锚定位后，立即在船上安装泥浆泵、高压清水泵等配套施工机具设施。

3.2.2 测量放样

首先对业主提供的坐标点、基准线和水准点及资料数据进行复测、确认，并将复测、确认意见报监理审核，设立施工测量控制网点，符合精度要求后，用混凝土包桩加固定位，并引桩做好保护，然后将控制测量计算成果及绘图资料一并报监理审核批准，并定期进行复测。

根据已测定的施工测量控制网(点)，按照管袋铺设的设计图纸和实际地形，采用支导线测量方法实地引测堤轴线，根据提供的坐标逐段引测向江中延伸的轴线，江中轴线标点采用立浮标(标架)的方法，并引测控制高程。每条轴线应设立固定轴线桩三个，并经业主、设计、监理共同验收认可。

3.2.3 Geotube抗紫外线土工织物施工

土工织物主要采用人力铺设，土工织物块与块之间拼接采用厂家专用的连接聚丙烯扣连接。土工织物铺设时应拉直平顺，并用U形钉固定好。横向每幅之间搭接宽度不小于5cm，并在搭接处用聚丙烯扎扣连接，纵向搭接宽度不小于20cm，接缝应错开。

3.2.4 Geotube土工管袋铺设及固定

土工管袋固定选择人工铺设，铺设前应除去范围内的块石、杂物等有碍铺设效果的物体。加工好的袋体运至施工现场，为了防止土工管袋冲移和掀动，保证充填袋位置准确，充填土工管袋可采用在管袋外围打设木桩与钢管，以固定位置。充填土工管袋铺设要注意平整，确保袋体不偏移。袋体铺设完成后及时充填土方以防止水冲刷移位。见图2。

图2 Geotube土工管袋充填示意

3.2.5 Geotube土工管袋充填

采用22kW泥浆泵机组进行吹填管袋，泥浆泵机组固定于平板船上。将泥浆泵输泥管引至摊铺好的袋体的充泥袖口中，利用输泥管进行取泥充灌。管袋充灌按充填→迸浆→二次充填的顺序进行，在充填过程中及时调整输泥管口方向使管袋受力均匀，避免变形(见图2)。管袋进行迸浆时，注意控制好迸浆压力，防止爆袋，充灌时注意调换充泥袖口，直至袋体饱满。为避免受潮水冲击变形，充盈率控制在80%左右。相邻袋体除绑紧套环以外，还要确保充填后两袋体之间相互紧密，没有通缝，若发现接缝及时用装泥编织袋填补，以防止土体由于潮浪冲击而从搭接缝流失。

袋体充填时应随时观察充灌量，满足要求时拔除充填管，并填写充填施工记录。施工过程要加强施工检查，不满足设计要求的袋体应重复充灌、检查，直至整个袋体满足设计要求(见图3)。

图3 Geotube土工管袋效果图

3.2.6 土工管袋在充填过程中的注意点

a.开始时在管袋最远的两端部以及中间一端口充填沙浆，而中间另一端口可减小水压和出水。两端应当首先充填以便固定管袋，保证堤坝轴线，浆会从土工管袋的两端口流向中间端口并且随着压力的降低沉积。

b.土工管袋内沙的积聚情况可以由一个人在管袋顶部行走判断结果，行走在加压后的管袋上会感觉到上下起伏，当管袋内沙固结成整体后走上去会感觉像走在地面上一样平整坚实。沙在泵入口处聚集最多。须在一个合适的时间点，调整泥浆泵的泥沙含量，确保土工管袋内沙子的沉积。通过转换新的泵入点对管袋进行持续填充。这种泵入点的转换要持续到下一个填充口，并且一直转换下去直到管袋充满沙子达到设计高度。

c.土工管袋要被完全地填充到设计高度。设计高度要大于等于土工管袋理论直径的一半。

d.当土工管袋的充填过程完成，所有的充填口都应该被关闭。一旦土工管袋充填好，场地须按设计要求进行平整。如果土工管袋没有外部回填，管袋附近地形需平缓，无杂物。

4 质量控制要点

a.严格按操作规程和施工技术规范进行施工，加强施工现场的管理，做到不违章指挥、操作，对不合格材料坚决清理出场，对质量达不到设计要求的坚决要求返工重做，并确保工程外观美观。

b.施工过程中，注意Geotube土工管袋的放置位置，确保堤线的顺直美观和堆叠牢固，在充灌过程中，派专人进入现场负责监督，时时留心注意，严防Geotube土工管袋过度充填爆裂，保证施工的质量和进度。

c.严把材料关，对所进行的材料进行严格检查，不合格材料坚决予以退场。

d.设置专门的设备维修人员，确保包括排水设备在内的各项设备正常运转，充分发挥设备的工作效率。

e.组织好设备零配件及各项材料的采购工作，保证连续施工作业，减少设备维修时间。

f.泥浆最大控制含沙率不得大于10%，以免浓度过高造成堵管。

5 安全控制要点

a.进入施工现场，戴好安全帽，水上作业人员一律穿好救生衣，必要的劳动保护用品穿戴齐全，施工期间严格遵守施工现场的有关安全规定。

b.安全用电要采用绝缘专用电杆，配电箱的电缆线配有套管、电线，进出不混乱，动力开关和照明开关装有漏触电保护器。各用电电器及电线的搭设均由专职电工进行操作施工。

c.由于地处沿海地区，要特别注意防台防汛工作，成立防汛领导小组，建立防台防汛突击队，贮备一定的抢汛物资。

6 结语

采用高纫聚丙烯土工管袋(Geotube土工管袋)作为促淤坝筑坝，较其他材料砌筑坝体大大缩短了施工工期，虽然该土工材料短期内投资成本比普通土工织物稍大，但由于其抗紫外线能力强，管袋不易老化且韧性强，因此堤坝的使用寿命更加长久，因此可节约养护维修的次数和成本，其社会效益和经济效益是不可估量的。