两种袋装砂围堰基础处理方式比较

李东鹏 刘宏亮

摘 要：本文通过分析两种常见的袋装砂围堰基础的施工工艺，比较两者在施工设备、施工效率、成型效果方面的不同，以供讨论。

关键词：围堰基础 施工 比较

1.引言

袋装砂围堰因其就地取材、价格低廉、施工速度快等显著优势，已推广应用到各类堤坝工程。尤其是近十年来，在环渤海地区的围海造地、防波堤等建设项目中得到了大面积的推广、实践。在袋装砂围堰的主体结构形式上，可分为堤身基础、堤身、护面结构、上部结构（防浪墙及路面等）幾部分。就堤身基础部分而言，在环渤海地区的堤坝类项目实践中，存在两种较为常见的基础处理施工工艺：一是通长砂被基础，二是中粗砂垫层基础。

在此，我们以实际工程为例，对以上两种堤身基础处理方式在施工工艺、施工设备、施工效率、成型效果几个方面进行分析、比较，以探讨两种基础施工的不同。

2.施工工艺

2.1通长砂被基础

2.1.1基础示意图

以曹妃甸工业区仓储区围海造地工程、天津临港工业区二期围海工程为例，通长砂被基础由“砂肋软体排+通长砂被+塑料排水板”组成，见图1，施工顺序为：砂肋软体排→通长砂被→塑料排水板。

2.1.2施工工艺

（1）砂肋软体排

砂肋软体排采用铺排船进行施工，利用施工定位软件进行精确定位，同时铺排船吊机配合工人将排体展开、卷筒并将位于翻板和甲板的排布上布置好砂肋条，另外吊机将泥浆泵吊至运砂船，然后后开始水力充填砂肋，同时铺排船根据充填速度绞锚移位。

（2）通长砂被

通长砂被铺设由对拉船实施，施工前操作人员抛射浮漂放大样，将对拉船移动到施工位置。用吊机将砂袋吊至甲板上，由工人将砂袋展开，将四个袋角系好对拉绳，启动锚机展开袋体，直到袋体平稳展开到边线位置，当袋体展开后，再测量四个袋角，调整位置精准定位，并在袋角系好标记浮漂，以便于下一个袋体能够与上一个袋体准确搭接。而后将充砂管接入袖口，泥浆泵启动进行充灌。

（3）塑料排水板

塑料排水板采用专业插板船进行施工，利用定位软件显示打设位置，对每根排水板的垂直度、入土深度、回带长度等均做好详细的施工记录。

2.2中粗砂垫层基础

2.2.1基础示意图

以唐山港丰南港区东防波堤工程为例，中粗砂垫层基础由“两侧小袋装砂挡堰+中间抛填中粗砂垫层+塑料排水板+高强土工布（或土工格栅）”组成，见图2，施工顺序为：两侧小袋装砂挡堰→中间抛填中粗砂垫层→塑料排水板→高强土工布（由软体排和土工格栅组成）。

2.2.2施工工艺

（1）两侧小袋装砂挡堰施工

两侧小袋装砂通常延横断面方向长度为4～5m，可采用对拉船施工，一次最多可以铺设两侧各一个袋子，小袋装砂施工工艺流程同对拉船。

（2）中粗砂垫层施工

中粗砂采用大型抛砂船粗抛和小型抛砂船补抛找平相结合的方式进行抛设，抛砂船配置挖掘机进行抛填。抛设时利用DGPS定位系统确定抛设位置，抛砂船进点至指定施工区域并精确定位后方可抛设。

（3）塑料排水板

塑料排水板施工工艺通长砂被中的塑料排水板施工类似。

（4）高强土工布（或土工格栅）

高强土工布（或土工格栅）采用对拉船进行施工，在平潮时，施工平台通过GPS定位系统进入指定施工区域，确定高强土工布的铺设位置，同时把加工完毕的高强土工布平展于平台船甲板，将高强土工布入水端置于船弦处，然后缓慢下放高强土工布同时校核高强土工布位置，并在入水的高强土工布上部压载砂肋条、袋装碎石或块石，保证高强土工布稳固。

3.两种基础的比较

两种基础均含有塑料排水板，且排水板施工工艺类似，在此不再列出，仅比较其他结构。根据曹妃甸工业区仓储区围海造地工程、天津临港工业区二期围海工程、唐山港丰南港区东防波堤工程的施工经验，下面以单个相同的典型结构断面为例进行比较：假设基础结构断面宽度（与堤轴线垂直方向）为50m，断面长度（沿堤轴线方向）为60m，厚度为1m，即基础结构工程量为3000m3，以该结构断面为例来进行比较。

3.1施工设备

以上述典型基础结构断面为例，采用两种基础结构形式施工所需的常规主要施工设备见表1。

从表1可以看出，中粗砂垫层基础施工所需的船机设备在数量和种类上都比通长砂被基础施工所需的船机设备要多，因此，施工现场船机设备布置要求更高。

3.2施工效率

以上述施工设备配备为基础，采用两种基础结构形式的施工效率见表2。

从表2可以看出，两种基础的施工所需时间相差不大，施工效率相当。

3.3成型效果

为达到典型结构断面要求的设计尺寸，两种基础在成型效果上施工控制措施见表3。

从表3可以看出，两种基础施工时，在控制成型效果的砂流失量、平整度、厚度方面，通长砂被基础明显可以得到更加有效的控制，而中粗砂垫层基础施工时收水流影响较大，控制措施复杂且难度大，因此，可以得出通长砂被基础比中粗砂垫层基础的成型效果更好。

4.结论

本文分析了环渤海地区两种常见的袋装砂围堰基础的施工工艺，在相同的设计断面下，比较了二者的施工设备、施工效率、成型效果。通过本文可以看出，在达到相同施工速率的要求下，通长砂被基础相比中粗砂垫层基础而言，其成型效果更好、船机设备更易于布置施工，是一种更加操作性更好、更加实用的围堰基础结构形式，值得更多的推广、实践。

参考文献：

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