張林華

【摘要】根據(jù)天津南港工業(yè)區(qū)海擋工程的實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境，探索大型水力充填砂袋的基本施工方法；施工過程中遇到的問題及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)?！娟P(guān)鍵詞】海擋；充填砂袋；定位；沉降1、工程概況南港工業(yè)區(qū)位于天津市濱海新區(qū)南部片區(qū)的大港區(qū)，屬于天津市“雙城雙港”空間戰(zhàn)略規(guī)劃中“雙港”中的南港區(qū)，“三軸、兩帶、六板塊”中的“大港-濱海南翼板塊”。南港工業(yè)區(qū)距離天津市區(qū)約45km。其規(guī)劃范圍北起獨(dú)流減河右治導(dǎo)線，西至津歧公路，南至青靜黃河左治導(dǎo)線，東至海水等深線-4～-5米處（岸線向海推進(jìn)8.0～13.0km）。其中：航道港池水域約38平方公里，成陸162平方公里，規(guī)劃港區(qū)造陸高程5.2m，一般地區(qū)造陸高程為3.6m。南港工業(yè)區(qū)東邊界規(guī)劃長約8.6km，開工前已建成堤頂高程為5.4m的半圓體結(jié)構(gòu)防波堤，其工程級(jí)別為一級(jí)，防潮標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇潮位+100年一遇風(fēng)浪（NE向11級(jí)風(fēng)、E向10級(jí)風(fēng)、SE向10級(jí)風(fēng)），相應(yīng)的海堤工程的級(jí)別為1級(jí)。工程抗震設(shè)防烈度為7度，考慮工程重要性，設(shè)計(jì)地震動(dòng)峰值加速度為0.12g。2、水力充填砂袋施工方法2.1 施工工藝流程（見圖1） 2.2充填袋鋪設(shè)定位將定位船行至指定地域，安裝高壓泵的一側(cè)與圍堤相鄰，通過GPS對(duì)其精確定位，并配以拋錨艇拋好前后各兩根八字型的錨纜，將船固定好。在充填袋制作時(shí)，在袋子的四邊，預(yù)留1米富裕量，用足夠拉力的4根尼龍繩和袋子的四個(gè)角點(diǎn)連接，尼龍繩的另一頭固定在吹砂船的卷揚(yáng)機(jī)上，用卷揚(yáng)機(jī)將四邊同時(shí)繃緊，并向袋內(nèi)充填部分砂子，然后將充填袋緩緩沉放就位，袋體充填完后，將尼龍繩剪斷，待系好標(biāo)識(shí)浮漂后將尼龍繩投入海中。2.3 砂料充填砂料粒徑宜為2.5mm～0.15mm，小于0.15mm的顆粒含量不大于15%，含泥量滿足設(shè)計(jì)要求，用自航式泥駁或運(yùn)輸船完成運(yùn)砂任務(wù)。2.4吹砂船定位及管線布置砂料從海上運(yùn)輸，運(yùn)砂船和吹砂船到達(dá)南港海域后可直接進(jìn)入施工海域內(nèi)海側(cè)進(jìn)行定位。充砂袋施工前，先將排架船等距排列整齊，由施工人員及快艇配合先進(jìn)行吹砂管線的鋪排。每10m架設(shè)一根浮管，并由法蘭盤進(jìn)行連接下一根管體。船舶定位點(diǎn)距離施工區(qū)域約1.5km，為保證吹砂管穩(wěn)定，連接處設(shè)置浮箱，承載浮力，到達(dá)施工區(qū)域內(nèi)再與分流器進(jìn)行連接，同時(shí)兩條定位船進(jìn)行充砂袋的鋪設(shè)，將運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的砂通過吹砂泵經(jīng)管路輸送至充灌部位，而后經(jīng)分流器分流后進(jìn)行充砂袋棱體的充灌。2.5吹填施工

砂袋由兩條定位船固定袋體鋪設(shè)完畢，開啟高壓水槍，對(duì)艙內(nèi)砂土進(jìn)行沖刷攪翻，利用泥漿泵于運(yùn)砂船中吸砂，經(jīng)高密管輸送至充灌部位，經(jīng)分流器分流后進(jìn)行充砂袋充灌。充填時(shí)先充袋體四角，在充填過程中要經(jīng)常檢查出泥管口的泥砂堆積情況，及時(shí)調(diào)整出泥管口位置，不斷調(diào)整充泥袖口，充填時(shí)在水面以上的袋體頂面人工來回踩踏，使土顆粒重新排列趨于緊密，使袋內(nèi)砂充填均勻、飽滿，確保充填平整，加快袋體排水固結(jié)速度，待整個(gè)砂袋達(dá)到屏漿階段，適當(dāng)減少充填砂袋機(jī)械或停止充填，以防布袋爆裂，留有一定固結(jié)脫水時(shí)間。充填過程中，測(cè)量人員根據(jù)充砂袋堤心斷面圖紙控制好每層砂袋頂高程，在充填過程中如一次達(dá)不到理想高度，待砂袋稍有固結(jié)后，再進(jìn)行二次或多次充填，直到理想的充盈度，砂袋厚度控制按設(shè)計(jì)要求在50cm。充填袋的充滿度控制在80%以上，每層的厚度要求0.5m。固結(jié)度達(dá)到70%時(shí)，方可進(jìn)行上一層充填袋的施工。充填施工過程中，如發(fā)現(xiàn)破損，必須及時(shí)進(jìn)行等強(qiáng)度修補(bǔ)，以防袋內(nèi)充填物流失，造成堤塌陷。充填完成后，袖口用土工帶或繩子（不得用鉛絲）綁扎好。充填后的袋子邊線與設(shè)計(jì)邊線的水平誤差不大于±10cm，高程不低于設(shè)計(jì)標(biāo)高。充填袋埝體形成后，充填袋層間的臺(tái)階使用袋裝碎石填充。2.6荷載及沉降觀測(cè)施工期間監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目包括：堤身（基）垂直、水平位移；水位或潮位；堤基孔隙水壓力；表面監(jiān)測(cè)主要包括裂縫、滑坡、坍陷、隆起、滲透變形。施工加荷控制標(biāo)準(zhǔn)滿足要求。工程施工期間加強(qiáng)觀測(cè)，每日觀測(cè)不少于2次，大潮或低潮位及出現(xiàn)異常情況時(shí)加測(cè)，控制標(biāo)準(zhǔn)：基底泥面沉降速率小于15mm/d，水平位移速率小于5mm/d，若達(dá)到或超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，暫停填筑，間歇一定時(shí)間或采取其他相措施。選取部分試驗(yàn)段進(jìn)行堆載加荷試驗(yàn)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來確定堆載加荷方案。3、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)3.1 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，充砂袋定位是本施工的難點(diǎn)和重點(diǎn)，鋪袋時(shí)應(yīng)盡量拉緊拉直，并保持受力端穩(wěn)定，承受充砂袋的拉力而不會(huì)產(chǎn)生位移3.2 根據(jù)砂袋施工經(jīng)驗(yàn)，砂袋棱體受到破壞主要是波浪的沖擊棱體產(chǎn)生的負(fù)壓所至，而負(fù)壓的產(chǎn)生主要集中至水位變化區(qū)即潮間帶，這樣來講在棱體施工完成后，棱體施工完成后外層防護(hù)要盡快進(jìn)行施工到位。3.3 泥漿濃度宜控制在10%以下，充填飽滿度宜為85%，管路出口壓力宜控制在0.2～0.3MPa，應(yīng)進(jìn)行填充試驗(yàn)，在灘地上進(jìn)行砂袋試吹，在掌握了適宜的泥漿濃度，屏漿壓力、固結(jié)時(shí)間、固結(jié)速度等經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，再進(jìn)行大面積施工。3.4 由于飽和流塑性淤泥的承載力有限（一般不超過5t/m。），施工期間，基礎(chǔ)必然會(huì)下沉甚至?xí)?，施工時(shí)應(yīng)如下措施：每天的填砂高度不宜太高；施工過程中每天進(jìn)行沉降位移觀測(cè)，以指導(dǎo)和修正施工強(qiáng)度；在填筑過程中應(yīng)注意觀察，并控制速率，以免地基失穩(wěn)，膜袋破裂。參考文獻(xiàn)：[1]《海堤工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL 435—2008）；[2]《土工合成材料 長絲紡織機(jī)織土工布》（GB/T 17640—2008）。