陳惠達(dá)，應(yīng)軍業(yè)

（浙江艮威水利建設(shè)有限公司,浙江 寧波 315800）

1 工程概況

梅山水道北堤工程位于北侖區(qū)梅山島與穿山半島西南部之間的梅山水道北端,海堤長(zhǎng)800 m,為復(fù)式斷面土石混合堤,堤頂兼做疏港交通一級(jí)公路,寬度35 m,堤頂高程8.20 m（85國(guó)家基面,下同）,路面高程7.40 m。工程地處亞熱帶與中亞熱帶過渡區(qū)域的氣候區(qū),受風(fēng)浪和潮汐影響大,海區(qū)屬正規(guī)半日潮,多年平均高潮位2.39 m,平均潮位0.68 m,堤軸線涂面高程為-10.10 m～-0.90 m,實(shí)測(cè)最大流速1.64 m/s。

本工程海堤全線建在深厚軟土地基上,采用鋪設(shè)軟體排的基礎(chǔ)處理方法,以加速地基排水固結(jié),增加堤基土體的抗剪切破壞能力,防止工后出現(xiàn)較大的不均勻沉降。

2 工藝流程

工藝流程見圖1。

圖1 軟體排鋪設(shè)流程

3 施工方法

3.1 繪制軟體排鋪設(shè)圖

根據(jù)海堤軸線布置型式、設(shè)計(jì)堤基的寬度,結(jié)合鋪設(shè)船只滾筒的長(zhǎng)度,繪制鋪設(shè)平面圖,計(jì)算出每一塊軟體排尺寸及坐標(biāo)位置,作為一個(gè)鋪設(shè)單元格（圖2）。

圖2 軟體排鋪設(shè)單元圖

3.2 軟體排制作

1）軟體排所用材料包括土工布、加筋帶、錦綸線等,軟體排排布和砂肋布分別采用760 g/m2、 230 g/m2聚丙烯長(zhǎng)絲機(jī)織布制作而成（技術(shù)指標(biāo)見表1）；加筋帶寬帶10 cm,單位重量≥70 g,抗拉強(qiáng)度≥25 kN/根；錦綸線采用35 支3 股規(guī)格,強(qiáng)度不小于150 N。

表1 砂肋軟體排技術(shù)指標(biāo)

2）軟體排在海堤橫斷面方向須整塊制作,不準(zhǔn)搭接或縫接,在海堤軸線方向可以搭接或縫接,縫接必須采用包縫法或丁縫法（二道錦綸線,針腳間距≤7 mm）,縫制后強(qiáng)度不低于原織物設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60%。加筋帶采用三道錦綸線（針腳間距≤10 mm）可靠地縫制在軟體排上。每塊軟體排寬度在30 m左右,單塊重量達(dá)3 t～4 t。

3）由于整塊軟體排布長(zhǎng)度較大,且受卷筒與甲板凈高度的限制,軟體排布與砂肋分別制作,加筋帶沿長(zhǎng)度方向按設(shè)計(jì)砂肋間距預(yù)留Ф300 環(huán)扣,以便安裝砂肋管。

3.3 軟體排鋪設(shè)

軟體排鋪設(shè)由鋪設(shè)船體、吹砂船體、定位系統(tǒng)、鋪設(shè)裝置等組成。

3.3.1 軟體排裝船

將檢驗(yàn)合格的軟體排平展在鋪設(shè)船的甲板上,軟體排尾端的加筋帶拉環(huán)與卷筒上的Ф20 尼龍繩通過活口連接。啟動(dòng)卷筒開始卷排布,當(dāng)排布的第一排砂肋環(huán)扣處于滑板邊緣時(shí)停止卷排布,在環(huán)扣內(nèi)穿入砂肋管袋,一頭扎牢,另一頭與吹砂管連接,并沿軟體排的長(zhǎng)度和寬度方向每側(cè)間隔3m設(shè)一個(gè)定位浮標(biāo)。

3.3.2 鋪設(shè)船定位

鋪設(shè)船系具有自航動(dòng)力水上甲板鋼質(zhì)平臺(tái)帶懸臂鋼滑板船,定位準(zhǔn)確與否是順利鋪設(shè)軟體排,保證鋪設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵工序。因此,鋪設(shè)船采取船體長(zhǎng)度方向平行于軸線定位,垂直軸線方向移船,定位依靠安裝在船體上的高精度GPS定位系統(tǒng)。鋪設(shè)船在船上GPS引導(dǎo)下進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng),四邊下錨粗略定位,然后在電子海圖上放大施工區(qū)域鋪設(shè)單元格,根據(jù)鋪設(shè)船與軟體排鋪設(shè)單元格的相對(duì)位置進(jìn)行絞錨移船,使船體鋼滑板邊線與鋪設(shè)單元格起始邊線重合,即認(rèn)為鋪設(shè)船已準(zhǔn)確定位,可以開始鋪設(shè)。砂肋軟體排鋪設(shè)示意見圖3。

圖3 砂肋軟體排鋪設(shè)示意圖

3.3.3 充砂沉排

鋪設(shè)船準(zhǔn)確定位后,運(yùn)砂船?？吭诖瞪按?啟動(dòng)吹砂船上的高壓水泵,用高壓水槍破碎、液化砂土,啟動(dòng)泥漿泵將砂漿通過輸砂管向砂肋管內(nèi)充填。充灌砂肋從一頭充灌,交錯(cuò)充灌,嚴(yán)禁雙向?qū)Τ?在充砂時(shí)用人力進(jìn)行排水搗實(shí),以加快砂土的固結(jié),砂肋充盈率必須大于80%。在甲板上的砂肋充灌完成后,絞錨移船放排入水,利用砂肋自重使排體沿滑板徐徐沉入海底,當(dāng)最后一條砂肋位于滑板邊緣時(shí),停止移船,本著充灌一段沉放移位鋪設(shè)一段的原則,繼續(xù)充灌下一批砂肋袋。以此類推,直至整塊軟體排全部鋪設(shè)完成,移動(dòng)船位,重新定位,進(jìn)行下幅排的鋪設(shè)。

3.4 拋石壓載

在軟體排鋪好后立即進(jìn)行拋石壓載,壓載先兩邊后中間,采用液壓開底駁或甲板駁下料均勻壓載。

4 質(zhì)量控制

4.1 實(shí)行首件工程認(rèn)可制

為保證工程質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì),減少盲目施工,在施工中實(shí)行首件工程認(rèn)可制。首件工程認(rèn)可制立足于“預(yù)防為主、先導(dǎo)試點(diǎn)”的原則,采取PDCA循環(huán)的方法,抓住首件工程的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),以指導(dǎo)后續(xù)工程批量生產(chǎn),及時(shí)預(yù)防和糾正后續(xù)批量生產(chǎn)可能產(chǎn)生的各種質(zhì)量問題。

4.2 選擇合適的鋪設(shè)時(shí)機(jī)

本工程所在海域的潮流為正規(guī)半日潮,低平潮時(shí)段水淺流緩,較適合軟體排的鋪設(shè)。通過對(duì)海洋水文資料分析,結(jié)合實(shí)時(shí)測(cè)量結(jié)果,低平潮時(shí)段長(zhǎng)為3h～4h,基本可滿足在該時(shí)段內(nèi)完成整塊軟體排的鋪設(shè),且可保證鋪設(shè)的質(zhì)量。

4.3 確保原材料的質(zhì)量

軟體排根據(jù)鋪設(shè)單元格的尺寸嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行制作,必須整塊,中間不準(zhǔn)搭接或者縫接,軟體排每5000 m2取1 組樣品送檢。軟體排使用的商品砂,每1000 m3都進(jìn)行抽樣化驗(yàn)做顆粒分析,必須保證粘粒（d＜0.005 mm）含量小于3%,滲透系數(shù)不小于10-3cm/s。

4.4 橫向張拉減少排體收縮

橫向拉繩對(duì)減少排體橫向收縮有很大作用,排體的兩側(cè)事先縫制好拉繩,在排體沉放時(shí)用人工在兩側(cè)拉緊拉繩,要求施工過程中拉繩受力均勻,要防止拉繩過松導(dǎo)致袋體產(chǎn)生過大收縮,也要防止拉繩過緊將拉環(huán)拉斷。

4.5 增加設(shè)計(jì)搭接量

軟體排設(shè)計(jì)搭接寬度為2 m,施工控制誤差為±500 mm,在施工中,將搭接寬度適量增加,控制水下搭接任一點(diǎn)不少于2.0 m。

4.6 控制充填砂漿液稠度

充填砂漿液稠度直接影響充填的速度和質(zhì)量,漿液過稀排水時(shí)間長(zhǎng),充填時(shí)間就會(huì)增加,漿液過稠易堵管,通過試驗(yàn)確定適宜的漿液稠度,并嚴(yán)格加以控制,隨時(shí)檢測(cè)和調(diào)整,提高充灌效率和質(zhì)量。

4.7 動(dòng)態(tài)修正預(yù)鋪排位

排體鋪設(shè)過程中,在與下一張排搭接的一側(cè)自排頭沿排身至排尾按有關(guān)建筑物工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的要求設(shè)置測(cè)點(diǎn)浮漂,鋪排后采用“倒垂法”及背包式GPS測(cè)定實(shí)際鋪設(shè)的排位。根據(jù)測(cè)定的實(shí)際排位,動(dòng)態(tài)修正下一張排的設(shè)計(jì)位置。沉排過程中還應(yīng)時(shí)刻注意觀察GPS的工作狀況,如GPS出現(xiàn)失鎖情況,鋪排船應(yīng)立即停止鋪排工作。

4.8 采用多種方法檢測(cè)鋪設(shè)質(zhì)量

1）用GPS定位儀復(fù)核浮標(biāo)的位置,以檢查排體是否有收縮,首尾邊線是否到位。

2）使用手提測(cè)深儀,按照每2 m一個(gè)測(cè)點(diǎn),5 m一個(gè)斷面測(cè)量驗(yàn)收軟體排頂標(biāo)高。

3）使用潛水員水下探摸,探明軟體排間搭接情況,如有搭接不符合要求的,確定位置,采取補(bǔ)救措施。

4.9 鋪設(shè)質(zhì)量

通過水下探摸和儀器檢測(cè),排體鋪設(shè)平整,搭接寬度滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范不少于2 m的要求。從沉降觀測(cè)資料分析,海堤沉降均勻,總沉降量控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi),且沉降已趨于穩(wěn)定,說明軟體排施工質(zhì)量是有保證的。

5 結(jié)語(yǔ)

1）實(shí)行首件工程認(rèn)可制是及時(shí)改進(jìn)施工工藝、避免盲目施工、確保工程質(zhì)量的重要手段。

2）實(shí)踐證明本施工方法在深水急流海區(qū)鋪設(shè)軟體排是成功的,采取的施工技術(shù)措施是有效的。

3）本工程的成功實(shí)施經(jīng)驗(yàn)以及在實(shí)施過程中遇到的問題和解決措施,可供類似工程施工借鑒。