摘 要:天津港地區(qū)圍埝結(jié)構(gòu)以充填袋堤心的斜坡堤結(jié)構(gòu)為主,圍埝基礎(chǔ)處理主要為散拋1 m厚中粗砂墊層、打設(shè)塑料排水板。而為減少散拋砂墊層在水下的流失,保證拋砂厚度,會在砂墊層兩側(cè)各設(shè)計2 m寬、1 m厚小袋裝砂埝作為擋砂埝。在施工過程中,小袋裝砂通常采用的是人工乘低潮拋理的方法,這種方法最大的弊端是工程質(zhì)量不易控制,拋理的斷面效果以及連續(xù)性無法保障,特別是泥面標(biāo)高在+0.0 m以下時,拋理的小袋裝砂低潮不能露出水面,施工質(zhì)量無法直觀檢驗。小袋裝砂由于斷面標(biāo)高不夠,沿軸線不連續(xù)等施工質(zhì)量問題,會直接加大中粗砂墊層的流失量。在這種情況下,我們從充砂袋的施工工藝中獲得啟發(fā),用類似尺寸的充砂袋代替小袋裝砂,很好的解決了結(jié)構(gòu)的整體斷面尺寸和連續(xù)性的問題,從而做到有效控制中粗砂墊層的流失。
關(guān)鍵詞:砂墊層 充填袋 擋埝 工藝改進
中圖分類號:TV52 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)01(a)-0045-02
1 工藝特點
(1)棄用傳統(tǒng)的人工拋理改用更先進的泥漿泵船水力充灌的方法,提升了施工工藝水平的同時提高了施工效率。
(2)充砂袋施工本身具有較完善的質(zhì)量控制措施,應(yīng)用于此可以更有效的進行質(zhì)量控制,特別是對于袋體定位、打設(shè)厚度以及連續(xù)性等重要的質(zhì)量控制點上具有良好的施工效果。
(3)使用泥漿泵船充灌充砂袋價格更低廉,施工成本更低。
2 適用范圍
本工藝適用于圍堤施工,且基礎(chǔ)部分設(shè)計為散拋中粗砂墊層的施工工藝。
3 工藝原理
本工藝與大型充灌砂袋的工藝原理相同,施工工藝類似,是充灌砂袋施工工藝應(yīng)用在中粗砂墊層擋埝上的拓展與革新。在施工方法及質(zhì)量控制等方面可基本參照大型充灌砂袋的相應(yīng)要求執(zhí)行。
4 施工工藝流程及操作要點
4.1 施工工藝流程
施工準(zhǔn)備→泥漿泵船定位→鋪設(shè)充砂袋袋布→充灌砂袋→移船準(zhǔn)備鋪設(shè)下一塊袋布。
4.2 施工操作要點
4.2.1 施工準(zhǔn)備
(1)設(shè)計要求小砂袋采用80 g/m2編織布,但采用充灌砂袋的施工工藝后,此強度的袋布無法滿足充灌過程中的受力要求,因此制作材料選用了與圍堤主體相同的150 g/m2編織土工布,由加工廠進行縫制,尺寸根據(jù)設(shè)計斷面確定,本工程設(shè)計小袋裝砂為2 m寬,1 m厚,袋布加工亦按照此尺寸設(shè)計,軸線方向的長度為50 m,這樣可以避免由于袋體尺寸小而造成的頻繁移船。加工時選擇較寬布幅,采用“包縫”連接??p接處強度應(yīng)大于袋布強度的90%。每個袋體袖口數(shù)量設(shè)4~5只,袖口的長度為30~50 cm,袖口直徑一般為25 cm。
4.2.2 施工操作要點
(1)充砂袋采用水力充填法施工,施工用砂采用外購砂。
(2)充砂袋由人工乘低潮鋪設(shè)。采用電吹船中的泰安泵于運砂船中吸砂,經(jīng)高密管輸送至充灌部位,經(jīng)分流器分流后進行充砂袋充灌。充填施工用高壓水槍造漿,泥漿濃度宜為20%~45%。充填時先充砂袋兩端,將砂袋基本固定下來后,再沿潮流部位逆流進行充灌,在充填過程中要經(jīng)常檢查出泥管口的泥砂堆積情況,及時調(diào)整出泥管口位置,不斷調(diào)整充泥袖口,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,待整個砂袋達到屏漿階段,適當(dāng)減少充填砂袋機械或停止充填,以防布袋爆裂,留有一定固結(jié)脫水時間。
(3)充填時,根據(jù)每個砂袋的容量,確定最佳機械配備,滿足每個砂袋在一個潮水中充填結(jié)束,并達到理想的充填高度。充完后袖口用土工帶或繩子(不得用鉛絲)綁扎好,充砂袋一旦出現(xiàn)破損處必須馬上用縫補好,縫線針距不得大于5 mm。
(4)根據(jù)設(shè)計要求,充砂袋中要求充填中粗砂,不小于30,含泥量小于3%。
(5)充砂袋需定位準(zhǔn)確,固定牢固,進泥袖口保證在水面以上,且不短于50 cm。
(6)充填袋厚度控制在0.5 m左右,充填完成后必須將袋口扎緊。
(7)充填應(yīng)用泥漿泵進行,管路出口壓力宜控制在0.2~0.3 MPa。
(8)土工布袋在鋪設(shè)及充填過程中若出現(xiàn)袋體損傷,應(yīng)及時修復(fù),縫接方法可采用外覆式。
5 材料與設(shè)備
5.1 材料
5.1.1 燃、潤油:船用柴油及潤滑油
5.1.2 船舶機械耗材
5.1.3 袋布、交通船等輔助船只
5.2 施工船舶
泥漿泵船1艘、高壓水槍4只、150 kW發(fā)電機1臺、交通船1艘。
6 質(zhì)量控制
6.1 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
施工質(zhì)量執(zhí)行以下標(biāo)準(zhǔn)
6.1.1 《水運工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)》(JTS257-2008)
6.1.2 《水運工程土工織物應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》
6.1.3《水運工測量規(guī)范》(JTJ203-2001)
6.1.4 其他有關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
6.2 質(zhì)量控制措施
(1)嚴(yán)格按照工程施工質(zhì)量管理體系要求,開展各項質(zhì)量管理工作,確保施工全過程得到有效控制。
(2)制定質(zhì)量工作計劃,分析影響質(zhì)量的因素,找尋對策。
(3)成立QC小組,項目總工程師為QC小組組長,水工工程師、測量工程師、現(xiàn)場技術(shù)人員等為QC小組成員;針對質(zhì)量管理開展工作。
(4)向施工船作詳細(xì)技術(shù)交底,明確質(zhì)量控制內(nèi)容,嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程。
(5)嚴(yán)格執(zhí)行三檢制度,確保施工質(zhì)量滿足設(shè)計及規(guī)范要求,發(fā)現(xiàn)不足及時采取補救措施。
7 效益分析
我們在天津海濱休閑旅游區(qū)臨海新城圍海造陸項目二區(qū)圍堤工程上已經(jīng)實施了該法,小充砂袋對砂墊層的保護作用很好,在漲落潮作用下,通過標(biāo)高測量,砂墊層的流失大大減小。
在按照設(shè)計計算工程量的基礎(chǔ)上進行施工,小袋裝砂實測標(biāo)高均低于設(shè)計標(biāo)高,說明袋裝砂在拋理過程中分布不均,沒能形成整體性和連續(xù)性;新工藝由于采用充灌袋工藝,袋體定位、打設(shè)厚度以及連續(xù)性容易控制,標(biāo)高符合設(shè)計要求和規(guī)范規(guī)定。(表1,圖1)
分析以上數(shù)據(jù),5天后原工藝中粗砂墊層平均標(biāo)高下降36 mm,100 m流失中粗砂共110.16 m3;新工藝中粗砂墊層平均標(biāo)高下降18 mm,100 m流失中粗砂共51.3 m3。新工藝比原工藝中粗砂流失量減少了一半。
當(dāng)?shù)卮b砂市場分包綜合單價大約為160元/m3,而該方法的實施使得分包綜合單價降至98元/m3,施工成本降低了38%。該項工程總量9824.76 m3,直接經(jīng)濟效益達到60.91萬元。同時,通過減少移錨纜等生產(chǎn)性停歇時間,減少相應(yīng)設(shè)備的使用和消耗,有效增加有效作業(yè)時間,從而起到節(jié)能降耗的效果。
8 應(yīng)用實例
天津海濱休閑旅游區(qū)臨海新城圍海造陸項目二區(qū)圍堤工程位于永定新河口北部海域,采用充砂袋斜坡堤結(jié)構(gòu)型式,圍堤總長度約2420 m,基礎(chǔ)部分為散拋中粗砂墊層后打設(shè)塑料排水板壓載固結(jié)排水。我們使用此法,分別用下層3 m寬、上層1 m寬,各50 cm厚的兩層充砂袋(每個袋體50 m長)代替原設(shè)計的兩側(cè)小袋裝砂,從實際施工效果看,采用此法在大大加快施工效率的同時,施工質(zhì)量也得到很大的提高,基本杜絕了人工拋小砂袋造成的斷面不規(guī)則,標(biāo)高不夠以及不連續(xù)等缺點,在拋完內(nèi)部的中粗砂墊層后能很好的起到減小流失的擋埝作用,施工效果很好。
參考文獻
[1]戚海波,李功軍.圍堰工程中幾種施工工藝的探討[J].中國西部科技,2009(24).
[2]石少敏.大連龍畔金泉振沖樁復(fù)合地基壓縮模量計算方法研究[D].吉林大學(xué),2011.