土工織物在長江口深水圍堰中的應用

陸健輝 盧偉華

(1.長江勘測規劃設計研究有限責任公司上海分公司，上海 200439；2.上海市水務工程設計研究院有限公司，上海 200063)

1 工程概況

該工程地處長江口北支北岸靠近連興港出口上游，是為修建船塢所設置的臨時圍堰擋水，圍堰總長度 382.76m，工程設計安全度等級為Ⅱ級。圍堰平面布置見圖1。

圍堰防浪墻頂高程 6.80m，圍堰頂高程為5.80m，堰頂寬度取6.00m。圍堰斷面結構型式為聚丙烯編織袋充填砂堰體，圍堰內坡坡面和堰頂面均用土工反濾布加預制混凝土板保護，外坡水下采用土工反濾布上拋鋪CE131土工網碎石保護，水上采用土工反濾布上干砌塊石。圍堰斷面見圖2。

2 施工特點

（1）該工程灘地較深，水上作業量大，水下鋪設充泥管袋較困難。

（2）該工程灘地開闊，是受大風大潮襲擊機會較多的地區，同時土方作業，鋪排施工均為海上作業，施工安全問題突出。

圖1 圍堰平面布置圖

圖2 圍堰斷面結構圖

3 圍堰施工

3.1 充泥管袋施工

該工程灘地高程在-4.0m至-13.0m最深處-18.0m，水上充泥管袋采用采用傳統的人工鋪設袋布泥漿泵庫內取砂充灌作業，這里只介紹水下充泥管袋施工技術方案。水下部分充泥管袋采用施工單位發明專利——子母式管袋施工工藝[1]，即船只水上鋪設袋布，泥漿泵泥庫內取砂充灌作業。

圖3 充泥管袋充填

（1）鋪袋船定位。按照預先設計的施工順序確定出施工位置線，該工程由GPS定位系統控制船只船定位。鋪袋船共五艘，兩艘定位于待鋪位置南側，兩艘定位于待鋪位置西側，一艘定位于待鋪位置東側。每艘鋪袋船上配有兩臺 2t卷揚機控制鋪袋位置。

（2）充泥管袋定位。充泥管袋加工時在袋肩上按計算好的尺寸做若干尼龍拉壞，并按30m×30m間距在袋子內設定位子袋。施工時按打包順序依次展開袋子，用Φ12尼龍長繩牽引袋子就位。尼龍長繩一端系于袋子尼龍拉環上另一端按事先設計好的順序由運輸船送至各艘鋪袋船卷揚機上。五艘鋪袋船共十臺卷揚機控制袋子的鋪設走向。安裝好輸泥管并和袋子上的子袋袖口和充泥袖口固定好。準備就緒后指揮人員發出信號，鋪袋船按袋子走向順序依次啟動卷揚機拖動袋子下水。下水后的袋子隨四周繩子的拉力慢慢向預定位置展開，直至各個方向就位后袋子定位結束。

（3）沉袋、充填。袋子在水面定位完成后開始沉袋工序。此時子袋上的輸泥管也隨袋子的定位到位。開啟泥漿泵系統先充灌北側水深較淺處的子袋，待子袋充滿后松開定位繩讓充泥管袋由北向南徐徐下沉到達河底灘面預定位置。重復充灌子袋、松繩、下沉步驟直至袋子全部沉入水下河床。袋子就位后開始水下充填。水下充填的順序也是由北側較淺處向南依次進行。

3.2 混合軟體排施工

混合軟體排由軟體排布上鋪設混凝土聯鎖塊和砂肋組成，其中根據灘面高低，混凝土聯鎖塊軟體排長度10～60m不等，砂肋軟體排長度約12m。該工程作業灘地標高較低，大小潮汐均不露灘，因此只能采取水上專業鋪排船作業。

圖4 混合軟體排施工

（1）鋪排船就位。該工程采用GPS定位技術，鋪排船配2臺GPS定位接收機及電腦設備1套。根據電腦中顯示的鋪排船動態船位圖來移動船位，將其先大致移入設計位置上，拋錨就位，再進行微調，使之符合允許的誤差要求后進行鋪排。

（2）裝排布。砂肋軟體排由運輸駁船送至鋪排船靠駁，由鋪排船吊機將排布吊至甲板，再由人工配合吊機將排布展開，一端與滾筒上鋼纜連接，啟動電機開關將布徐徐卷上滾筒。而另一端則平鋪至甲板前端。

（3）鋪排。鋪排沿垂直于堤軸線方向由內而外推進。首先進行混凝土聯鎖塊軟體排鋪放，在排體前端平展于甲板上后，將單片 5m×4m混凝土聯鎖塊吊放至軟體排布上，并用φ14防老化丙綸繩固定，完成吊放固定后，啟動翻板，使軟體排徐徐滑入水中下沉至灘地上，此時可緩慢移動鋪排船，使壓載混凝土聯鎖塊的排體全部沉放到位即完成一個甲板長度位置的排體沉放。循環上述步驟，直到將混凝土聯鎖塊軟體排全部沉放到位。緊接著進行砂肋軟體排鋪放，砂駁由取沙區將外來砂送至鋪排船側，由鋪排船上吊機將37kW泥漿泵吊入砂駁內，接好輸泥膠管與砂肋袋相接。一切準備就緒后，開動泥漿泵系統將泥漿送入砂肋袋內，充灌砂肋時應注意每臺泵充灌一個砂肋，由一端向另一端充灌，輔之于人工踩跺使流砂暢通，防止堵管。在甲板上砂肋袋完成充灌后關閉泥漿組，進行排體沉放，方法同前，直到將砂肋軟體排全部沉放到位。

為了保證軟體排的整體性能，垂直于堤防軸線方向不準搭接或縫接，平行于堤防方向搭接寬度不小于3m。

4 結 語

南通中遠船務啟東海工基地船塢塢口圍堰2008年4月8日開工，同年6月底龍口合攏，7月底圍堰工程竣工，12月初深井降水后開始塢口開挖，2009年2月底開挖完成。圍堰運行狀況良好，防滲效果顯著，安全監測數據正常。2009年4月海工塢水下結構全部完成，5月8日圍堰拆除放水，至此，圍堰工程圓滿完成任務。

圖5 圍堰拆除進水

采用聚丙烯編織袋充填土在水深近20m的長江口邊灘上建造船塢圍堰經驗還比較少，其最大優點是對長江口地區軟土地基產生的變形和沉降適應性強，就地取材，施工簡單，工期短，拆除方便，投資節省，而且對以后的類似工程樹立成功的典范，積累了成功施工的經驗，取得了較好的經濟和社會效益。

[1]陸曉升,陸靈靈.子母式管袋及其施工工藝.E02B7/00,專利號03150418.3.2004.04.14

[2]土工合成材料工程應用手冊.中國建筑工業出版社