單袋疊筑法龍口閉氣在錢塘江南岸圍涂工程中的應用

陳小虎，周武兵，高唐峰

(寧波四明湖建設有限公司，浙江余姚 315400)

1 工程概況

余姚市海塘除險加固治江圍涂二期工程小曹娥塊、曹朗北塊圍涂工程，位于余姚市小曹娥鎮，圍涂面積626.67hm2。其中北順堤為3級堤防，總長3655m，由小曹娥北順堤(長1824m)與曹朗北順堤(長1831m)組成;曹朗東北直堤為長1790m的4級堤防工程;R81隔堤為長1942m的5級堤防工程。該工程預留龍口寬度600m(位置為小曹娥北順堤樁號0+400～1+000)，充、吹、填土方工程316萬m3，其中龍口段護底20萬m3，小塘斷面土方46890m3，龍口封堵土方13056m3。

其龍口閉氣施工采用了單袋疊筑封堵龍口閉氣施工工藝，解決了圍涂工程龍口閉氣必須在一個小潮汛一次性閉氣小斷面土方完成的施工難題。(一個小潮汛為7天)。

2 施工前準備工作

圖1 大型備用泥庫

a.首先對潮汐、潮位進行分析，根據多年潮汐潮位數據來確定封堵的時間。龍口閉氣一般選擇在農歷10月上旬至12月上旬，該時間段能避開汛期、西北大風及寒潮等因素。

b.龍口封堵閉氣施工采用單袋疊筑法，取土方法采用傳統的泥漿泵充吹填施工。

單袋疊筑法具體為:在龍口護底袋高程基礎上，在一個小潮汛內疊筑充泥袋至2.8m高程，充泥袋袋徑分別為10m、8m、6m，袋高0.6m+0.6m+0.6m的方案，保證不過潮。

c.由于龍口段閉氣施工的重要性，必須配備足夠施工設備，組建高度統一的施工班組和領導班子，并在閉氣前建立大型泥庫，用于閉氣時的土方充吹填。

閉氣施工前，龍口兩側須建立大型備用泥庫(見圖1)，備用土料3～4萬m3，并在儲泥過程中摻入20%海沙，以起到加速土方沉淀固結的作用。

d.根據龍口封堵方案計算土方工程量。小塘斷面閉氣土方46890m3，單袋封堵土方13056m3，小塘斷面在3.4m高程處土方16944m3，小塘斷面在3.4～6m高程處土方量16890m3。

e.計算泥漿泵數量配備及人員安排，按土方工程量計算如下:

?采用22kW泥漿泵配用5t海船，每一艘船配兩臺泥漿泵為一組，24h作業，兩班制。船上每臺22kW泥漿泵排量 200m3/h，土方含量 12% ～15%，每臺22kW泥漿泵出土量 =200m3×13.5%=27m3/h。泥庫中泥漿泵出土量為船只上的2倍，即54m3/h;?每套泥漿泵安排4個勞動力兩班制輪流作業，由于該工程龍口封堵土方13056m3，候潮工作時間6h必須封堵工程量為13056m3÷6=2176m3/h，安排船只泥漿泵42套，泥庫泵20套(東西泥庫各10套)，27m3/h×42+54m3/h×20=2214m3/h＞2176m3/h。滿足龍口封堵要求;?該工程所用船只數量較多，對取泥坑要保持一定距離，防止取泥坑貫通，船只距離堤腳一般不小于150m。船只定位原則:避開龍口回水;土源充足;就近定位。

3 施工工藝流程及具體操作要點

3.1 施工工藝流程(見圖2)

圖2 施工工藝流程

3.2 龍口外側平拋護底及非龍口段充吹填施工

3.2.1 船拋護底

用200-300t漏底船進行拋填，采用GPS控制軸線，拋填至1m高程，按封堵方案寬為30m，石料中所含大塊石不小于100kg，拋填完成后，進行挖掘機平整(候潮平整)。

3.2.2 非龍口段充吹填施工

a.該工程工期安排分三個階段，第一階段非龍口段土方按計劃完成，第二階段龍口閉氣按計劃完成，第三階段護坡理砌、道路等。其中，第一階段的關鍵任務是為第二階段開工做準備工作。同時對已完成的土方采取保護措施，認真落實防洪度汛的工作安排，儲備一定量的除險物資，如:鋼管、毛竹、300g/m2無紡布、鐵絲等。

b.對已完成土方進行保護，采用無紡布鋪設。鋪設要點:從垂直堤軸線方向鋪設到堤頂，中間不能搭接，橫向搭接用麻絲繩縫制。無紡布固定，從垂直堤軸線方向用竹條夾住，用φ10鋼筋制成U形，插入泥土固定竹條。

3.3 龍口段充泥袋護底(見圖3)

a.充泥袋護底施工順序:從深到淺，充泥袋疊袋橫縫相互錯開。

b.水下安裝充泥袋:袋的四角用尼龍繩綁扎連接，用大石塊拋錨。充泥必須單潮固結，以免沖跨。

c.龍口段護底充填高程為1.0m:先把護底袋充填至0.0m高程，待10～20天促淤、穩定后，再充填至1.0m高程。

d.護底袋設計。材料采用200g/m2有紡編織布，單袋長度一般為50m，高度0.6m，寬度根據實際需要廠方定做。

3.4 龍口閉氣

a.管理人員及班組安排。選擇公司優秀的管理人員組成項目管理班子，項目經理要有較強的組織、協調、安排能力。

b.選擇責任心強、有豐富施工經驗的操作班組。

c.施工平面布置。編制施工現場平面圖，詳細注明取泥船的定位、船只數量、電線架設、輸泥管走向、變壓器定位，夜間照明布置，及各個班組分工分段任務。

d.龍口小塘閉氣。主要分三個步驟:?斷面寬度14.75m、11.6m、8.5m，依次充袋壘加疊到2.8m高程，必須在6h內完成土方固結，漲潮時不過潮水，土方充吹填加高固結時，外坡采用鋪設一層土工布及塊石混合料保護;?小塘拼寬加高至3.4m，土方工程量為16944m3，在12h內必須完成，土方吹填固結采取人工用竹梢頭搗實，充泥袋用人工踩踏固結，同時檢查漏洞，專人負責，24小時值班檢查;?小塘斷面3.4～6m高程土方量約16890m3，在48h內分別加高完成至6m高程，多余出土量進行大塘拼寬。

4 施工材料、設備要求

4.1 無紡土工布

a.單位面積質量300g/m2。

b.單位面積質量偏差控制在±7%。

c.條樣拉伸:縱向抗拉強度≥9.5kN/m，縱向伸長率25% ～100%，橫向抗拉強度≥9.5kN/m，橫向伸長率25%～100%。

d.垂直向滲透系數k×(10-1～10-3)cm/s，k=1.0 ～9.9cm/s。

e.等效孔徑O95＜0.2mm。

4.2 下部大型充填編織袋

a.單位面積質量:200g/m2。

b.允許偏差值:±10%。

c.條樣拉伸:縱向抗拉強度≥40kN/m，縱向伸長率≤28%，橫向抗拉強度≥28kN/m，橫向伸長率≤28%。

d.垂直向滲透系數:10-1～10-4cm/s。

4.3 上部充填編織袋

a.單位面積質量:140g/m2。

b.允許偏差值:±10%。

c.條樣拉伸:拉伸強度(縱向)≥25kN/m，伸長率(縱向)≤28%，拉伸強度(橫向)≥18.5kN/M，伸長率(橫向)≤28%。

d.垂直向滲透系數:10-1～10-4cm/s。

4.4 機具設備

a.22kW泥漿泵82套。

b.5T海船21艘。

c.P200型挖掘機4臺。

d.測探儀1臺。

5 質量控制

a.嚴格控制編織袋的搭接，并派專人檢查是否有空洞，如有，及時用無紡布堵塞。

b.龍口合攏后要及時進行小塘閉氣、泥芯施工，以防止管涌。

c.合攏過程中派專人觀察水情以及龍口外側有無水暈現象，以便及早處理。

d.龍口合攏后及時將堤身加寬至標準斷面，以防止大潮來臨時對龍口的沖刷。

e.留存部分泥漿泵機組以及應急材料備用。

f.龍口封堵完成后，對迎潮面坡腳進行拋石防護。

g.堤防土方，坡面的坡度與標高應滿足設計要求和施工規范的規定。

6 安全措施

a.施工中嚴格遵守《水利水電建筑安裝安全技術規程》(SO 2677—88)，機械的操作必須符合《建筑機械使用安全技術規程》(JGJ 33—2001)。

b.禁止非施工人員進入施工現場，禁止非施工車輛進入施工現場。

c.水上作業時，作業人員須穿戴好救生衣，不得穿有筒膠鞋、高跟鞋、帶釘易滑硬底皮鞋。每次作業前，作業人員應對所用的救生衣進行檢查，確認其安全有效。乘坐交通艇人數不得超過該艇的定員標準。夜間作業須有足夠的照明。當風力超過6級時，或有影響安全施工的天氣時停止作業。

d.操作人員必須做好三級安全教育和班前安全技術交底。

e.施工用電:?支線架設時配電箱的電纜線應有套管，電線進出不混亂，大容量電箱上進線加防水彎;?支線絕緣好，無老化、破損和漏電;?支線應沿電桿架空敷設，并用絕緣子固定。

現場照明:采用220V電壓，照明導線應用絕緣子固定。嚴禁使用花線或塑料膠質線。導線不得隨地拖拉。照明燈具的金屬外殼必須接地或接零。開關箱必須裝設漏電保護器。

配電箱安裝高度和絕緣材料等均應符合規定。電箱內應設置漏電保護器，使用合理的額定漏電動作電流進行分級配合，動力和照明分別設置，以確保專路專控，總開關電器與分路開關電器的額定值、動作整定值相適應。熔絲應與用電設備的實際負荷搭配，金屬外殼電箱應做接地或接零保護。開關箱與用電設備實行一機一閘一保險。

f.泥漿泵運行前，項目安全員和技術員對所有臨時用電設備進行安全檢查及整改，直至消滅安全隱患后才能進行泥漿泵運行。

g.運輸車輛倒退時，車輛應鳴后退警報，并有專人指揮查看車后。

h.施工機電設備應有專人負責保養、維修和看管，確保安全生產。施工現場的電線、電纜應盡量放置在無車輛、人、畜通行部位。

i.夜間施工作業時，應有足夠的照明，并防止眩光。

7 結語

針對該工程圍涂面積大、涂面深、潮差高、充泥袋護底困難的現狀，本文采用單袋疊筑法封堵龍口閉氣施工，能夠提前進行勞動力的安排，對設備配備進行有針對性的班組協調和管理，確保龍口閉氣施工一次性成功，大大減少了沖刷的損失，避免了因封堵龍口失敗所造成的重大經濟損失，降低了施工風險，有效地實現了工程建設的安全、質量、進度及投資目標。

采用此法對南岸其他多個龍口閉氣施工的實踐證明，圍涂工程單袋疊筑封堵龍口閉氣施工工藝成熟、可靠，在實際工程中獲得了較好的社會效益和經濟效益。此法適用于錢塘江南岸強潮涌地區、龍口涂面低于-2～-3.2m、圍涂面積333.33～666.67hm2工程的龍口閉氣。