Geotube土工管袋的施工探析

方華美，范柯杰

(浙江江南春建設集團有限公司，杭州 311243)

1 工程概況

永嘉縣南部的甌北鎮三江片，楠溪江與甌江交匯處甌江北岸，與溫州市區隔江相望。本工程促於壩斷面共設兩級Geotube土工管袋棱體，第一級軸線長1250m，第二級軸線長1200m，涂面接觸部分有Geotube護坦同時起到護底作用，一、二級之間平臺有Geotube土工織物護面，同時可作為第二級護底。在回填區域下游方向設龍口一座，龍口寬100m，位于樁號A0+800～A0+900斷面處。工程屬于臨時工程，工期3個月，根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL 252—2000)，采用重現期為5年，屬于5級土石結構臨時性水工建筑物。

溫州甌江過江通道北端地面填筑工程由于施工工期緊，且要保證較長時間使用年限，工程采用高紉聚丙烯土工管袋作為促淤壩，可保證過江通道工程進度及橋梁結構安全，同時有利于三江片區圍墾的順利推進，同時可以為三江標準堤和甌江大橋的施工提供施工道路、堆場、預制場地等便利條件。

2 工藝特點及工藝原理

一般土工織物的特點是重量輕、整體連續性好(可做成較大面積的整體)、施工方便、抗拉強度一般、耐腐蝕和抗微生物侵蝕性一般，未經特殊處理，抗紫外線能力低，如暴露在外時，受紫外線直接照射容易老化，影響管袋的使用年限，且增加相應維修養護費用;Geobube土工管袋是高抗紫外線能力的高紉聚丙烯土工管袋，主要具有加筋、過濾、隔離特性。其具體特性為:?高抗拉強度(70～200kN/m);?獨特高強縫制強度;?高抗酸堿腐蝕性能(pH2～13);?高抗紫外線能力(大于90%/500h)。

Geobube土工管袋可應用在眾多水利和海洋工程中，如:護岸、防波堤、毛石堆防浪堤、管狀包容結構等。即使在惡劣的條件下，土工合成材料安裝方便，而且施工完畢后，具有耐久性能。亦可應用于加筋土結構，如:擋土墻、斜坡和路堤工程中。它們能抵抗土壓力，從而提高抗剪強度和抗變形能力。應用土工合成材料可以快速經濟地建設擋土墻、斜坡和路堤，將為土體加筋工程提供高抗拉、低應變和低蠕變的理想性能。見圖1。

圖1 Geotube土工管袋鋪設及固定示意圖

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程

施工準備→測量放樣→土工織物護底+護坦→一級土工管袋→防紫外線土工織物鋪設→二級土工管袋→圍區回填→三級土工袋→場地回填整平。

3.2 操作要點

3.2.1 施工準備

根據施工組織設計中的施工人員、施工機械設備、Geotube土工管袋、平板船及物資材料等進行組織調遣，搭建臨時設施，做好前期施工準備工作，安裝變壓器，安裝好低壓端計量裝置，并在業主的配合下，做好施工的有關手續及Geotube土工管袋的送檢試驗，確保按計劃順利開工。

施工前通過地形測量，計算好吹填區的最大回填量，以確保管線布置合理和足夠數量的船舶和泥漿泵機組，避免不必要的接、移管工作對施工進度的影響。在組織調遣船舶到位后，根據放樣點，將船舶駛入取土點，拋錨定位后，立即在船上安裝泥漿泵、高壓清水泵等配套施工機具設施。

3.2.2 測量放樣

首先對業主提供的坐標點、基準線和水準點及資料數據進行復測、確認，并將復測、確認意見報監理審核，設立施工測量控制網點，符合精度要求后，用混凝土包樁加固定位，并引樁做好保護，然后將控制測量計算成果及繪圖資料一并報監理審核批準，并定期進行復測。

根據已測定的施工測量控制網(點)，按照管袋鋪設的設計圖紙和實際地形，采用支導線測量方法實地引測堤軸線，根據提供的坐標逐段引測向江中延伸的軸線，江中軸線標點采用立浮標(標架)的方法，并引測控制高程。每條軸線應設立固定軸線樁三個，并經業主、設計、監理共同驗收認可。

3.2.3 Geotube抗紫外線土工織物施工

土工織物主要采用人力鋪設，土工織物塊與塊之間拼接采用廠家專用的連接聚丙烯扣連接。土工織物鋪設時應拉直平順，并用U形釘固定好。橫向每幅之間搭接寬度不小于5cm，并在搭接處用聚丙烯扎扣連接，縱向搭接寬度不小于20cm，接縫應錯開。

3.2.4 Geotube土工管袋鋪設及固定

土工管袋固定選擇人工鋪設，鋪設前應除去范圍內的塊石、雜物等有礙鋪設效果的物體。加工好的袋體運至施工現場，為了防止土工管袋沖移和掀動，保證充填袋位置準確，充填土工管袋可采用在管袋外圍打設木樁與鋼管，以固定位置。充填土工管袋鋪設要注意平整，確保袋體不偏移。袋體鋪設完成后及時充填土方以防止水沖刷移位。見圖2。

圖2 Geotube土工管袋充填示意

3.2.5 Geotube土工管袋充填

采用22kW泥漿泵機組進行吹填管袋，泥漿泵機組固定于平板船上。將泥漿泵輸泥管引至攤鋪好的袋體的充泥袖口中，利用輸泥管進行取泥充灌。管袋充灌按充填→迸漿→二次充填的順序進行，在充填過程中及時調整輸泥管口方向使管袋受力均勻，避免變形(見圖2)。管袋進行迸漿時，注意控制好迸漿壓力，防止爆袋，充灌時注意調換充泥袖口，直至袋體飽滿。為避免受潮水沖擊變形，充盈率控制在80%左右。相鄰袋體除綁緊套環以外，還要確保充填后兩袋體之間相互緊密，沒有通縫，若發現接縫及時用裝泥編織袋填補，以防止土體由于潮浪沖擊而從搭接縫流失。

袋體充填時應隨時觀察充灌量，滿足要求時拔除充填管，并填寫充填施工記錄。施工過程要加強施工檢查，不滿足設計要求的袋體應重復充灌、檢查，直至整個袋體滿足設計要求(見圖3)。

圖3 Geotube土工管袋效果圖

3.2.6 土工管袋在充填過程中的注意點

a.開始時在管袋最遠的兩端部以及中間一端口充填沙漿，而中間另一端口可減小水壓和出水。兩端應當首先充填以便固定管袋，保證堤壩軸線，漿會從土工管袋的兩端口流向中間端口并且隨著壓力的降低沉積。

b.土工管袋內沙的積聚情況可以由一個人在管袋頂部行走判斷結果，行走在加壓后的管袋上會感覺到上下起伏，當管袋內沙固結成整體后走上去會感覺像走在地面上一樣平整堅實。沙在泵入口處聚集最多。須在一個合適的時間點，調整泥漿泵的泥沙含量，確保土工管袋內沙子的沉積。通過轉換新的泵入點對管袋進行持續填充。這種泵入點的轉換要持續到下一個填充口，并且一直轉換下去直到管袋充滿沙子達到設計高度。

c.土工管袋要被完全地填充到設計高度。設計高度要大于等于土工管袋理論直徑的一半。

d.當土工管袋的充填過程完成，所有的充填口都應該被關閉。一旦土工管袋充填好，場地須按設計要求進行平整。如果土工管袋沒有外部回填，管袋附近地形需平緩，無雜物。

4 質量控制要點

a.嚴格按操作規程和施工技術規范進行施工，加強施工現場的管理，做到不違章指揮、操作，對不合格材料堅決清理出場，對質量達不到設計要求的堅決要求返工重做，并確保工程外觀美觀。

b.施工過程中，注意Geotube土工管袋的放置位置，確保堤線的順直美觀和堆疊牢固，在充灌過程中，派專人進入現場負責監督，時時留心注意，嚴防Geotube土工管袋過度充填爆裂，保證施工的質量和進度。

c.嚴把材料關，對所進行的材料進行嚴格檢查，不合格材料堅決予以退場。

d.設置專門的設備維修人員，確保包括排水設備在內的各項設備正常運轉，充分發揮設備的工作效率。

e.組織好設備零配件及各項材料的采購工作，保證連續施工作業，減少設備維修時間。

f.泥漿最大控制含沙率不得大于10%，以免濃度過高造成堵管。

5 安全控制要點

a.進入施工現場，戴好安全帽，水上作業人員一律穿好救生衣，必要的勞動保護用品穿戴齊全，施工期間嚴格遵守施工現場的有關安全規定。

b.安全用電要采用絕緣專用電桿，配電箱的電纜線配有套管、電線，進出不混亂，動力開關和照明開關裝有漏觸電保護器。各用電電器及電線的搭設均由專職電工進行操作施工。

c.由于地處沿海地區，要特別注意防臺防汛工作，成立防汛領導小組，建立防臺防汛突擊隊，貯備一定的搶汛物資。

6 結語

采用高紉聚丙烯土工管袋(Geotube土工管袋)作為促淤壩筑壩，較其他材料砌筑壩體大大縮短了施工工期，雖然該土工材料短期內投資成本比普通土工織物稍大，但由于其抗紫外線能力強，管袋不易老化且韌性強，因此堤壩的使用壽命更加長久，因此可節約養護維修的次數和成本，其社會效益和經濟效益是不可估量的。