橋樁間圍堤堤基砂被施工技術的應用

(湖北長江清淤疏浚工程有限公司，湖北 武漢 430000)

1 工程概述

長江澄通河段通洲沙西水道長沙河—福山塘段邊灘綜合整治工程施工Ⅲ標位于張家港市樂余鎮和南豐鎮，包括新建堤線長2821m和710m臨時隔堤。新建縱堤需穿過永鋼碼頭的永泰引橋、宏泰引橋和盛泰引橋，受引橋影響段圍堤采用分期實施方案：一期先將圍堤施工到5.00m高程(引橋下方)；二期在吹填區完成后，對圍堤影響范圍內引橋進行拆除，將圍堤施工到7.35m高程。

穿過永泰引橋、宏泰引橋和盛泰引橋的圍堤堤段迎水面全部為三級邊坡，堤身分為三期實施，采用鋼筋混凝土柵欄板+干砌塊石護坡。

2 工程難點

永鋼集團碼頭的永泰、盛泰、宏泰引橋分別與圍堤Ⅶ1+981、Ⅶ1+820、Ⅶ1+820斷面交叉，與引橋連接的碼頭布置在Ⅶ1+600～Ⅶ2+821堤段外側，距離圍堤200m左右。該工程的施工難點主要有以下三個方面內容：

江蘇作為城市化進程較快的省份，也是外來務工人員較多的省份。為關愛流動和留守兒童，共青團江蘇省委在總結各地實踐的基礎上，依托“希望工程”品牌，于2011年推出標準化建設“希望來吧”項目。“希望”寓意孩子是祖國的希望。“希望來吧”既是向農民工子女發出召喚，也是向基層團組織、團員青年志愿者發出號召，更是向全社會發出倡議來關愛流動和留守兒童。“希望來吧”致力打造志愿服務有形化陣地，對接志愿服務團隊和政府、企業、高校等行業志愿者隊伍，匯聚關愛項目、隊伍和資源，對流動和留守兒童開展關愛、陪護等服務。

a.受引橋及碼頭運營的影響，Ⅶ1+500～Ⅶ2+821堤段無法在圍堤外側布置吹砂船，致使該堤段的砂被、堤身填筑、堤身砂、靠背砂用砂的供應難度極大。

那個包裹里是一件女人打給男朋友的毛線衣，還有一大堆兩人的合影，都是兩個人相戀那幾年里一塊出去玩時拍的。這些陳舊的影像本來是可以永恒的，卻這么短暫的被舍棄掉了。

b. 受引橋及碼頭運營的影響，對水上施工的安全、避讓及避風等管理要求高，安全保障難度大。

4.4.4 管袋充填

3 砂被施工方案設計

該工程于2013年12月開始施工，2014年12月完成全部工程，圍堤填筑的施工期為2013年12月—2014年4月。本工程全部圍堤填筑、圍區吹填均采用吸、運、吹工藝施工[1]，共使用了500m3吹泥船9條，配套吸砂船和運砂船若干。新建縱堤穿過永鋼集團碼頭的永泰、宏泰和盛泰三座引橋，由于引橋為永鋼集團最重要的物流通道，引橋安全關系到永鋼的正常生產。為保證引橋的安全與正常使用，公司提出《永鋼碼頭引橋影響段圍堤施工方案》，2014年1月通過了專家咨詢會審查，根據專家意見，公司修改后的引橋段圍堤專項施工方案獲得通過，并提出《工程變更建議書》變更橋樁部位的堤基砂被設計。工程已于2014年12月30日完工。

圍堤填筑工程施工要求圍堤總體平均上升，以控制圍區水流和避免集中沖刷，永泰、宏泰和盛泰三座引橋部位的圍堤同時設計變更及施工，圍區龍口合攏前全部到達4.5m高程，4月到達一期設計高程。根據圍堤充泥管袋棱體斷面的調整情況，橋樁間圍堤堤基砂被的橫斷面長度進行相應的調整，對單個袋體尺寸及形狀進行重新設計。設計變更后樁間袋體邊線與樁基間隔1m，通體袋袋體邊線與樁基間隔0.5m，各引橋處砂被鋪設相關參數見表1。

適建區主要分布于榮成經濟開發區、港西鎮、成山鎮、港灣街道、斥山街道、桃園街道、王連街道、東山街道、寧津街道。根據資源稟賦和區域特點，港西鎮、成山鎮和港灣、斥山、桃園、王連、東山、寧津有豐富的旅游資源，可優先發展旅游建設，盡量減少旅游設施對生態環境的影響和破壞，構筑水系和綠帶等生態廊道，保障生態系統的完整性；榮成經濟開發區，要發揮資源環境承載力較強的優勢，在城市建設中起帶動作用，促進戰略性新興產業、先進制造業、現代服務業以及高效生態農業的聯動發展，建設現代產業集群，增強產業競爭力，完善人口集聚和產業發展的聯動機制，提高城市的集聚和輻射能力，積極承接限制區的人口和產業轉移。

表1 砂被袋體設計參數

4 工程施工

4.1 施工準備

吹泥管袋施工完成后，已鋪設砂被袋體與樁之間有50cm的間隔需要處理。間隔處理前完成樁基減小負摩阻力的防護工作，再采用150g/m2扁絲編織土工布滿鋪于袋體與樁基之間，土工布一頭與包裹油毛氈的樁基綁扎固定，另一頭需與砂被袋體搭接不少于2m，最后用砂料填滿50cm間隔區域。

4.2 砂被袋體加工

4.2.1 劃線放樣

施工測量控制網作為施工中的放樣依據，也作為位移觀測依據。控制網必須每一個施工階段復核一次，控制網采用全站儀、GPS測設，按工程測量技術規范要求進行布設。

4.2.2 袋體縫制

砂被袋體在垂直于堤軸線方向須整塊制作；平行于堤軸線的袋體長度以利于制作和施工方便為宜。裁剪好的單幅，采用GK8-2型工業縫紉機“包縫”或“丁縫”法進行拼縫成袋，袋的縫合處和接頭處均需縫三道(先縫一道，折疊后再縫兩道)，保證縫合牢固。縫線采用二道錦綸線，強度不得小于230N，針腳間距不大于7mm，縫制后強度不低于原織物設計強度的70%。每層砂袋一般按16～20m2布置一個d=30cm、長50cm充填袖口(深水區袖口長約200cm)，以便泥漿泵輸砂管插入充填并使砂層厚度均勻。袋的縫制做到疊接到位，線腳順直，均勻牢固。

4.2.3 檢驗、打包、入庫

袋體加工完成經檢驗合格后打包入庫，并填寫入庫單，寫明規格、型號、所用部位、加工日期，立卷歸檔，并備好出庫單，供出庫用。

停了一會兒，富翁又說：“這本書如果不出版，那我就對不住女友啊！要知道，我比她大二十多歲呢，況且我家里還有個老婆，人家就這么心甘情愿的跟著我。”

4.3 施工放樣、測量

4.3.1 施工測量控制網

檢測合格的編織布經監理工程師同意后，按設計寬度和長度進行劃線放樣，并根據放樣尺寸進行裁剪，土工布按鋪設位置的設計長度(考慮褶皺系數及搭接系數)放樣、裁剪。

現代籃球比賽中罰球已經成為一種重要的得分手段和制勝的重要因素[6]，因此要給予足夠的重視，中國隊與澳大利亞、日本女籃的罰球命中率依次為72.7%、79.1%、77.0%，可見中國女籃的罰球均低于2強球隊，特別是在決定比賽勝負的關鍵期，說明中國女籃在心理素質不夠過硬、缺乏大賽經驗。決定籃球比賽勝負的關鍵分，往往就在毫厘之間，所以對于運動員不僅僅是體能、技能和戰術能力等方面的考驗，運動員面對大賽心理狀態的起伏變化對取得比賽的勝利也有著重要的影響。

4.3.2 測量放樣

根據設計圖紙和現場測放控制網點坐標，計算堤軸線、邊線控制點，測量資料必須由兩人用兩種方法計算一致后才能進行放樣施工。

有一次小區里的一樣東西被偷走了，監控里雖然拍到了小偷，但是小偷戴了頭套，沒有拍到小偷的面容。于是，我用我的千里眼看到了小偷，又看到了小偷的面容，我迅速報了警。沒過多久，小偷就被抓住了，東西物歸原主。

充泥管袋在大規模施工前，應在灘地進行試充，當取得一定經驗后，掌握泥漿濃度、布袋尺寸、屏漿壓力、屏漿時間、固結速度和沉降率等參數，再全面施工。根據實測，泥漿泵灌袋濃度可以達到40%以上。

4.4 砂被袋體施工

砂被采用充泥管袋充灌工藝施工，橋樁部位的充泥管袋采用人工定位、鋪設，吹泥船充填，施工工藝流程[2-3]如圖1所示。

4.4.1 充泥管袋施工工藝流程

圖1 充泥管袋施工工藝流程

企業作為市場競爭主體，在推動資源高效配置的同時，還應貫徹落實好科學發展觀提出的以人為本的要求，特別是在各項生產活動中確保勞動者在勞動過程中的生命權和健康權。保護廣大職工在勞動過程中的安全與健康，是企業工會組織履行維權職責的首要任務，尤其在新形勢下企業工會如何開創勞動保護工作的新局面，發揮出企業工會組織特有的作用，是一個值得研究的問題。

測量放樣趁低潮位進行，用GPS定位后，插打鋼樁，鋼樁固定好后，再進行復測，用紅油漆標記高程位置。沿堤軸線每隔50～100m布設一控制樁，控制樁上設小紅旗。控制樁統一編號，繪制在施工平面圖上，并注明相互的距離、角度及高程，以免發生錯誤。

4.4.3 袋體鋪設

砂被充填管袋充填沉放前，先對基層進行處理。將基層處凸出物及雜物進行清除。然后把加工好的袋體用汽車和機動駁船運輸運至施工現場，按照施放的平面控制線在低潮時根據放樣進行袋體鋪設。砂被袋體鋪設時，事先按照控制線兩邊打樁定位，以使袋體固定在設計位置，不受水流的沖刷影響而產生移動。人工將袋體攤鋪開，底層展開時機動船協助，要注意平整，不出現褶皺，確保袋體不偏移。

c.工程工期短、任務重，施工強度大，保證工期是工程的難點之一。

袋體鋪設就位后，做好固定和管口的連接，運砂船將所用砂運至現場并停靠于吹砂船外側，等到低潮時將輸砂管引至攤鋪好的袋體的充砂袖口中，利用吹砂船輸砂泵取砂充填。

充填過程中及時調整輸泥管口的方向，以免被充袋體受力不均而導致移位。若袋體一次充填達不到理想厚度，則采用二次充填，并采用人工擾動以加速土的固結。在袋體逐步充滿時，控制沙漿濃度和出口壓力，以避免充填造成砂袋破裂。

施工中應經常對砂被成品袋體進行檢查，如發現袋布有損壞要及時修補，以防砂土流失，潮水沖刷進而撕破袋體。砂被施工圖如圖2所示。

圖2 橋樁間砂被現場施工

4.5 橋樁間隔處理

施工準備工作包括技術準備和施工所需的船機設備、物資準備。

5 施工質量控制

橋樁間堤基砂被施工質量控制措施如下：

4.4.2 充灌試驗

a.充泥管袋大規模施工前，要求先進行試施工，結合該工程的實際工況對泥漿濃度、管袋尺寸、屏漿壓力、屏漿時間、固結速度等取得一定施工經驗后，再全面展開施工。對于加工好的充泥管袋應按現場鋪設方便的原則進行折疊，并用大紅漆標上袋體的尺寸。

b.在施工前對袋體進行檢查，確保袋體無破損。充填過程中及時調整輸泥管口的方向，以免被充袋體受力不均而導致移位。在袋體逐步充滿時，泥漿濃度一般控制在20%～30%之間，泥漿泵的出口壓力為0.2～0.3MPa，以避免充填造成管袋破裂。

文中設計的換能器的諧振頻率為20 kHz，壓電陶瓷主要尺寸為φ30×φ10×5mm，取4片，采用0.3mm厚的鈹青銅做電極片。換能器大端直徑與壓電陶瓷直徑相同D=30mm，小端直徑d=16mm。確定方程中的待定系數，帶入頻率方程，可以求出超聲振子共振時的諧振長度。為防止1/4波長階梯型變幅桿在截面突變出產生較大應力集中，采用半徑為10mm的圓弧過渡。在位移節點位置設置寬為4mm的法蘭，法蘭外沿設置為錐面，用來固定換能器，最終求得圖1所示換能器各段尺寸見表3。

c.充泥管袋在施工過程中，應經常對棱體進行檢查，如發現袋布有損壞處要及時在上面覆蓋一張編織布，用針縫合，以防土方流失。

d.充泥管袋施工時，要掌握好每天的潮位情況，根據施工進度情況，合理安排每天的工作，低潮應搶吹標高較低的袋子，潮水較高時則吹填上層袋子，以加快施工進度。

e.充泥管袋棱體應及時做好保護工作，及時用土工布覆蓋保護，在土工布鋪設后要及時進行拋石墊層施工，進行壓重保護，防止土工布變形移位，砂袋外露，造成砂流失和充泥管袋棱體的損壞。

5)考慮到海洋環境條件，控制系統及其設備在設計時應適應傾斜、搖擺、沖擊、顛震等海況條件(具體的數值應根據不同海域情況加以考慮).同時還應該考慮鹽霧、霉菌等的影響.

6 監測情況

經與永鋼集團協商選擇武漢某工程質量檢測有限公司作為橋樁變形的第三方監測單位，監測內容包括：橋墩豎向位移監測、橋墩水平位移監測和堤基孔隙水壓力監測[4]，2015年5月底監測工作結束。監測結果見表2。

習近平總書記在黨的十九大報告中指出，創新是引領發展的第一動力，是建設現代化經濟體系的戰略支撐。我們要培養一大批具有國際水平的青年科技人才，而要做好青年創新人才的培養，離不開高校對大學生創業的引導與支持。實際上自十八大以來，國家層面大力推進創新創業工作，李克強總理在2014年達沃斯論壇上首次提出“大眾創業，萬眾創新”的概念，2015年6月國務院下發《關于大力推進大眾創業萬眾創新若干政策措施的意見》，2018年9月又下發《關于推動創新創業高質量發展打造“雙創”升級版的意見》，明確“在全國高校推廣創業導師制，把創新創業教育和實踐課程納入高校必修課體系，允許大學生用創業成果申請學位論文答辯”。

增強這一技術專業人才的工作能力。建筑施工在開展的過程中，一定要注重人才培養，只有在具備充分人才的基礎上才可以充分發揮注漿施工技術的作用。

表2 沉降及水平位移觀測結果 (單位：mm)

監測結果顯示，沉降和水平位移都遠遠低于限值要求。孔隙水壓力監測結果表明，圍堤填筑過程中，堤底土體中產生的超孔隙水壓力值在施工控制范圍內(最大超孔隙水壓力僅達到5kPa，消散周期3d～15d)，加載速率滿足地基土穩定要求。

7 結 語

在該工程中，橋樁間圍堤堤基砂被施工采用與原設計相同的充泥管袋工藝，但與標準斷面的砂被施工相比，在斷面結構設計和施工程序上有所不同，既保證了砂被原有功能作用不變，同時也在施工工藝上具有可操作性，從而在保證了橋梁橋樁安全的前提下不影響砂被的作用。在整個圍堤施工過程中邀請有資質的第三方每天同步監測橋樁水平、垂直位移變形數據，施工結束后監測數據表明橋樁的水平位移和垂直位移變形很小，遠未達到設計限值，確保了橋樁的安全，同時棧橋的正常使用未受到任何影響，說明整個方案是可行的，也為橋樁間圍堤堤基砂被施工取得了寶貴的經驗。

[1] 吳偉偉.砂被鋪設工藝在圍堤中的應用——以小洋山北側圍堤工程為例[J].浙江水利科技,2014(3):50-52.

[2] 許四發.長江口深水航道治理二期工程SⅡB標段軟基處理之砂被鋪設工藝研究[J].水運工程,2004(9):48-52.

[3] 陳桂麗.水下鋪設砂被施工工藝[J].城市建設理論研究:電子版,2012(24).

[4] 郎濤,付建軍,廖彬秀.雙圓柱橋墩長摩擦樁樁基沉降值分析[J].水利建設與管理,2013,33,(7):32-37.