溫州市甌飛一期圍墾工程地基處理施工工藝分析

蘇 容

（溫州市甌飛開發建設投資集團有限公司，浙江 溫州 325000）

0 引言

水利工程建設場地多為淤泥、軟土等土層較厚的區域，這類土體的主要特征是承載力較低，難以直接作為基礎持力層，針對這種情況往往需要采取地基處理措施，提高土層承載力[1～3]。在水利工程中，常見的地基加固處理方法包括：墊層法[4]、粉噴樁[5]、真空預壓法[6]等。除了地基處理方案設計外，施工質量也是工程建設質量的重要影響因素，水上工程建設受環境、施工工藝影響較大，選擇科學、合理的施工工藝是十分重要的[7～9]。本文結合溫州市甌飛一期圍墾工程對水上施工地基處理工程進行分析。

1 工程概況

溫州市甌飛一期圍墾工程位于甌江之濱至飛云江畔，南、北側邊境界分別是飛云江及甌江河口邊界的外延線，主堤大致與龍灣二期工程的堤線平行。工程圍墾面積約13.28 萬畝，等級為1等工程，主要建筑物為海緹工程及水閘工程，均為1 級建筑物。

工程堤線總長約36.66 km，其中北堤4.30 km，東堤28.85 km，南堤3.51 km；水閘6 座，建安投資176.3 億。目前為國內獲批的單位面積最大的圍墾工程，根據國家海洋局批準意見及軍方重要專項設施項目等因素制約，甌飛一期圍墾工程（北區）先行實施建設，主要包括北堤、東堤北段、1#、2#隔堤、北1#閘、北2#閘、東1#閘，見圖1。

2 地基處理方案

根據設計方案，基礎處理采用50 kN/m 有紡土工布、100 cm厚碎排水碎石墊層、C 型塑料排水板及TG200PP 土工格柵（1#隔堤120 kN/m 有紡土工布）相結合的地基處理方法。先鋪設一層50 kN/m 有紡土工布，再鋪設厚100 cm 的排水碎石墊層，然后進行C 型塑料排水板插設，插設間距為1.2 m 正方形布置，最后在碎石墊層頂面鋪設一層TG200PP 土工格柵/120 kN/m有紡土工布（1#隔堤120 kN/m 有紡土工布）。

圖1 工程平面圖

3 土工布鋪設施工工藝

3.1 人工侯潮露灘鋪設工藝

在場外進行土工布拼接，退潮時利用船只運輸至作業現場后，沿著垂直壩體軸向的方向展開，平鋪后使用長為1.5 m～2 m的竹樁進行固定。竹樁間距周邊兩排按1m/根間距梅花形錯開布置插設，使整張土工布保證周邊緊密貼緊涂面，中間部位毛竹樁按2.5 m/根間距布置，毛竹頂端采用50 cm 橫桿固定，必要時毛竹相互間采用尼龍繩連接，確保鋪設后的土工布緊貼涂面，局部地區采用壓碎石包鎮壓防止漂浮。

對于TG200/PP 土工格柵或120 kN/m 有紡土工布，內外兩側（即排水碎石墊層以外區域）采用毛竹固定，排水碎石墊層以內部位由于碎石已拋填，毛竹難以打設，擬采用碎石袋壓載，碎石袋重40 kg～50 kg，間距2 m 梅花形布置壓載。土工布搭接寬度不小于50 cm，TG200/PP 土工格柵扣接寬度10 cm～15 cm。

3.2 水下船只鋪設工藝

土工布水下鋪設的主要施工工藝如下：

（1）將土工布沿著起始邊展開，在吊環上系好長為10 m 的繩索，繩索與錨連接，在距離起始邊10 m 處將與繩索連接的錨拋入水中，通過移動滾筒，收緊繩索，利用錨將起始邊準確定位；（2）在鋪設船上調整好土工布筒方向，利用吊機將土工布垂直下沉至涂面，使用卷揚機拉緊滾筒吊索，以便于碎石包拋壓；（3）將船上的鋼絲繩繞過滑輪與土工布滾筒連接后，船只可沿著垂直堤軸方向后退，利用鋼絲繩的牽引作用，逐漸展開滾筒上的土工布；（4）隨著土工布的展開同時拋填碎石土，碎石土利用甲板運輸，在鋪設土工布之前，甲板緊鄰土工布船，隨鋪布進度拋灑碎石，拋投碎石料時應預留土工布搭接距離；（5）土工布完全鋪設后，可吊起滾軸進行下一場地施工；（6）土工布采用自然搭接，寬度應大于1.0 m。

4 碎石墊層施工工藝

4.1 排水碎石墊層施工方法

碎石墊層鋪設方法主要有：①小噸位液壓對開駁GPS 定點拋投；②大噸位平板駁拋投，露灘平整。本工程不具備陸運交通條件，料場至工地現場海運距離遠（20 km），采用小噸位液壓對開駁造價高，且存在安全隱患，選用大噸位平板駁運輸碎石，另外，主堤涂面基本處于-3.30 m 以下，無法露灘，碎石無法候潮露灘整平，為控制碎石鋪設施工質量，平板駁拋投時采用開式泥駁定位和裝量控制鋪設施工。

4.2 船運拋填施工工藝

排水墊層碎石料均從業主指定霓嶼山料場由料場承包方采用自卸車裝料上船，直接卸至甲板駁中，甲板駁上由船載挖掘機集料堆載。一條1500 T 甲板駁滿載可載900 m3的碎石，開到拋投區域后，利用船載GPS 系統精確定位拋填。

（1）土工布鋪設時壓布碎石拋填

土工布鋪設時，碎石拋填僅滿足臨時鎮壓土工布的效果。碎石墊層拋填施工需在土工布施工完成后進行補拋。

（2）碎石補拋

因碎石拋填跟不上土工布鋪設進度，鋪設時拋填的碎石只能滿足土工布鋪設時的臨時壓重，無法滿足碎石墊層設計厚度要求，故碎石墊層拋填施工需進行補拋。

工程選用大噸位平板駁運輸碎石拋投，考慮本標段工程主堤涂面基本處于-3.30 m 以下，無法露灘，碎石無法候潮露灘整平，為控制拋投過于集中，厚薄不均，碎石拋投時利用120 m3底開式泥駁作為定位船和裝量控制裝置，將泥駁與甲板駁用纜繩捆扎一起，將甲板駁上的碎石先鏟入泥駁中，通過泥駁來定位和控制拋投范圍的碎石方量，然后打開泥駁底部的艙門，將碎石拋投至事先定位的范圍內。通過試拋確定施工參數，如移動范圍、移動速度以及潮水對碎石墊層拋填質量的影響；為了精準拋填，將施工范圍內劃分為10 m×10 m 的大網格，并將大網格分為2 m×2 m 的小網格；根據網格大小，確定底開式泥駁一次投拋的方量，并劃線標記，每次裝料均需裝到標記線；通過GPS 定位到達拋填位置后，甲板駁緩慢靠近泥駁，靠泊后用繩索將兩駁綁緊，利用甲板駁上的機械將碎石填入泥駁，達到裝填量后，打開閘門將碎石拋填至定點位；由于施工過程中潮汐、流速均為不確定的因素，因此，合理超拋是保證工程質量的關鍵，超拋量控制在15%左右。

5 塑料排水板插設施工工藝

塑料排水板插設主要施工工藝如下：

（1）作業船定位。利用GPS 進行定位，并配備專員進行監控，使用船頭、尾的八字錨進行固定，拋錨系纜應結合施工時的風浪、水流等因素進行綜合確定，絞錨機進行船體調整修正；（2）排水板樁位定位。根據排水板的間距對作業區的排水板樁位進行劃分，在船體平臺走軌標記插板樁位置并添加標記，根據標記移動樁機位置，每30 min 需要根據潮水位變化對船體位置進行復核、調整，船位偏差應小于±50 mm。（3）調整剪板機高度。排水板的留帶長度由剪板機高度決定，為了保證工程施工質量，滿足設計要求，需要根據潮位和涂面高程情況對剪板機高度進行調整；（4）排水板插設。利用震動錘振動沉管插入基礎土中，直至達到設計高程。在沉管樁尖設置裝靴，剪斷排水板后，裝靴可壓住帶頭并關閉帶頭保護裝置，當排水板達到預定高程后，裝靴可自動打開保護門，帶頭在泥阻作用下留在泥涂中；（5）剪板。利用水下液壓剪在水下完成自動剪板，液壓剪安裝在導向架底端，套管打入預定高程后，在拔出的過程中，利用液壓剪在距離碎石面0.3 m 處將排水板剪斷；（6）排水板拼接。排水板搭接長度不應小于0.2 m，將板頭濾膜剝開后進行搭接，使用鉚釘釘牢保證搭接平順，當風力較大時可適當增大搭接長度。

6 結論

溫州甌飛一期圍墾工程地基處理施工難度高，場地環境復雜。為了保證工程建設質量，結合場地環境分析了人工侯潮露灘鋪設和水下船只鋪設土工布兩種環境下的土工布鋪設施工工藝，利用船只滾筒完成水下土工布鋪設；通過前期試驗確定碎石墊層拋填施工參數，使用網格劃分施工工藝和適當超拋以保證拋填厚度。可為類似工程施工提供參考。