吹沙管袋作為打樁平臺的施工要點

趙四倍（上海城建水務工程有限公司，上海 200083）

1 工程概況

杭州灣北岸位于上海市金山區，屬金山島水域。根據1989 年《金山縣志》記載可知，金山大島島面積為 30 萬m2。2012 年諸島普查時，經實際測算，島嶼覆蓋面積為 23萬 m2，島嶼面積縮小了 23.3%。其主要原因為海水侵蝕。要了解潮汐就必須對周圍島嶼的水文狀況建一個潮汐觀測平臺站。潮汐檢查站的位置必須長時間放置于海水中，因此，操作平臺的建設尤為重要。

本項目驗潮站及引橋工程基礎由Φ800 鉆孔灌注樁構成，鉆孔灌注樁端部進入巖體 2 ～ 4 m。全部為端承樁，樁長為 9.736 ～ 32.100 m 不等，最外側泥面線的高程為-3.5 m，且常年浸泡于海水中，最里側高程為 4.2 m，漲潮時被海水淹沒，退潮時暴露出來。

2 施工平臺方案選擇

2.1 搭設平臺的必要性

鉆孔灌注樁由泥面線以下及泥面線以上兩部分組成。由于泥面線以上部分在漲潮時被海水淹沒（泥面線以下部分常年浸泡在海水中），為保證驗潮站及引橋工程在施工時不因漲潮而停止施工，需要搭設一個施工作業平臺以滿足鉆孔灌注樁施工的連續性和安全性。

2.2 鋼棧橋和吹砂管袋丁壩方案選擇

（1）鋼棧橋的不利因素。① 施工時受風浪和漲落潮影響較大。② 施工時安全隱患較大。③ 施工工期較長。④ 施工作業機械較多，電焊工等特殊作業工種較多。⑤ 造價較高。

（2）吹沙管袋施工平臺的優勢。① 工期短。② 施工速度快。③ 工程造價低。④ 水上作業方便。⑤ 施工機械相對較少。

因此，在綜合考慮現場施工條件、工程造價及工期要求后，選擇吹沙管袋作為鉆孔灌注樁施工的作業平臺。

3 吹沙管袋施工

3.1 吹沙管袋結構形式

吹沙管袋施工平臺需滿足鉆孔灌注樁要求。在潮位達到多年平均高潮位時，吹沙管袋施工平臺還需滿足正常施工要求，切不可因高潮位的影響而中斷施工。吹沙管袋施工平臺頂高程為 5.0 m，平臺橋面寬度 6.0 m，總長 82 m。其平面布置圖 1 所示。

圖1 吹沙管袋施工平臺平面布置圖

3.2 吹沙管袋平臺施工工藝流程

吹沙管袋平臺施工工藝流程如圖 2 所示。

圖2 吹沙管袋平臺施工工藝流程

3.3 吹沙管袋的制作

袋子寬度根據壩的寬度、海灘的高度和坡度確定，并適當考慮沉降量。袋體的長度為 40 ～ 50 m，袋身縫制 35根三層尼龍線，縫制 3 個接縫（先縫制 1 個，折疊后縫制 2個），以確保接縫平整均勻、針跡牢固；應考慮上下交錯接縫。袋體中的機織織物應符合相關規格要求，并應根據所用的沙子材料，填充機和填充方法充分考慮沙子和風浪的影響。袋子的主體是圓柱形的，袋子的大小取決于柱體的橫截面直徑大小，其直徑一般為 80 cm。

根據每個袋子的容量設置 1 個或 2 個填充管口，每層填充面積必須相等。在袋子頂部留出 3 ～ 4 對套管填充孔。袋身縫制 40 支雙層或三層尼龍線，縫制 3 個接縫即先整齊縫制 1 個接縫口，再進行對折折疊再縫制兩個接線口。每一次縫制應保接縫平整均勻，針跡清晰牢固。

每個袋子根據其容量有 3 ～ 4 個填充噴嘴。通常每 60～ 80 m2設置 1 個填充噴嘴。填充噴嘴的直徑約為 12 cm，長度約為 40 cm。裝滿沙子的試管袋通常具有 4～5 個注嘴，以李子形均勻分布。管袋的接縫處應縫兩針，以確保牢固的接縫。

在充填之前仔細檢查每一只即將充填的袋子，對于那些不符合要求的袋子決不允許填充。填充完成后，應及時用一根繩子將吹沙管的口部綁緊，以避免沙袋中的沙土流出。

3.4 吹沙管袋平臺的鋪設

本灘地最低高程 -3.50 m，低于多年平均低潮位 -0.23 m 和多年平均潮位 1.79 m，退潮露灘作業時間大約在 1 h時左右，部分區域甚至無法露灘，底層充泥管袋可能無法露灘施工。根據海灘灘面的高程，吹沙管袋平臺施工采取兩種施工方案即陸地上鋪設和水上鋪設。初步計劃 1.80 m 以下采用水上鋪設，1.80 m 以上采用露灘候潮鋪設。

3.4.1 吹沙管袋陸上鋪設

加工好的袋子由交通船運從附件碼頭送至島上。利用退潮時段組織工人進行管袋的攤鋪，所有的袖帶口均朝上，做好泥漿泵的管口與袖帶口的相連接。袋體根據 GPS 測量定位確定具體定位，管袋底層用袋裝碎石包固定壓死，防止在漲潮時出現移動。上一層袋子與下一層的袋子用鐵絲固定動，以防止吹砂時出現滑動。若下一層袋子出現滑動跡象，則在施工上一層袋子時，對上一層袋子進行適當的位置調整以確保管袋的整體性不受影響。

3.4.2 管袋水上鋪設

由于退潮時海灘裹露出來的時間大約為 1 h，且部分施工區域仍處在海水中，施工作業時間非常短暫。因此，水上作業使用“子母管袋法”分層施工，且子母管袋在施工中應填滿每個管袋，直至在退潮時仍可漏出水面方滿足陸上施工條件。

水上吹沙管袋由子袋和母袋組成。子袋位于母袋兩側的端部，并與母袋垂直布置。

管袋由兩側的鋪排船拖拉著。施工前先將兩側鋪排船進行定位和錨固，錨固完成后將管袋放置于待鋪設區域的兩端，再將鋪排船上的子母管袋的拉環用鋼絲繩與鋪排船兩端的卷揚機連接，再啟動卷揚機將子母袋拖動到鋪設區域。通過收縮鋼絲繩的長度來調整管袋的位置，直至到達設計要求的位置。

子管袋定位完成后，施工作業人員先進行子袋袖口與橡膠管結合。先進行子袋施工，隨著子袋重量地加重，兩側鋪排船同時逐步釋放鋼絲繩索。待子袋施工完成后沉入水底，再進行母袋施工。具體施工方法與子袋施工方法相同。

3.5 管袋充灌

陸上填充時，在海灘裸露時由施工作業人員將袋體攤鋪就位，做好管袋的固定和管口結合后，啟動運輸船上的泥漿泵進行充填。在填充作業時，安排專人專門負責察看砂漿的動向和速度，從而減少袋體變形和移位。泥漿泵在施工時應根據具體的情況進行管口的旋轉，以確保布袋的平坦。

水下填充管袋中的泥沙在水中施工時比在陸地上更難控制，具體的施工過程與陸上施工相似。當袋體即將充滿時，應注意觀察運送砂石料船上泥漿泵壓力表的壓力大小，以防止過分填充造成袋體的破裂，填充后應系好袖帶口，以防出現漏砂現象。

吹沙管袋的最終形狀取決于黃沙的來源地。當黃沙的淤泥含量過高時，無法一次性形成一個平整的平面。因此，用于水下填充的沙子其土壤的顆粒應比陸地上填充的顆粒粗，在施工時有條件的話采用中砂且含量泥 ≤ 10%。

袋體的填充高度依據填充實驗和黃沙中泥土的含量確定，袋體各層的厚度 ≤ 80 cm。面積較大的袋子可以略 ＞80 cm，再采取二次填充，需保證每層袋子都能在 1 個漲落潮中完成，應避免海水流速過快造成袋體的滑動。在施工過程中，要盡量保持同 1 層袋體厚度最終填充的高程處在同1 個高程內，使下一次吹沙時可被很好地控制。在一次施工時，管袋的最高疊加高度不得超過兩側即 ≤ 160 cm，防止因施工過快造成袋體的滑動。

在進行編織袋填充棱體部位時，應提前做好對該部位的防護，尤其是平臺水下的部位。特別是斜坡在鋪設土工布前，先鋪設一層碎石包充當基礎墊層作用，土工布鋪設完成后再在四周鋪設袋裝碎石壓載，減少外棱體對土工布的傷害。施工時應平行或垂直于丁壩軸線分層放置，袋體呈梅花狀堆疊，上下兩層袋體的接縫應錯開，左右兩只管袋盡量做到無縫隙對接，鋪袋時要壓袋施工，壓袋的長度控制在 2.0～ 3.1 m 之間。袋體在施工結束后，再進行下一層袋體施工，其間至少空有 20 min 間隔，以便該袋體可將袋子中的多余水分排出。

當遇到下一層管袋鋪設的不平整現象時，為防止在施工時出現上一層管袋滑動現象，在施工前采取袋裝砂或袋裝碎石充分的填高以保證其在一個作業面內。禁止使用塊石作為填高材料，以防止編織布袋被劃破使其不是一個整體。

在管袋施工過程中，需經常檢查管袋是否存在破損。一旦發現袋子有破損的地方，應立即停止施工及時用編織布蓋好并縫上針線以防止沙子和土壤流失。

在吹沙管帶施工時，要把握好施工時段該區域的潮位變化情況，特別是漲潮落潮的具體時間和潮位各個階段的海平面的高程。根據工程實際的施工進度，計劃好每天的工作量，采取“高潮低灌、低潮深灌”的施工原則，以加快工程的整體進度。

4 結 語

吹沙管袋施工平臺已成功吹填完成，其工期、質量、安全等各方面均達到工程所需要的要求。經工程實踐證明，吹沙管袋與其他施工平臺相比具有足夠的優勢。特別是在工期緊、資金缺乏的情況下，其可發揮足夠的優勢。