
摘要:本文就袋裝砂在大豐港區油品化工碼頭導堤工程中的運用進行了詳細地介紹,闡述了導堤施工中的關鍵措施及袋裝砂施工工藝的優化,為類似工程提供了可靠的參考依據和工程實際運用經驗。
關鍵詞:導堤工程 袋裝砂 施工工藝
引言
袋裝砂技術又稱土工布充砂袋技術,由于其具有取材方便、造價低廉、施工簡單等優點,現已被廣泛應用于抗洪搶險、海岸堤防、圍海造田等領域。國外袋裝砂技術可追溯到上世紀五十年代,比較典型的如荷蘭三角洲工程,而后在美國、日本、中東地區都有應用實踐。我國自80年代采用大型編織布袋筑堤成功,后來發展較快。袋裝砂筑堤技術經過多年的實踐、總結和改進,在土工編織布指標檢測、選用和結構方案優化等方面進行了大量的理論研究,形成了一系列具有我國自主知識產權的專利技術,交通部已制訂了相應的檢測標準及技術規范,為工程實踐提供了有力保障。
工程概況
大豐港區油品化工碼頭導堤工程位于江蘇省大豐港區南,大堤總長993.3米,均為斜坡式堤身形式,堤身采用袋裝砂棱體圍堰堤心夾砂的構筑方式,堤基設砂肋軟體排加固,堤腳設C20埋石混凝土鎮腳以及拋石護腳;護坡坡面為灌砌石塊加鋼筋混凝土柵欄板,堤頂為4米寬瀝青混凝土路面及C30混凝土路面,堤頂兩側為混凝土防浪墻, 導堤工程一般為斷面型式(如圖)。工程主要內容包括砂肋軟體排、拋石護腳、袋裝砂棱體、堤心砂吹填、灌砌塊石和鋼筋混凝土柵欄板護坡、堤頂鋼筋混凝土防浪墻和瀝青混凝土路面結構等。
導堤施工工藝及施工技術
工藝流程。清基→砂肋軟體排鋪設、臨水兩側拋石護腳→外棱體、內填芯土吹填施工→棱體護面結構施工→擋浪墻和堤頂路面施工。
軟體排施工工藝。軟體排作為袋裝砂充填筑堤的護底,采用砂肋軟體排。每塊軟體排的相鄰搭接長度不小于1m,砂肋間距為1.5m,砂肋直徑為0.35m,排布采用針刺復合土工布(150g/m2聚酯無紡布和150g/m2聚丙烯編織布針刺復合)縫制拼接而成。考慮縫制時存在褶皺,根據經驗,褶皺系數采用1.03能滿足設計要求。
袋裝砂棱體施工工藝。袋裝砂棱體施工時利用高壓水泵和泥漿泵切割沖吸砂,經輸泥管水力輸送充填入編織袋,水經編織袋空隙排出,沉留袋內的砂經不斷排水固結形成具有一定密實度的砂性袋體,依次充填的袋體交叉疊加成袋裝砂棱體堤。
關鍵技術的處理及施工工藝改進
1、關鍵技術處理——軟土地基加載速率控制防止變形破壞
工程區地基土以淤泥及淤泥質土層為主,其厚度大,埋藏深,具有強度低、高靈敏性、高壓縮性、弱透水性、流變性、觸變性等特點,所以本工程存在軟土穩定問題,施工加載速率過快容易造成深層滑動破壞,導致惡劣后果。因為本工程開工較遲,堤身施工的工期縮短與控制加載速率形成一對尖銳矛盾。為確保安全,采取細致劃分圍堤施工層段,和及時拋石護腳這兩項重大技術措施:結合水下吹填施工特點,將施工段劃分為20~25m,每層袋裝砂棱體厚度控制在70cm以下,分段分層施工;在吹填相應的水下袋裝砂棱體之前,及時將拋石拋投,形成抵壓,有效防止地基滑動。合理控制棱體加載速率,沒有發生破壞性變形,導堤整體穩定,全工程安全實施。
2、施工工藝改進——大型吹砂船灌袋加快施工進程進度
以往堤身吹填工程中的堤身棱體砂袋吹填都是采用小型躉船作為施工平臺,小型泥漿泵沖填灌袋,輸送距離超過200m時需要多次接力,工效較低,成本較高。而且增加的小躉船增加了其它施工船舶的安全風險。經反復研究試驗,采取大型吹砂船直接輸送沖填灌袋的工藝:在輸沙干管上安接三通或四通閘閥,根據灌袋需求開關其中的叉管,控制好出漿壓力,不致使灌袋漲壞。這樣,吹砂船機可以不停輸沙,棱體灌袋的強度加大,沖填進度大為加快,工效明顯,成本降低。
結束語
從上世紀80年代起,袋裝砂筑堤技術在我國得到了廣泛的應用,從長江三角洲開始,逐步向南北推廣,逐步取代了傳統的拋石堤,已成為我國圍海及建港筑堤的主要結構型式,并逐步向海外發展,目前我國袋裝砂筑堤技術已在東南亞、南美洲、非洲等地區得到了廣泛的應用。
大豐港區油品化工碼頭導堤工程實踐經驗表明,袋裝砂筑堤具有技術造價低、施工速度快、結構安全可靠、安全環保等眾多優點,建議可在類似工程中廣泛推廣和運用。
(作者單位:南京市水利建筑工程有限公司)