水下覆蓋法防止基床回淤新技術的應用

摘要：水下拋石基床回淤一直是困擾港口工程施工中的難題，拋石基床回淤后，預制構件無法安裝，需要清淤處理后才能進行下道工序，抽淤工序費用高，工期拖延，且質量無法保證，傳統基床回淤處理方法存在很多弊端。水下覆蓋法是一種新式防基床回淤工藝，具有易操作、成本低等優點，文章就水下覆蓋法作具體

闡述。

關鍵詞：水下覆蓋法；基床回淤；水下拋石；港口工程

中圖分類號：U615 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）16-0064-02

水下覆蓋法是一種新式的基床防回淤工藝，通過水下基床攤鋪土工織物防止基床回淤，待構件安裝時，采取拖揭土工織物，在拖揭土工織物的過程中清淤的工藝。該工藝具有易于操作、成本低、效果好的優點，尤其適合在大厚度基床上使用。本文以廈門港石碼港區一比疆作業區添鴻碼頭工程為應用實例，重點介紹水下基床覆蓋法的參數設計、施工工藝、實施效果、施工經驗等內容，可為以后類似工程施工提供參考借鑒。

1 工程概況及工程地質、水文條件

1.1 工程概況

工程占用岸線長度293m，碼頭呈順岸連片布置41個

沉箱。

工程地處河海入口處，受潮汐及徑流影響較大，基床回淤較大，經檢測平均回淤強度2cm/d，回淤物主要成分為淤泥混細沙。由于預制構件安裝受起重船船期影響需推遲將達26d，回淤厚度估測將達0.5m以上，為保證工程進度及安裝質量，我部采取基床水下覆蓋法防止回淤。

1.2 工程地質條件

工程地質分為五層，由上至下分別為淤泥、細沙、粉質粘土、散體狀強風化花崗巖、中風化花崗巖。

淤泥：流塑狀，具高含水量、高壓縮性、欠固結、靈敏度高，承載力極低。

細砂：飽和，稍密-中密狀，分選性一般，承載力一般，但局部缺失，厚度變化大，厚度較大處可作為重力式碼頭基礎持力層。

粉質粘土：可塑狀為主，局部硬塑狀，具中等壓縮性，承載力一般。

散體狀強風化花崗巖：平均實測標貫擊數N≥50擊，具有較高的強度和承載力；局部缺失，厚度不均。

中風化花崗巖：層位較為穩定，力學性能好，工程性能好。

1.3 工程水文條件

本河段為河口型潮流，受潮汐和徑流雙重影響，以潮汐為主，漲潮流向由東往西，實測表面最大流速是

1.75m/s，最小流速是0.38m/s；退潮流向由西向東，實測表面最大流流速是1.52m/s，最小流速是0.38m/s。

2 水下基床覆蓋物的選型及設計

2.1 覆蓋物的選型

水下基床覆蓋物的選擇指標主要是防刺、防頂破、防撕裂，廈港添鴻碼頭工程選擇的水下覆蓋物為400g/m2的針刺復合土工織物，其主要力學指標：抗拉強度>2600N/5cm，梯形撕強度>900N/m2，頂破強度>5000N/m2，刺破強度>500N/m2。

2.2 覆蓋物的設計

土工織物尺寸為9m×50m，尺寸可由廠家特供，土工織物之間采取縫合的形式進行搭接，截面寬度不少于24m（根據各工程項目情況而定），廈港添鴻碼頭水下基床頂面尺寸為15m，保留兩端富裕為4.5m。

3 水下基床覆蓋物施工

水下基床覆蓋法采用潛水員水下攤鋪的方法，船舶基床上方定位，采取水下溜放土工織物，水下潛水作業人員手工攤鋪并進行加固。

3.1 水下基床覆蓋施工工藝流程

土工織物縫合→船舶定位→潛水員下水→船上溜放土工織物→潛水員水下攤鋪、加固→水下拖揭。

3.2 主要施工方法

3.2.1 土工織物編織。

搭接：土工織物以9m×50m的單塊尺寸為準，三塊拼成一塊，塊與塊搭接寬度為3m。三塊搭接形成的斷面截面寬度不少于21m。

平面配置設計：土工織物由于質量較輕，溜放至水里后，容易打結漂浮，為解決這種情況，土工織物長度方向兩側5m長度設置重物配重，重物選用尼龍編織袋，以袋裝砂、石渣為原料做配重，單個編織袋其配重重量宜為15kg，每個配重繩中端打結一個拖揭繩扣。

3.2.2 船舶定位。根據設計基床的平面位置，計算出平面坐標位置，現場用2臺經緯儀采用前方交會法進行船舶定位。選用10m×45m鐵駁船，前后八字錨定位移位，定位一次可布設1600m2區域。

3.2.3 溜放土工織物。船舶定位完成后，兩名輕潛作業人員下水，潛水人員就位后，船上施工人員開始溜放土工織物，土工織物在配重的作用下落至基床。

3.2.4 水下檢查、加固。潛水人員對土工織物進行水下平整、理順，首先將土工織物端頭水下固定，船上絞錨移船依次溜放土工織物，潛水人員水下檢查其平整與完

整性。

3.2.5 水下拖揭。構件設備安裝前，作業船定位待安裝基床上，潛水人員水下探摸將基床后沿的袋裝砂配重袋繩索繩扣剪斷，將拖揭繩系在第二個繩扣上，將繩索送出水面作業船沿，作業船長度方向為45m，須一次性將45m長的拖拉繩扣系緊，船上施工人員將繩索富余長度系緊固定后，潛水人員離開至安全區域。

一切就緒后，作業船舶緩緩絞錨，移向基槽外側，將回淤物質移翻至基槽與基床的外側凹槽內，回淤物清除完成后，潛水人員剪斷外側的配重繩，作業船上的施工人員回收土工織物以備再利用。

4 效果及工期強度

4.1 實施效果及檢測

構件安裝前一周，我部進行水下檢測，發現土工織物的淤泥平均厚度達到73cm。基床安裝前5d進行水下基床覆蓋物拖揭，水下覆蓋物順利完成拖揭，基床經水下探摸及檢測，片石表面清潔，無任何附著物，基床回淤物全部順利移除，達到構件安裝條件。

4.2 工期及施工強度

我部2012年12月6號基床整平完成，受構件預制及起重船船期影響，預制構件安裝推遲。我部12月9號開始進行水下基床覆蓋施工，10號下午完成，用時2d。2013年1月5號開始進行水下覆蓋物拖揭，150m長度的基床覆蓋面積達2400m2，經過2d全部完成，日進度達1200m2/d，水下覆蓋與水下拖揭總工期為4d。

5 經濟效益

基床回淤傳統處理方法：空壓機上船，船載挖掘機或汽車吊吊扶水下籠頭由潛水員水下引導利用虹吸原理進行水下抽淤，日施工強度僅為140m2/d。

傳統方法需要的船機設備包括定位船（10m×45m）、空壓機、挖掘機。人員包括潛水員4人、船上施工人員4人。平均直接費用7300元/d（定位船3000元/d、挖掘機1200元/d、空壓機900元/d、潛水每人400元/d、工人每人150元/d）。海上施工效率按0.75計算，傳統抽淤完成的工期T=2400/140/0.75=23d。直接費用為7300元/d×23d=167900元。

水下基床覆蓋法所用船機設備及物資僅為1艘定位船、土工織物3000m2。施工人員含潛水員2名、船上施工人員3人。新工藝所需直接費用為24800元（土工織物7.2元/m2，定位船3000元/d，潛水每人400元/d，工人每人150元/d）。

通過新舊工藝經濟性比較，新工藝所用費用不到傳統工藝的1/6，具有費用低的優點。

6 結語

（1）水下基床覆蓋法防回淤技術在廈門港石碼港區一比疆作業區添鴻碼頭的應用是成功的。該工藝具有工藝簡單、工期短、費用低、效果好的特點，建議在回淤較大的碼頭基床防回淤施工中，應采用水下覆蓋法施工工藝。

（2）土工織物的選取至關重要，合理的土工織物的質量是保證工程質量的前提。水深越深、回淤強度越大的區域選用的土工織物各項力學指標應越大。

（3）水下基床覆蓋后，應設置專人進行觀察、望，禁止機動船舶在其上方行駛，防止漁船下網剮蹭，建議設置觀察浮漂，每日觀察浮漂，判斷有無移位破壞，每隔3d進行水下檢查，做好記錄。

作者簡介：羊維平（1984—），江蘇鹽城人，山東港灣建設集團有限公司助理工程師，研究方向：港口工程；曹豐源（1983—），山東煙臺人，山東港灣建設集團有限公司助理工程師，研究方向：港口工程。