水利工程中圍堰體充填袋裝砂的施工技術

尚琰（中國水利水電第七工程局有限公司　四川成都　610000）

水利工程中圍堰體充填袋裝砂的施工技術

尚琰
（中國水利水電第七工程局有限公司四川成都610000）

水利工程中圍堰體充填袋裝砂施工技術可有效的應對一些地質條件差、漲退潮水流流速很大及航道窄的圍堰體施工，當前我國在利用充填袋裝砂在圍堰體施工中仍然存在一些問題，基于此本文以實際水利工程為例，依次敘述了其施工的各個步驟及施工過程的質量控制措施，以期可為相關工作者提供借鑒。

水利工程施工；圍堰體；充填袋裝砂；技術難點

當前，在急流區工程施工中，因其地質條件差、水流流速快及航道較窄使得在圍堰體施工中仍然存在較多難題，而利用充填袋裝砂的施工技術不但大大的降低經濟投入，而且該技術構筑的圍堰體結實耐用，充填袋裝砂的施工技術在我國很多地區都得到了應用，運行狀況較好，獲得了使用單位一致好評，因此研究水利工程中圍堰體充填袋裝砂的施工技術，為類似工程提供參考借鑒。

1　工程概況

某水利工程主要負責排澇、防洪、灌溉、排澇等任務，建筑物級別為Ⅰ級，臨時建筑為Ⅳ級，設計抗震等級為七級。水利工程南側的擋水圍堰體長為538m，北側面擋水圍堰體長499m，兩圍堰最大距離為350m，最小距離為260m，通道處最大航道寬度為180m，該圍堰體在設計時使用斜坡式充填袋裝砂的砂堤，堤頂設計裝砂高度為3m，寬度為6m。

2　施工分析

在進行現場施工時，該處地址條件很差，工程所處區域地基土層以淤泥為主，厚度超過10m，并且呈現注塑性，一旦擾動，容易失水離析，并且地基呈現低強度、高壓縮性、高含水、固結程度低、承載力差等特點，如果砂袋加載速度過快，易導致滑移。再加上水道出口斷面很差，相應的流速很大，出現大潮，流速通常會超過1.1m/s，砂袋加載時水流很急，砂袋很難固定，砂袋在進行充填過程中，常出現折疊，致使砂袋表面不平整，充填完成之后的，致使砂袋厚度不符合設計要求。按照現場實際情況，結合工程自身條件，將原有的砂袋充填分為了深水急流區充填和淺水充填兩個部分，在淺水區的施工使用常規的施工方法，僅人工進行地面鋪設砂袋即可，固定好之后，利用沖砂泵泵砂入袋，而砂袋構成的輪廓線及平整度可直接使用目測，充填過程中通過人工對充填平整度等進行調整最終充填完成。而在深水區的施工，由于不可見因素多，必須要使用泵船來配合充填。使用水底探摸的方式來測定沙袋的輪廓線、標高及平整度。

3　施工步驟及方法

3.1沙袋縫制及其使用方法3.1.1砂袋的縫制方法

按照圍堰體的構筑性質、構筑要求、構筑設計意圖等，該工程砂袋均使用240g/m2的長絲機織織物，砂帶根據實際要求設計為通長的袋體，砂袋設計長度是圍堰體斷面的寬度加上200cm，在加工過程預先留下沙袋充填高度，利用“包縫”的方式來進行縫制，袋體表面設計間距5m，直徑0.3m的充填袖口，袖口的高度根據水深來進行設計，袖口材料使用縫制砂袋的剩余邊角料。為了確保沙袋質量合格，在砂袋四周加縫筋帶，筋帶使用寬度最少5cm的丙綸加筋帶，并且保證每個平面必須縫制兩道加筋帶，針距要小于10mm，在進行加工時一定要對砂袋的下部沉降及不均勻性做充分考慮，并使其符合平面偏位要求，各個砂袋在加工廠縫制完成之后，均標上編號并且和設計斷面相互吻合，最后利用浮排進行轉運鋪設。

3.1.2砂袋的鋪設

按照實際水流情況，在砂袋鋪設之前需要在砂袋邊線大約3m處，每間隔10m預先打設好鋼管樁，以防止砂袋在進行鋪設過程中，由于水流速過大而導致的偏位過大或者出現折疊，而砂袋的定位則利用前方交會法，并且打下12m長的鍍鋅鋼管將砂袋的四角定住，然后每間隔5m沿著砂袋插設固定樁，保證砂袋鋪設過程中可以精確定位。接著將砂袋搬上浮排，施工過程中還要求對潮汐時間及變化規律做充分掌握，等到潮水流速相對穩定之后，將浮排運至指定區域，并慢慢展開，使用縱斷面方向搭接方式來搭接。

3.2砂帶的充填

3.2.1設備的選取

在對潮水實際情況作充分掌握之后，使用了6艘功率是300匹、泵管大小為8寸的自吸自泵砂船來作為充填主要設備，選取船作為主要設備的主要原因是：①船的機動性較好，能夠在較近的距離內靠近砂袋，其可最大限度的減短泵管，并能夠快速機動的在各個砂袋袖口做出轉換。②該施工現場區域較小，自吸自噴船可在施工完成之后迅速撤離到施工區域以外，降低干擾。

3.2.2砂帶的充填

充填砂通過運砂船運送到距離施工點300m附近，接著將充填砂卸到自吸自噴船，利用泵船將充填砂運送到施工段砂袋附近，泵船運送到位之后停靠在預先架設好的外圍鋼管樁上，這樣就可有效的防止水流對泵船的沖擊力。人工將船體的泵砂管和砂袋袖口相互連接，并做好綁扎，啟動泵砂開關，并逐步展開袋體，將袋體緩緩放入水中，每間隔15min需要對砂袋的袖口進行更換，確保砂袋整體的平整，具體操作流程如下：①預先定位，使用前先進行定位，并插好鍍鋅鋼管以作為邊線的控制點。②在施工之前，為了方便鋪設及人工搬運，要求將對應位置的砂袋預先卷好。③砂袋的展開，利用浮排和船機裝載好砂袋運送者鋪設位置，接著人工進行定位，并根據人工定位及水流實際情況展開，在展開過程中，要求圍堰的軸線方向和砂袋長度方向保持垂直，邊線要確保對齊。④邊角固定，在砂袋展開之后，使用鍍鋅鋼管將袋體固定，避免平面出現位移，并且及時的將砂袋的邊角壓實。⑤使用泵船運送標準充填砂，利用泵灌入砂帶，并使用分層灌的方式來保證砂帶的平整度，在充填過程中需要預防夾泥現象。⑥驗收，在整個充填完成之后，需要整體驗收，以保證平整度符合規定。

4　施工技術創新點

①在進行攤鋪時一定要保證砂袋平順、拉直并與地面緊貼，不能有褶皺、扭曲、重疊現象，在砂袋銜接處利用聯接件或U形釘進行連接固定。②施工現場使用的砂袋必須具備出廠合格證明、檢測報告，并在進行施工前進行抽檢，另外土工布應該使用塑料進行包裹，確保其在儲運過程中沒有損傷，查看合格證，并進行技術性能和物理性能的檢測。進場之后，要存放在遮光通風的倉庫之內。③圍堰軸線的方向（即橫斷面方向）通常不搭接，而堤軸線方向則要求進行搭接，搭接寬度應該大于等于1.0m。④建立嚴格的成品、半成品、原材料檢驗機制，保證所有使用的材料均符合要求。⑤所有土工材料鋪設完成之后，要盡快進行砂土的充填。⑥在砂袋制作、運送、入庫及鋪設時一定要注意對砂袋的保護，防止砂袋在這些過程中出現破損、老化現象。⑦在實際施工過程中，必須增強對整個圍堰體沉降及深層位移的實時監測，保證整個鋪設的位移小于4mm/d，沉降小于10mm/d；如果在砂袋加載過程中發現位移或沉降值超過以上數據，必須立刻停止砂袋的加載，等到圍堰體穩定之后才能進行繼續加載。

5　結語

水利工程中圍堰體充填袋裝砂的施工中，在進行砂袋加載過程中，必須要嚴格控制堰體的各級加載及靜載的時間，并做好實時監控，控制好加載速度，只有這樣能夠有效控制好堰體的整體沉降，防止堰體出現滑移，保證堰體的整體穩定性。

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2015-12-1

尚琰（1979-），男，北京人，工程師，本科，從事水利水電工程施工工作。