橋樁間圍堤堤基砂被施工技術(shù)的應(yīng)用

(湖北長江清淤疏浚工程有限公司，湖北 武漢 430000)

1 工程概述

長江澄通河段通洲沙西水道長沙河—福山塘段邊灘綜合整治工程施工Ⅲ標位于張家港市樂余鎮(zhèn)和南豐鎮(zhèn)，包括新建堤線長2821m和710m臨時隔堤。新建縱堤需穿過永鋼碼頭的永泰引橋、宏泰引橋和盛泰引橋，受引橋影響段圍堤采用分期實施方案：一期先將圍堤施工到5.00m高程(引橋下方)；二期在吹填區(qū)完成后，對圍堤影響范圍內(nèi)引橋進行拆除，將圍堤施工到7.35m高程。

穿過永泰引橋、宏泰引橋和盛泰引橋的圍堤堤段迎水面全部為三級邊坡，堤身分為三期實施，采用鋼筋混凝土柵欄板+干砌塊石護坡。

2 工程難點

永鋼集團碼頭的永泰、盛泰、宏泰引橋分別與圍堤Ⅶ1+981、Ⅶ1+820、Ⅶ1+820斷面交叉，與引橋連接的碼頭布置在Ⅶ1+600～Ⅶ2+821堤段外側(cè)，距離圍堤200m左右。該工程的施工難點主要有以下三個方面內(nèi)容：

江蘇作為城市化進程較快的省份，也是外來務(wù)工人員較多的省份。為關(guān)愛流動和留守兒童，共青團江蘇省委在總結(jié)各地實踐的基礎(chǔ)上，依托“希望工程”品牌，于2011年推出標準化建設(shè)“希望來吧”項目。“希望”寓意孩子是祖國的希望。“希望來吧”既是向農(nóng)民工子女發(fā)出召喚，也是向基層團組織、團員青年志愿者發(fā)出號召，更是向全社會發(fā)出倡議來關(guān)愛流動和留守兒童。“希望來吧”致力打造志愿服務(wù)有形化陣地，對接志愿服務(wù)團隊和政府、企業(yè)、高校等行業(yè)志愿者隊伍，匯聚關(guān)愛項目、隊伍和資源，對流動和留守兒童開展關(guān)愛、陪護等服務(wù)。

a.受引橋及碼頭運營的影響，Ⅶ1+500～Ⅶ2+821堤段無法在圍堤外側(cè)布置吹砂船，致使該堤段的砂被、堤身填筑、堤身砂、靠背砂用砂的供應(yīng)難度極大。

那個包裹里是一件女人打給男朋友的毛線衣，還有一大堆兩人的合影，都是兩個人相戀那幾年里一塊出去玩時拍的。這些陳舊的影像本來是可以永恒的，卻這么短暫的被舍棄掉了。

b. 受引橋及碼頭運營的影響，對水上施工的安全、避讓及避風等管理要求高，安全保障難度大。

4.4.4 管袋充填

3 砂被施工方案設(shè)計

該工程于2013年12月開始施工，2014年12月完成全部工程，圍堤填筑的施工期為2013年12月—2014年4月。本工程全部圍堤填筑、圍區(qū)吹填均采用吸、運、吹工藝施工[1]，共使用了500m3吹泥船9條，配套吸砂船和運砂船若干。新建縱堤穿過永鋼集團碼頭的永泰、宏泰和盛泰三座引橋，由于引橋為永鋼集團最重要的物流通道，引橋安全關(guān)系到永鋼的正常生產(chǎn)。為保證引橋的安全與正常使用，公司提出《永鋼碼頭引橋影響段圍堤施工方案》，2014年1月通過了專家咨詢會審查，根據(jù)專家意見，公司修改后的引橋段圍堤專項施工方案獲得通過，并提出《工程變更建議書》變更橋樁部位的堤基砂被設(shè)計。工程已于2014年12月30日完工。

圍堤填筑工程施工要求圍堤總體平均上升，以控制圍區(qū)水流和避免集中沖刷，永泰、宏泰和盛泰三座引橋部位的圍堤同時設(shè)計變更及施工，圍區(qū)龍口合攏前全部到達4.5m高程，4月到達一期設(shè)計高程。根據(jù)圍堤充泥管袋棱體斷面的調(diào)整情況，橋樁間圍堤堤基砂被的橫斷面長度進行相應(yīng)的調(diào)整，對單個袋體尺寸及形狀進行重新設(shè)計。設(shè)計變更后樁間袋體邊線與樁基間隔1m，通體袋袋體邊線與樁基間隔0.5m，各引橋處砂被鋪設(shè)相關(guān)參數(shù)見表1。

適建區(qū)主要分布于榮成經(jīng)濟開發(fā)區(qū)、港西鎮(zhèn)、成山鎮(zhèn)、港灣街道、斥山街道、桃園街道、王連街道、東山街道、寧津街道。根據(jù)資源稟賦和區(qū)域特點，港西鎮(zhèn)、成山鎮(zhèn)和港灣、斥山、桃園、王連、東山、寧津有豐富的旅游資源，可優(yōu)先發(fā)展旅游建設(shè)，盡量減少旅游設(shè)施對生態(tài)環(huán)境的影響和破壞，構(gòu)筑水系和綠帶等生態(tài)廊道，保障生態(tài)系統(tǒng)的完整性；榮成經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，要發(fā)揮資源環(huán)境承載力較強的優(yōu)勢，在城市建設(shè)中起帶動作用，促進戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、先進制造業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)以及高效生態(tài)農(nóng)業(yè)的聯(lián)動發(fā)展，建設(shè)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)集群，增強產(chǎn)業(yè)競爭力，完善人口集聚和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的聯(lián)動機制，提高城市的集聚和輻射能力，積極承接限制區(qū)的人口和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。

表1 砂被袋體設(shè)計參數(shù)

4 工程施工

4.1 施工準備

吹泥管袋施工完成后，已鋪設(shè)砂被袋體與樁之間有50cm的間隔需要處理。間隔處理前完成樁基減小負摩阻力的防護工作，再采用150g/m2扁絲編織土工布滿鋪于袋體與樁基之間，土工布一頭與包裹油毛氈的樁基綁扎固定，另一頭需與砂被袋體搭接不少于2m，最后用砂料填滿50cm間隔區(qū)域。

4.2 砂被袋體加工

4.2.1 劃線放樣

施工測量控制網(wǎng)作為施工中的放樣依據(jù)，也作為位移觀測依據(jù)。控制網(wǎng)必須每一個施工階段復(fù)核一次，控制網(wǎng)采用全站儀、GPS測設(shè)，按工程測量技術(shù)規(guī)范要求進行布設(shè)。

4.2.2 袋體縫制

砂被袋體在垂直于堤軸線方向須整塊制作；平行于堤軸線的袋體長度以利于制作和施工方便為宜。裁剪好的單幅，采用GK8-2型工業(yè)縫紉機“包縫”或“丁縫”法進行拼縫成袋，袋的縫合處和接頭處均需縫三道(先縫一道，折疊后再縫兩道)，保證縫合牢固。縫線采用二道錦綸線，強度不得小于230N，針腳間距不大于7mm，縫制后強度不低于原織物設(shè)計強度的70%。每層砂袋一般按16～20m2布置一個d=30cm、長50cm充填袖口(深水區(qū)袖口長約200cm)，以便泥漿泵輸砂管插入充填并使砂層厚度均勻。袋的縫制做到疊接到位，線腳順直，均勻牢固。

4.2.3 檢驗、打包、入庫

袋體加工完成經(jīng)檢驗合格后打包入庫，并填寫入庫單，寫明規(guī)格、型號、所用部位、加工日期，立卷歸檔，并備好出庫單，供出庫用。

停了一會兒，富翁又說：“這本書如果不出版，那我就對不住女友啊！要知道，我比她大二十多歲呢，況且我家里還有個老婆，人家就這么心甘情愿的跟著我。”

4.3 施工放樣、測量

4.3.1 施工測量控制網(wǎng)

檢測合格的編織布經(jīng)監(jiān)理工程師同意后，按設(shè)計寬度和長度進行劃線放樣，并根據(jù)放樣尺寸進行裁剪，土工布按鋪設(shè)位置的設(shè)計長度(考慮褶皺系數(shù)及搭接系數(shù))放樣、裁剪。

現(xiàn)代籃球比賽中罰球已經(jīng)成為一種重要的得分手段和制勝的重要因素[6]，因此要給予足夠的重視，中國隊與澳大利亞、日本女籃的罰球命中率依次為72.7%、79.1%、77.0%，可見中國女籃的罰球均低于2強球隊，特別是在決定比賽勝負的關(guān)鍵期，說明中國女籃在心理素質(zhì)不夠過硬、缺乏大賽經(jīng)驗。決定籃球比賽勝負的關(guān)鍵分，往往就在毫厘之間，所以對于運動員不僅僅是體能、技能和戰(zhàn)術(shù)能力等方面的考驗，運動員面對大賽心理狀態(tài)的起伏變化對取得比賽的勝利也有著重要的影響。

4.3.2 測量放樣

根據(jù)設(shè)計圖紙和現(xiàn)場測放控制網(wǎng)點坐標，計算堤軸線、邊線控制點，測量資料必須由兩人用兩種方法計算一致后才能進行放樣施工。

有一次小區(qū)里的一樣?xùn)|西被偷走了，監(jiān)控里雖然拍到了小偷，但是小偷戴了頭套，沒有拍到小偷的面容。于是，我用我的千里眼看到了小偷，又看到了小偷的面容，我迅速報了警。沒過多久，小偷就被抓住了，東西物歸原主。

充泥管袋在大規(guī)模施工前，應(yīng)在灘地進行試充，當取得一定經(jīng)驗后，掌握泥漿濃度、布袋尺寸、屏漿壓力、屏漿時間、固結(jié)速度和沉降率等參數(shù)，再全面施工。根據(jù)實測，泥漿泵灌袋濃度可以達到40%以上。

4.4 砂被袋體施工

砂被采用充泥管袋充灌工藝施工，橋樁部位的充泥管袋采用人工定位、鋪設(shè)，吹泥船充填，施工工藝流程[2-3]如圖1所示。

4.4.1 充泥管袋施工工藝流程

圖1 充泥管袋施工工藝流程

企業(yè)作為市場競爭主體，在推動資源高效配置的同時，還應(yīng)貫徹落實好科學(xué)發(fā)展觀提出的以人為本的要求，特別是在各項生產(chǎn)活動中確保勞動者在勞動過程中的生命權(quán)和健康權(quán)。保護廣大職工在勞動過程中的安全與健康，是企業(yè)工會組織履行維權(quán)職責的首要任務(wù)，尤其在新形勢下企業(yè)工會如何開創(chuàng)勞動保護工作的新局面，發(fā)揮出企業(yè)工會組織特有的作用，是一個值得研究的問題。

測量放樣趁低潮位進行，用GPS定位后，插打鋼樁，鋼樁固定好后，再進行復(fù)測，用紅油漆標記高程位置。沿堤軸線每隔50～100m布設(shè)一控制樁，控制樁上設(shè)小紅旗。控制樁統(tǒng)一編號，繪制在施工平面圖上，并注明相互的距離、角度及高程，以免發(fā)生錯誤。

4.4.3 袋體鋪設(shè)

砂被充填管袋充填沉放前，先對基層進行處理。將基層處凸出物及雜物進行清除。然后把加工好的袋體用汽車和機動駁船運輸運至施工現(xiàn)場，按照施放的平面控制線在低潮時根據(jù)放樣進行袋體鋪設(shè)。砂被袋體鋪設(shè)時，事先按照控制線兩邊打樁定位，以使袋體固定在設(shè)計位置，不受水流的沖刷影響而產(chǎn)生移動。人工將袋體攤鋪開，底層展開時機動船協(xié)助，要注意平整，不出現(xiàn)褶皺，確保袋體不偏移。

c.工程工期短、任務(wù)重，施工強度大，保證工期是工程的難點之一。

袋體鋪設(shè)就位后，做好固定和管口的連接，運砂船將所用砂運至現(xiàn)場并停靠于吹砂船外側(cè)，等到低潮時將輸砂管引至攤鋪好的袋體的充砂袖口中，利用吹砂船輸砂泵取砂充填。

充填過程中及時調(diào)整輸泥管口的方向，以免被充袋體受力不均而導(dǎo)致移位。若袋體一次充填達不到理想厚度，則采用二次充填，并采用人工擾動以加速土的固結(jié)。在袋體逐步充滿時，控制沙漿濃度和出口壓力，以避免充填造成砂袋破裂。

施工中應(yīng)經(jīng)常對砂被成品袋體進行檢查，如發(fā)現(xiàn)袋布有損壞要及時修補，以防砂土流失，潮水沖刷進而撕破袋體。砂被施工圖如圖2所示。

圖2 橋樁間砂被現(xiàn)場施工

4.5 橋樁間隔處理

施工準備工作包括技術(shù)準備和施工所需的船機設(shè)備、物資準備。

5 施工質(zhì)量控制

橋樁間堤基砂被施工質(zhì)量控制措施如下：

4.4.2 充灌試驗

a.充泥管袋大規(guī)模施工前，要求先進行試施工，結(jié)合該工程的實際工況對泥漿濃度、管袋尺寸、屏漿壓力、屏漿時間、固結(jié)速度等取得一定施工經(jīng)驗后，再全面展開施工。對于加工好的充泥管袋應(yīng)按現(xiàn)場鋪設(shè)方便的原則進行折疊，并用大紅漆標上袋體的尺寸。

b.在施工前對袋體進行檢查，確保袋體無破損。充填過程中及時調(diào)整輸泥管口的方向，以免被充袋體受力不均而導(dǎo)致移位。在袋體逐步充滿時，泥漿濃度一般控制在20%～30%之間，泥漿泵的出口壓力為0.2～0.3MPa，以避免充填造成管袋破裂。

文中設(shè)計的換能器的諧振頻率為20 kHz，壓電陶瓷主要尺寸為φ30×φ10×5mm，取4片，采用0.3mm厚的鈹青銅做電極片。換能器大端直徑與壓電陶瓷直徑相同D=30mm，小端直徑d=16mm。確定方程中的待定系數(shù)，帶入頻率方程，可以求出超聲振子共振時的諧振長度。為防止1/4波長階梯型變幅桿在截面突變出產(chǎn)生較大應(yīng)力集中，采用半徑為10mm的圓弧過渡。在位移節(jié)點位置設(shè)置寬為4mm的法蘭，法蘭外沿設(shè)置為錐面，用來固定換能器，最終求得圖1所示換能器各段尺寸見表3。

c.充泥管袋在施工過程中，應(yīng)經(jīng)常對棱體進行檢查，如發(fā)現(xiàn)袋布有損壞處要及時在上面覆蓋一張編織布，用針縫合，以防土方流失。

d.充泥管袋施工時，要掌握好每天的潮位情況，根據(jù)施工進度情況，合理安排每天的工作，低潮應(yīng)搶吹標高較低的袋子，潮水較高時則吹填上層袋子，以加快施工進度。

e.充泥管袋棱體應(yīng)及時做好保護工作，及時用土工布覆蓋保護，在土工布鋪設(shè)后要及時進行拋石墊層施工，進行壓重保護，防止土工布變形移位，砂袋外露，造成砂流失和充泥管袋棱體的損壞。

5)考慮到海洋環(huán)境條件，控制系統(tǒng)及其設(shè)備在設(shè)計時應(yīng)適應(yīng)傾斜、搖擺、沖擊、顛震等海況條件(具體的數(shù)值應(yīng)根據(jù)不同海域情況加以考慮).同時還應(yīng)該考慮鹽霧、霉菌等的影響.

6 監(jiān)測情況

經(jīng)與永鋼集團協(xié)商選擇武漢某工程質(zhì)量檢測有限公司作為橋樁變形的第三方監(jiān)測單位，監(jiān)測內(nèi)容包括：橋墩豎向位移監(jiān)測、橋墩水平位移監(jiān)測和堤基孔隙水壓力監(jiān)測[4]，2015年5月底監(jiān)測工作結(jié)束。監(jiān)測結(jié)果見表2。

習(xí)近平總書記在黨的十九大報告中指出，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟體系的戰(zhàn)略支撐。我們要培養(yǎng)一大批具有國際水平的青年科技人才，而要做好青年創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，離不開高校對大學(xué)生創(chuàng)業(yè)的引導(dǎo)與支持。實際上自十八大以來，國家層面大力推進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作，李克強總理在2014年達沃斯論壇上首次提出“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的概念，2015年6月國務(wù)院下發(fā)《關(guān)于大力推進大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新若干政策措施的意見》，2018年9月又下發(fā)《關(guān)于推動創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展打造“雙創(chuàng)”升級版的意見》，明確“在全國高校推廣創(chuàng)業(yè)導(dǎo)師制，把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和實踐課程納入高校必修課體系，允許大學(xué)生用創(chuàng)業(yè)成果申請學(xué)位論文答辯”。

增強這一技術(shù)專業(yè)人才的工作能力。建筑施工在開展的過程中，一定要注重人才培養(yǎng)，只有在具備充分人才的基礎(chǔ)上才可以充分發(fā)揮注漿施工技術(shù)的作用。

表2 沉降及水平位移觀測結(jié)果 (單位：mm)

監(jiān)測結(jié)果顯示，沉降和水平位移都遠遠低于限值要求。孔隙水壓力監(jiān)測結(jié)果表明，圍堤填筑過程中，堤底土體中產(chǎn)生的超孔隙水壓力值在施工控制范圍內(nèi)(最大超孔隙水壓力僅達到5kPa，消散周期3d～15d)，加載速率滿足地基土穩(wěn)定要求。

7 結(jié) 語

在該工程中，橋樁間圍堤堤基砂被施工采用與原設(shè)計相同的充泥管袋工藝，但與標準斷面的砂被施工相比，在斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工程序上有所不同，既保證了砂被原有功能作用不變，同時也在施工工藝上具有可操作性，從而在保證了橋梁橋樁安全的前提下不影響砂被的作用。在整個圍堤施工過程中邀請有資質(zhì)的第三方每天同步監(jiān)測橋樁水平、垂直位移變形數(shù)據(jù)，施工結(jié)束后監(jiān)測數(shù)據(jù)表明橋樁的水平位移和垂直位移變形很小，遠未達到設(shè)計限值，確保了橋樁的安全，同時棧橋的正常使用未受到任何影響，說明整個方案是可行的，也為橋樁間圍堤堤基砂被施工取得了寶貴的經(jīng)驗。

[1] 吳偉偉.砂被鋪設(shè)工藝在圍堤中的應(yīng)用——以小洋山北側(cè)圍堤工程為例[J].浙江水利科技,2014(3):50-52.

[2] 許四發(fā).長江口深水航道治理二期工程SⅡB標段軟基處理之砂被鋪設(shè)工藝研究[J].水運工程,2004(9):48-52.

[3] 陳桂麗.水下鋪設(shè)砂被施工工藝[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2012(24).

[4] 郎濤,付建軍,廖彬秀.雙圓柱橋墩長摩擦樁樁基沉降值分析[J].水利建設(shè)與管理,2013,33,(7):32-37.