混凝土單元塊D型軟體排工藝在長江航道整治工程中的應用

騰江濤

（長江武漢航道工程局，湖北 武漢 430014）

目前長江航道整治工程護底施工中，多采用D型軟體排結構形式，其主要是利用土工織物的保沙性、柔韌性來實現對沙質河床保護的目的。從D型軟體排在長江中下游航道整治工程應用情況來看，能較好適應河床變形；由于砼塊均為各自獨立，整體性較差，經過水流的淘刷，塊體容易脫落，從而引起排體邊緣出現破壞；而采用混凝土單元塊D型排的結構形式：由排墊和砼壓載塊組成，排布采用 250g/m2的單層加筋聚丙烯編織布制作，壓載體為C20砼塊體，平面形狀呈現為圓形，圓直徑為30cm，厚10cm，每個砼塊體重15.62kg，砼塊間距20cm。砼壓載塊采用丙綸繩串聯成片，每個單元尺寸為4m×5m。整體預制，片體之間連接牢固，施工時直接由施工船舶吊機吊運至排墊上，按照一排橫向8片布置，由人工鋪展，將四周預留的丙綸繩牢系在固定綁扎環上。

圖1 模具

圖2 預制成品

該施工工藝在荊江航道整治施工中得到應用，其中，混凝土單元塊D型軟體排構件的制造模具獲得了實用新型專利。

1 施工優點

新工藝主要有如下優點：

1.1 結構合理，不易破損

砼塊結構由工字型優化為圓型，降低施工過程中砼塊的破損率。

1.2 減少材料用量，降低勞動強度，施工成本低

單元塊D型排單個砼塊相比常規D型塊體積更小，減少了材料成本。同時，單元塊D型排采用丙綸繩串聯成片，系絆時只需將每個單元四周的丙綸繩綁系牢固即可，減少了勞動用工量，降低了人工成本。

1.3 施工工序簡化，施工質量顯著提升

單元塊安裝簡單，由吊車直接吊運至排體上，減少了人工搬運環節，同時簡化系絆，杜絕砼塊數量不足、破損或漏綁的質量問題，施工質量顯著提升。

1.4 施工效率高，施工安全有保障

整體單元塊利用吊具一次性可吊裝2片，直接吊裝至排體上安裝，加上系絆簡化，施工效率較常規D型塊施工提高200%。且工效提高，施工占用航道的時間大大縮短，緩解了施工與通航的安全矛盾，降低安全風險。

2 適用范圍

適用于內河整治工程中水深在15m以內、流速在2m以內、水流穩定的護灘工程、筑壩工程、護底及護岸工程等。在施工中，可根據水流、風向考慮鋪排船的定位，同時需考慮運輸船舶的吃水及穩定性。

3 工藝原理

混凝土單元塊D型軟體排由排墊和混凝土單元壓載塊兩部分組成。預制的單元塊采用丙綸繩將混凝土塊串聯成片，然后將成片的單元塊運輸至沉排船，安放至軟體排布上，通過系結條與排墊連接成整體后進行沉排。

施工工藝關鍵點主要有單元塊預制和水上沉排施工。單元塊預制質量是排體質量控制的關鍵，其成片式的混凝土單元結構與聯鎖塊排結構相似。水上沉排則是施工質量控制的關鍵，由于結構都是由壓載體和排布兩部分組成，單元塊D型軟體排沉排工藝可參考常規D型排和聯鎖塊排沉排工藝技術進行設計，以此為基礎結合現場試驗工藝改進形成混凝土單元塊D型軟體排的施工工藝。

4 施工工藝流程及操作要點

混凝土單元塊D型排工藝流程見圖3：

圖3 混凝土單元塊D型排工藝流程

5 施工質量要求

5.1 壓載混凝土單元塊體質量

（1）混凝土塊應按規定配合比配料，制作和養護達到相關規范和設計要求。丙綸繩應達到抗拉強度。預制過程中，應保證丙綸繩牽拉平整并處于混凝土塊的中心位置。

（2）為防止丙綸繩老化，保證單元排丙綸繩能多次安全起吊，應采用遮陽覆蓋保護措施。

（3）使用過的上模板拆除后，應平穩放置、防止變形，并及時清理模板表面和接縫處的殘余砂漿，清點、保管好模具緊固部件，如有缺損應及時補齊。使用中如發現模具扭曲變形現象，應及時進行修復、校正。

5.2 排體質量

（1）排布應達到相關規范和設計要求。生產廠商在出廠前應該進行嚴格的自檢并提供自檢報告。材料進場后應進行相關質量指標的檢測，并進行規格、有無破損等外觀檢測。排布的縫合后接縫處強度不低于排墊強度的80%。

（2）加筋條和系結條的布置數量和質量應滿足設計要求。

（3）軟體排系壓混凝土塊的強度和質量必須滿足設計要求。

5.3 砼塊堆放、吊裝和運輸

砼壓載塊堆放不能超過10 層，吊運至沉排船后，應擺放整齊。吊裝安放時，混凝土單元塊應采用多點吊裝，吊點布置均勻，避免局部受力過大破壞單元體。

5.4 水下排體搭接

（1）軟體排鋪設前應清除鋪設范圍內的障礙物。

（2）軟體排鋪設方向和范圍應滿足設計要求，并應符合相關規定。

（3）系結壓載物布置應滿足設計要求，并應與軟體排綁系牢固。

（4）軟體排鋪設過程中不得產生皺折和漂移。

（5）水下搭接寬度應滿足設計要求，沉排施工時，應每隔一定間距檢測一次，發現偏離時應及時糾正船位。

6 實例應用

6.1 實例分析

依托荊江河段航道整治工程，本次混凝土單元塊D型軟體排使用的位置為太平口水道三八灘中下段守護工程的尾部，沉排方向為垂直水流沉排，該段水流表面流速為1.3～1.5m/s，水深5～14m。該段設計試驗兩張單元塊D型軟體排，投影排長200m，寬40m，排體間設計搭接寬度分別為15m、6m。

6.2 應用效果分析

施工過程，同等長度的單元塊D型軟體排，其自重比傳統D型塊軟體排小1/3，所以在沉放過程中排體所受拉應力較小，沉排過程更為順利。在適用于本工程水深較淺、流速較小的區域時，較傳統D型軟體排在達到同等守護效果的同時，能大大提高生產效率。

6.3 河道沖淤變化

從2015年8月至2016年1月水道內沖淤變化來看，工程后三八灘整體以淤積為主，其中，中下段淤積幅度在1～2m，由此表明，三八灘中下段守護工程實施抑制了灘體的沖刷，維持了三八灘的穩定。

6.4 工程區沖淤變化

由于工程區域開工前地形沖刷較大，因此為了較好的反映D型單元塊D型軟體排的工程效果，在此僅作沉排完至完工的測圖比較。從沉排完與完工測圖比較可知（見圖4），三八灘中下段守護護灘帶工程區域普遍淤積，幅度在1～2m，其中，護灘帶頭部D型單元塊排的守護范圍淤積在1m左右，由此表明，D型單元塊排能夠起到較好的守護效果，有利于護灘帶整體保持穩定。

圖4