呂 煒,林 杰,趙武君

(1.玉環(huán)縣苔山閘管理所,浙江 玉環(huán) 317600;2.長(zhǎng)興縣水利局,浙江 長(zhǎng)興 313100;3.玉環(huán)縣水利局,浙江 玉環(huán) 317600)

土工布由于柔韌性好,具有良好透水、過濾、隔離、加筋、防護(hù)等性能,在海堤工程中應(yīng)用非常廣泛,玉環(huán)縣漩門三期工程在外海側(cè)海涂面上鋪設(shè)高強(qiáng)度裂膜絲機(jī)織土工布(經(jīng)向受力≥120 kN/m,緯向受力≥84 kN/m,510 g/m2)主要起到加筋作用,利用土工布增強(qiáng)土體的抗拉強(qiáng)度和抗變形能力,將土工布埋在土體之中,可以擴(kuò)散土體應(yīng)力,以增加土體的模量,傳遞拉應(yīng)力,限制土體側(cè)向位移;還增加土體和其他材料之間的摩阻力,提高土體及有關(guān)建筑的穩(wěn)定性。但玉環(huán)縣漩門三期工程中珠港海堤的施工環(huán)境較差,相當(dāng)部分在涂面上鋪設(shè)土工布要進(jìn)行水下施工,和內(nèi)陸河流湖泊比較,海洋存在著潮流、暗流等不利因素,容易受到海面風(fēng)浪等一系列因素的干擾,對(duì)施工設(shè)備,施工組織等要求較高。本文就施工中主要施工設(shè)備,關(guān)鍵工序進(jìn)行詳細(xì)地分析和介紹。

1 工程概況

玉環(huán)縣漩門三期圍墾工程海堤全長(zhǎng)5352 m,分3段,南段為坎門海堤,北段為干江海堤,中間段為珠港海堤。珠港海堤位于目魚嶼、沖坦嶼之間,堤長(zhǎng)4077 m,樁號(hào)為Z 0+000～Z 4+077 m,涂面高程-4.4～-3.0 m,沿線均為淤泥,淤泥最深至-30 m高程以下。珠港海堤附近坎門潮位站,實(shí)測(cè)年最高潮位 5.34 m,實(shí)測(cè)年最低潮位-3.66m。多年平均最高潮位3.88 m,多年平均最低潮位-3.38 m,多年平均潮位0.12 m,多年平均低潮位-1.90m,平均潮差4.06 m,最大潮差7.02 m。

2 施工前期準(zhǔn)備

由于海堤施工環(huán)境的限制,土工布施工要根據(jù)實(shí)際潮位,海面風(fēng)力等因素綜合安排施工,可利用的施工時(shí)間較短,對(duì)施工設(shè)備要求較高,本工程施工船泊為民用駁殼船,加裝先進(jìn)的GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng),由于人工定位受到潮汐,風(fēng)浪等不利因素影響,基本上無法進(jìn)行可靠定位,很難進(jìn)行有效施工。每次鋪設(shè)的土工布為4張單幅寬6 m的土工布拼縫接成1塊(在平接、對(duì)接、J字形接、蝶形接4種常用縫接方式中選用J字形縫接),后續(xù)鎮(zhèn)壓土工布的墊層選用含泥量＜5%的細(xì)石碴料。水下土工布常用的施工方法如圖1與圖2所示,圖1為土工布前置施工方法,施工較簡(jiǎn)單,但是對(duì)土工布有一定的浪費(fèi),圖2為土工布后置施工方法,施工時(shí)對(duì)設(shè)備等要求較高,但可以適當(dāng)提高土工布利用率。本工程采用的是施工較簡(jiǎn)單的圖1施工方法。

圖1 土工布前置施工圖

圖2 土工布后置施工圖

3 施工方法

3.1 材料準(zhǔn)備

土工布卷在施工船裝載的5 t重的圓形滾筒上,開始卷布時(shí)土工布邊緣處用若干細(xì)鐵絲沿縱向連接至滾筒上(保證卷布過程中土工布不會(huì)滑動(dòng),提高卷布效率,鐵絲不可過粗,防止在施工完畢后,土工布不能與滾筒有效分離),同時(shí)每隔5 m用細(xì)鐵絲將毛竹條橫向固定在土工布上(有效保證鋪布時(shí)土工布在遇到水下暗涌、旋渦后,不會(huì)橫向收縮,保證鋪布質(zhì)量),根據(jù)要求在船上裝載充足的合格石料后,船上配備挖掘機(jī)以便配合土工布鋪設(shè)時(shí)進(jìn)行石料的鋪設(shè)。

3.2 施工船的定位

施工船根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)提供的測(cè)量點(diǎn)(一般不少于3個(gè))的原始坐標(biāo),推算和復(fù)核出施工船的初始位置和結(jié)束位置,把施工坐標(biāo)輸入裝載的GPS定位系統(tǒng),利用高潮位時(shí),將施工船駛?cè)腩A(yù)定施工位置,再利用船兩端裝載的卷揚(yáng)機(jī)(一般不少于4個(gè)),拋錨固定船體位置,等待有利施工時(shí)間施工。

3.3 施工時(shí)間選擇

施工具體時(shí)間要根據(jù)附近潮位站提供的最近低潮位時(shí)間,再結(jié)合工程施工中對(duì)潮位的觀測(cè),選擇可利用的施工潮位,結(jié)合施工當(dāng)天的風(fēng)力海浪情況,充分利用現(xiàn)有設(shè)備條件,盡可能順?biāo)佋O(shè)土工布。

3.4 施 工

在施工開始前將土工布(用小船配合,利用岸上大塊石鎮(zhèn)壓,或錨固在涂面)初始位置固定,鋪布船根據(jù)GPS設(shè)定方向,將綁有土工布的滾筒沉到涂面上(土工布如不在涂面施工,暴露出水面,將受到海面風(fēng)力,水浮力等不利因素影響,根本無法保證施工質(zhì)量),土工布滾筒中心軸兩端與牽引船拖放出的2根鋼纜連接牢實(shí),船身垂直水流方向進(jìn)行有序鋪設(shè),應(yīng)力求平順,松緊適度,不得繃?yán)^緊。鋪設(shè)過程中如遇到滾筒被卡時(shí),不得強(qiáng)行拖拉,應(yīng)啟動(dòng)定位船,通過絞繩,緩慢移動(dòng)至滾筒處,吊起滾筒后重新定位、牽拉,完成鋪設(shè);船上挖掘機(jī)配合船體移動(dòng),與滾筒保持一定距離,將石料均勻鋪設(shè)在土工布上(有條件可在船上裝載皮帶機(jī),進(jìn)行自動(dòng)鋪設(shè)),以防土工布被沖翻或折卷。在土工布鋪設(shè)完成后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行后續(xù)石料加載,以防風(fēng)浪過大沖刷墊層后將土工布沖翻或折卷,但應(yīng)注意不能一次性加料過多,防止軟基滑動(dòng)導(dǎo)致土工布滑移。

在施工完成后,可由相關(guān)人員利用小船,將船駛?cè)胪凉げ歼吘壩恢?在船上利用一定長(zhǎng)度細(xì)竹竿對(duì)土工布邊緣位置進(jìn)行觸探,以確定土工布是否鋪設(shè)到位。如果水深過深,無法進(jìn)行簡(jiǎn)單確定,則應(yīng)進(jìn)行潛水探摸確定鋪設(shè)質(zhì)量。

4 結(jié) 語

(1)海堤工程中土工布的水下施工對(duì)于設(shè)備的要求特別高,必須有可靠的施工設(shè)備才能進(jìn)行有效施工,特別是海洋特殊的施工環(huán)境中,對(duì)于定位系統(tǒng)的要求就尤其重要。

(2)施工中要注意選擇有利施工時(shí)間,特別注意施工期的最低潮位和最高潮位的時(shí)間,再觀察施工期海面的風(fēng)力、海浪等情況,充分利用有限的施工時(shí)間,候潮作業(yè),盡可能進(jìn)行順?biāo)┕ぁ?/p>

(3)在施工中應(yīng)進(jìn)行合理的施工組織,對(duì)于材料的準(zhǔn)備過程中,特別是土工布縫接、卷布、鋪布等關(guān)鍵工序上都要進(jìn)行合理的施工組織,制定全面的施工方案,保障施工順利進(jìn)行,確保施工質(zhì)量。