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1、砂被鋪設施工工藝一、概述海上深水砂被鋪設是長江口深水航道治理二期工程中一項全新的施工工藝，也是海底軟土地基加固的第一道工序。在陸地或流速較小海區，通常采用拋填中粗砂作為水平排水層，而長江口屬典型的潮汐河口，漲落潮流態復雜，流速較大，加之長江口海底粉細砂資源豐富，中粗砂缺乏，因此常規的拋填中粗砂作水平排水層難于施行。為節約工程投資，充分利用海底粉細砂資源，同時解決拋填的粉細砂被水流沖走的難題，因此，利用土工布加工成 25 40m 左右的袋體(根據設計要求、水深、潮流情況并考慮充灌效率而定)，袋內充灌粉細砂，使其成為6070cm 厚的“砂被”，利用專用船機將其鋪設到海底灘面，作為水平排水層。二、砂2、被鋪設專用船機砂被鋪設和軟體排鋪設在施工工藝上有相似之處，因二期工程施工區域砂被鋪設的工況更加惡劣，砂被鋪設受水流作用影響更大，所以在用大型鋪排船進行砂被鋪設施工前，除加大錨系設施 外，為減小水流對砂被的作用，需加長鋪排船斜板，使砂被懸掛長度縮短。為此，三航局項目部改建和新建了三航長專3 號(見圖 9-1 三航長專 3 號砂被鋪設船)、三航駁 203 號、三航 206 號、三航 302 號、三航駁 301 號五艘砂被鋪設專用船，滑板寬度為 1012m，從而滿足了工程需要。圖 9-1 三航長專 3 號砂被鋪設船主要船舶船機性能見表7-4 軟體排鋪設船的主要技術參數。三、施工工藝流程砂被鋪設施工工3、藝流程見圖9-2 圖 9-2 砂被鋪設施工工藝流程圖四、施工工藝1、卷筒上卷袋子將加工好的袋體平展在甲板上，引出卷筒上的20尼龍繩從袋體尾端的加筋帶拉環里穿過，通過活口和拉環連接。啟動卷筒開始卷袋，當袋子的第一排袖口處于滑板邊緣時停止卷袋。2、鋪設船就位鋪設船的就位采取平行于軸線定位，垂直軸線移船，暫定自北向南鋪設移船。鋪設船在兩臺GPS 引導下進入施工現場，下錨定位，然后在電子海圖上放大施工區域，根據鋪設船與袋體鋪設位置的相對距離絞錨移船，使鋪設船準確定位。3、袋體充灌鋪設(見圖 9-3 砂被鋪設工藝示意圖)當運砂船停靠在鋪設船旁以后，用船上吊機將泥漿泵吊入船倉，啟動高壓水泵，用高壓水槍破碎4、液化砂土，泥漿泵將砂漿通過輸砂管向土工袋內輸送。首先充灌袋體的首部隔倉及砂肋袋后，鎖定卷筒，緩慢下降斜板，使滑板前端處于袋體設計的起始位置，此時船體位置與定位有偏差時，則應予以調整。啟動卷筒使袋體徐徐下降，當袋體已經著地后，邊啟動卷筒使袋體下滑，邊平行移船，每次移船 2-3m（視袖口實際位置），啟動泥漿泵將砂通過各個袖口向砂被袋內充灌，通過充砂時間計算充砂方量，從而控制充灌厚度。如此反復，直至袋體全部鋪設完畢。鋪設船粗定位精確定位、測原泥面標高、卷砂被、準備充砂靠砂船、充灌砂被首部鋪設砂被砂被鋪設質量驗收設浮標設浮標設浮標圖9-3砂被鋪設工藝砂被鋪設工藝示意圖五、砂被鋪設的質量保證措施砂被的鋪5、設工藝類同鋪排，但其結構相較軟體排而言顯得非常薄弱，對水深、流向、流速、浪高等海況條件要求更加苛刻，需要采取一些有力的質量保證措施：1、優化砂被結構選用 70mm 加筋帶間距 1m 布置，砂被袋體抗大浪、急流的能力強，不易撕裂。面層布體采用高強度的加筋機織布，不僅可以抵御風浪，而且在打設排水板后抗沖刷性能較好。在面層布體上沿每道土工布拼縫間距3m 設 1m 短加筋帶，垂直于拼縫縫制，以增強拼縫的強度。充砂孔采用雙層袖口，內袖口伸入砂被里側，充砂結束后靠土工布的柔性自鎖，防砂外泄；外袖口作為充砂管綁扎袖口，先縫在1 塊 1 1m 的方布上，再將方布縫制于與內袖口對應的位置。外袖口縫制處的針腳密度6、經過反復試驗，可保證 7 級風浪沖擊下充砂管不會脫落，而經 5 至 8 人合力拉扯充砂管時，外袖口可脫離方布，卻不損傷砂被面層布體。采用 2 個縱隔艙，既提高了袋體強度，又保證了充填砂的均勻分布，另外在 3 臺泵（每臺泵配 2 根充砂管）充灌時每個隔艙均對應有2 臺泵，即使 1 臺發生故障進行維修時施工也不會中斷。2、選擇合適的鋪設時機長江口區的潮流主要為橢圓形旋轉流，低平潮時段水淺流緩，較適合砂被鋪設。NIIA 標、NIIC-1 標施工中采用了寬度為25m 及長度為 40m 左右的小砂被，3 小時內可以完成鋪設，可以保證施工質量。3、砂被鋪設質量保證措施保證袋體無破損。砂被袋卷上卷筒前檢查有7、無破損，船上配備手提縫紉機和 230g/m2機織布，發現破損處要修補后才能使用。每 1000m3取充填砂砂樣一個，保證充填用砂的質量符合設計要求。使用潛水探明砂被袋體間搭接情況，如有搭接縫應由潛水及時補填砂袋。施工過程中及時測量充灌厚度，保證袋體充灌的厚度及平整度。移船過程中，應根據流向、流速調整船位保證袋體鋪設平整，保證袋體之間搭接良好。橫向拉繩對減少袋體橫向收縮有很大影響，要求施工過程中拉繩受力均勻，要防止拉繩過松導致袋體產生過大收縮，也要防止拉繩過緊將拉環拉斷。嚴格控制砂漿濃度，防止堵管，保證在規定時間內完成充砂。施工過程中監測潮位變化，觀察袋體在水流作用下的受力情況防止袋體破壞。六、砂8、被鋪設質量驗收撈浮漂測量袋體兩側收縮情況和首尾邊線位置。使用手提測深儀，按照每2m 一個測點，5m 一個斷面測量驗收砂被頂標高，合格后進行下塊鋪設。砂被鋪設質量控制標準充填后的砂被邊線與設計邊線的水平誤差 1m。砂被厚度誤差 0+300mm。砂被頂面平整度 300mm 雙層砂被上下兩層要錯縫鋪設，避免垂直通縫七、效果與效率三航局項目部自 2003 年 6 月 4 日開始進行典型施工段的砂被鋪設，至 2004年 10 月 23 日，完成了 NIIA、NIIC-1 標段全部 346252 m3的砂被鋪設任務。在長江口浪大流急、流態多變的惡劣施工環境下，技術人員認真分析潮位、流向的變化規律，確保了砂被鋪設質量，項目部同時創造并持久保持了一條鋪砂被船一天鋪設兩塊砂被、充砂約1115 m3的記錄，三航長專3 號單船單日鋪設砂被最高記錄為 2410 m3 的高效率。成功開發了多艘適合長江口工況的深水砂被鋪設船，成功開發了安全、優質、高效的深水砂被鋪設施工工藝，深水砂被鋪設船和砂被鋪設施工工藝總體上達到了國際先進水平。