围埝工程的主要施工工艺和质量控制措施

于 洋

1 围埝工程可能存在的施工困难

以天津港南疆港区28号～29号泊位前期疏浚(西侧围埝)工程为例,工程位于天津港南外堤以北,南疆围埝以南。工程结构形式为斜坡堤临时隔埝,隔埝总长度为1 722.676 m。其中QR段长度1 000.5 m,顶面标高+5.0 m。RS段中有572.176 m为顶标高+3.0 m,其余150 m为顶标高+1.5 m,与南外堤出水口现状保持平齐。

可能存在的施工困难:1)现场施工条件困难。2)施工干扰大。3)泥面标高差比较大。

2 施工工艺和质量控制措施

2.1 大型充灌袋

1)充灌袋制作。充灌袋采用在后方场地现场制作,装车运输至码头,装船运至现场。在充灌袋制作过程中,严格把好袋布材料质量,除有出厂合格证及实验报告外,每批材料都抽样送检,杜绝不合格材料进入施工现场。2)冲灌袋铺设。严格控制测量放样,确保隔埝位置、断面尺寸、高程的准确性,以保证符合设计要求充灌袋定位。依据设计结构边线,对堤身轴线进行施工测量放线,沿轴线每50 m间隔布置控制桩,以便充填袋准确定位、铺展袋体。3)充灌砂袋。采用4艘吹砂船同时作业,每艘吹砂船上布置2台120 kW发电机和4台套水力冲挖机组,同时作为充填工作平台。将趸船拖至指定地域,使安装高压泵的一侧与围堰相邻,配以抛锚艇抛好前后各两根呈交叉八字形的锚缆,将趸船固定好。运砂船靠稳后,将趸船上水力冲挖机组吊于舱中。为确保吹输管线在风浪冲击下不移动,在坡脚处用地垄配合钢丝缆将输砂管线固定,确保输砂管线的安全。

质量控制措施:1)为了确保充灌袋基础成型后的断面尺寸、充灌袋在制作时每边加宽1 m。2)充灌袋时,首先沿长边方向进行填充,避免应力集中损坏袋体,并在充填过程中经常调整出砂口方向,防止袋体在充填过程中受力不均匀而移位变形,待袋体固定不再发生位移时,再次充填,直至达到理想的充填高度。3)每层的充填高度严格控制在50 cm左右,充填完成后,将袋口扎紧。在充填过程中如一次达不到理想高度,待砂袋稍有固结后,再进行二次或多次充填,直到理想的充填高度。4)施工中充灌袋标高控制,充灌袋在施工作业中根据设置的报潮水位尺粗略测量;待充灌袋充填固化后,利用全站仪对充填袋标高进行测量,测量频率为1次/d,依据充灌袋标高的监控数据可以分析出充灌袋的沉降情况。

2.2 施打塑料排水板

1)打设船定位。先用导标粗定位,然后采用全站仪进行打设船定位。2)塑料排水板的剪裁。塑料排水板先剪裁成板段,其长度确保打到设计高程尚能露出砂袋面50 cm以上。在板段一端束上22号细铅丝,有序地摆放在打设船上。3)塑料排水板的打设方法。打设塑料板时,首先从导管顶部的管口送入带有挂钩的尼龙绳索,当尼龙露出套管下口,将塑料板上已束好的铅丝系在尼龙绳上、然后人工拉尼龙绳将塑料板带入管内,下端别好钢筋棍开始打塑料板,待导管打至预定标高后,开始拔管,拔管时同时放套管上的绳索。当导管全部拔出后,拉断板头铅丝,使板、绳脱离,然后按板距移动打设机至第二个板位,同时把第二根塑料板送入导管进行重复施打。当一个船位的塑料板全部打设完毕后,移船定位,进行下一个船位的施工。

质量控制措施:

1)派技术和试验人员对打板进行24 h监控,从施工间距、长度、外露长度进行有效的控制;2)在监理工程师的见证下,组织潜水人员至水下探摸排水板施工的间距及外露长度,做到过程监督和事后检查相结合,确保工程质量;3)加强原材料控制,严格按照设计及规范要求进行原材料的检验;4)设置了经过监理工程师验收的水尺,通过水尺的读报有效的控制排水板的施工标高。

2.3 铺设土工布软体排

1)土工布软体排铺设采用类似充灌袋铺设工艺,利用定位船和人工铺设,为了使软体排在受控状态下铺设下滑,并防止其扭曲,采用定位船将软体排四边拉紧,同时人工进行软体排整平,以确保软体排铺设平整。2)土工布软体排铺设的质量监控。a.排体位置的监控。排体铺设过程中的位置主要通过调整船的位置来进行控制,在遇到急流时,根据经验向搭接方向超前1 m～2 m定位。b.铺后检测。软体排的平面位置用浮标法进行检测。沿排体长度方向两侧各均匀布置5个浮标检测点位,浮标与排体采用丙纶绳连接。

2.4 模袋混凝土施工

1)铺放模袋。铺放模袋是将卷好的模袋按设计位置在坡面上打开,在打开过程中应使模袋始终保持向下拉紧的状态。

模袋铺至坡脚后,用砂袋铺至坡脚后,用砂袋进行压载,然后将坡肩的手动葫芦打紧,模袋铺放即完成。

2)充灌混凝土。混凝土采用搅拌船拌和、运输。

冲灌混凝土压力控制和充灌疏导。

混凝土灌注速度控制在10 m2/h～15 m2/h范围内,出口压力以0.2 MPa～0.3 MPa为宜。

充灌时,正对灌口的底层模袋布,由于受混凝土的直接冲击和摩擦,极易出现破洞,混凝土通过破洞直接打到破面而不进入模袋里,因此需要在灌口下方增设一块挡板。

3)模袋混凝土施工注意事项。a.模袋成卷时侧边应卷齐,以便在铺放过程中掌握模袋边线的就位位置。b.模袋混凝土护面应在堤心充灌袋沉降基本稳定后施工。c.模袋铺设前应进行整坡,其坡面不平整度应小于10 cm;模袋铺设前应将模袋全部打开,检查有无破损,如有破损应修补后再使用。

4)模袋的质量控制。a.施工前对拌合船上设备及材料进行检验,检验合格后再进行混凝土的施工;b.制定了完善的冬季施工方案,确保冬季施工混凝土的质量。

2.5 袋装碎石

1)将符合设计和规范要求的石料运至出石码头后方堆存,碎石在存料场人工用编织袋装袋,每袋碎石以装2/3体积为宜,以便铺设均匀、平整。2)袋装碎石的铺设要保证连续性,防止分离。铺设应由下而上进行,并拍平铺匀。3)断面轮廓线不得小于设计断面,坡度不得陡于设计要求;施工注意不得将土工布倒滤层破坏。4)袋装碎石和抛石的最小厚度不应小于设计要求的80%。

3 结语

因现场施工主要为水上船舶作业,现场施工的安全隐患比较多,在施工人员进场前进行三级安全教育,同时配备相应的安全用品,指定专项水上、水下作业安全措施,针对安全隐患较多的分部工程制定安全施工方案,确保顺利完工。