桥桩间围堤堤基砂被施工技术的应用

(湖北长江清淤疏浚工程有限公司，湖北 武汉 430000)

1 工程概述

长江澄通河段通洲沙西水道长沙河—福山塘段边滩综合整治工程施工Ⅲ标位于张家港市乐余镇和南丰镇，包括新建堤线长2821m和710m临时隔堤。新建纵堤需穿过永钢码头的永泰引桥、宏泰引桥和盛泰引桥，受引桥影响段围堤采用分期实施方案：一期先将围堤施工到5.00m高程(引桥下方)；二期在吹填区完成后，对围堤影响范围内引桥进行拆除，将围堤施工到7.35m高程。

穿过永泰引桥、宏泰引桥和盛泰引桥的围堤堤段迎水面全部为三级边坡，堤身分为三期实施，采用钢筋混凝土栅栏板+干砌块石护坡。

2 工程难点

永钢集团码头的永泰、盛泰、宏泰引桥分别与围堤Ⅶ1+981、Ⅶ1+820、Ⅶ1+820断面交叉，与引桥连接的码头布置在Ⅶ1+600～Ⅶ2+821堤段外侧，距离围堤200m左右。该工程的施工难点主要有以下三个方面内容：

江苏作为城市化进程较快的省份，也是外来务工人员较多的省份。为关爱流动和留守儿童，共青团江苏省委在总结各地实践的基础上，依托“希望工程”品牌，于2011年推出标准化建设“希望来吧”项目。“希望”寓意孩子是祖国的希望。“希望来吧”既是向农民工子女发出召唤，也是向基层团组织、团员青年志愿者发出号召，更是向全社会发出倡议来关爱流动和留守儿童。“希望来吧”致力打造志愿服务有形化阵地，对接志愿服务团队和政府、企业、高校等行业志愿者队伍，汇聚关爱项目、队伍和资源，对流动和留守儿童开展关爱、陪护等服务。

a.受引桥及码头运营的影响，Ⅶ1+500～Ⅶ2+821堤段无法在围堤外侧布置吹砂船，致使该堤段的砂被、堤身填筑、堤身砂、靠背砂用砂的供应难度极大。

那个包裹里是一件女人打给男朋友的毛线衣，还有一大堆两人的合影，都是两个人相恋那几年里一块出去玩时拍的。这些陈旧的影像本来是可以永恒的，却这么短暂的被舍弃掉了。

b. 受引桥及码头运营的影响，对水上施工的安全、避让及避风等管理要求高，安全保障难度大。

4.4.4 管袋充填

3 砂被施工方案设计

该工程于2013年12月开始施工，2014年12月完成全部工程，围堤填筑的施工期为2013年12月—2014年4月。本工程全部围堤填筑、围区吹填均采用吸、运、吹工艺施工[1]，共使用了500m3吹泥船9条，配套吸砂船和运砂船若干。新建纵堤穿过永钢集团码头的永泰、宏泰和盛泰三座引桥，由于引桥为永钢集团最重要的物流通道，引桥安全关系到永钢的正常生产。为保证引桥的安全与正常使用，公司提出《永钢码头引桥影响段围堤施工方案》，2014年1月通过了专家咨询会审查，根据专家意见，公司修改后的引桥段围堤专项施工方案获得通过，并提出《工程变更建议书》变更桥桩部位的堤基砂被设计。工程已于2014年12月30日完工。

围堤填筑工程施工要求围堤总体平均上升，以控制围区水流和避免集中冲刷，永泰、宏泰和盛泰三座引桥部位的围堤同时设计变更及施工，围区龙口合拢前全部到达4.5m高程，4月到达一期设计高程。根据围堤充泥管袋棱体断面的调整情况，桥桩间围堤堤基砂被的横断面长度进行相应的调整，对单个袋体尺寸及形状进行重新设计。设计变更后桩间袋体边线与桩基间隔1m，通体袋袋体边线与桩基间隔0.5m，各引桥处砂被铺设相关参数见表1。

适建区主要分布于荣成经济开发区、港西镇、成山镇、港湾街道、斥山街道、桃园街道、王连街道、东山街道、宁津街道。根据资源禀赋和区域特点，港西镇、成山镇和港湾、斥山、桃园、王连、东山、宁津有丰富的旅游资源，可优先发展旅游建设，尽量减少旅游设施对生态环境的影响和破坏，构筑水系和绿带等生态廊道，保障生态系统的完整性；荣成经济开发区，要发挥资源环境承载力较强的优势，在城市建设中起带动作用，促进战略性新兴产业、先进制造业、现代服务业以及高效生态农业的联动发展，建设现代产业集群，增强产业竞争力，完善人口集聚和产业发展的联动机制，提高城市的集聚和辐射能力，积极承接限制区的人口和产业转移。

表1 砂被袋体设计参数

4 工程施工

4.1 施工准备

吹泥管袋施工完成后，已铺设砂被袋体与桩之间有50cm的间隔需要处理。间隔处理前完成桩基减小负摩阻力的防护工作，再采用150g/m2扁丝编织土工布满铺于袋体与桩基之间，土工布一头与包裹油毛毡的桩基绑扎固定，另一头需与砂被袋体搭接不少于2m，最后用砂料填满50cm间隔区域。

4.2 砂被袋体加工

4.2.1 划线放样

施工测量控制网作为施工中的放样依据，也作为位移观测依据。控制网必须每一个施工阶段复核一次，控制网采用全站仪、GPS测设，按工程测量技术规范要求进行布设。

4.2.2 袋体缝制

砂被袋体在垂直于堤轴线方向须整块制作；平行于堤轴线的袋体长度以利于制作和施工方便为宜。裁剪好的单幅，采用GK8-2型工业缝纫机“包缝”或“丁缝”法进行拼缝成袋，袋的缝合处和接头处均需缝三道(先缝一道，折叠后再缝两道)，保证缝合牢固。缝线采用二道锦纶线，强度不得小于230N，针脚间距不大于7mm，缝制后强度不低于原织物设计强度的70%。每层砂袋一般按16～20m2布置一个d=30cm、长50cm充填袖口(深水区袖口长约200cm)，以便泥浆泵输砂管插入充填并使砂层厚度均匀。袋的缝制做到叠接到位，线脚顺直，均匀牢固。

4.2.3 检验、打包、入库

袋体加工完成经检验合格后打包入库，并填写入库单，写明规格、型号、所用部位、加工日期，立卷归档，并备好出库单，供出库用。

停了一会儿，富翁又说：“这本书如果不出版，那我就对不住女友啊！要知道，我比她大二十多岁呢，况且我家里还有个老婆，人家就这么心甘情愿的跟着我。”

4.3 施工放样、测量

4.3.1 施工测量控制网

检测合格的编织布经监理工程师同意后，按设计宽度和长度进行划线放样，并根据放样尺寸进行裁剪，土工布按铺设位置的设计长度(考虑褶皱系数及搭接系数)放样、裁剪。

现代篮球比赛中罚球已经成为一种重要的得分手段和制胜的重要因素[6]，因此要给予足够的重视，中国队与澳大利亚、日本女篮的罚球命中率依次为72.7%、79.1%、77.0%，可见中国女篮的罚球均低于2强球队，特别是在决定比赛胜负的关键期，说明中国女篮在心理素质不够过硬、缺乏大赛经验。决定篮球比赛胜负的关键分，往往就在毫厘之间，所以对于运动员不仅仅是体能、技能和战术能力等方面的考验，运动员面对大赛心理状态的起伏变化对取得比赛的胜利也有着重要的影响。

4.3.2 测量放样

根据设计图纸和现场测放控制网点坐标，计算堤轴线、边线控制点，测量资料必须由两人用两种方法计算一致后才能进行放样施工。

有一次小区里的一样东西被偷走了，监控里虽然拍到了小偷，但是小偷戴了头套，没有拍到小偷的面容。于是，我用我的千里眼看到了小偷，又看到了小偷的面容，我迅速报了警。没过多久，小偷就被抓住了，东西物归原主。

充泥管袋在大规模施工前，应在滩地进行试充，当取得一定经验后，掌握泥浆浓度、布袋尺寸、屏浆压力、屏浆时间、固结速度和沉降率等参数，再全面施工。根据实测，泥浆泵灌袋浓度可以达到40%以上。

4.4 砂被袋体施工

砂被采用充泥管袋充灌工艺施工，桥桩部位的充泥管袋采用人工定位、铺设，吹泥船充填，施工工艺流程[2-3]如图1所示。

4.4.1 充泥管袋施工工艺流程

图1 充泥管袋施工工艺流程

企业作为市场竞争主体，在推动资源高效配置的同时，还应贯彻落实好科学发展观提出的以人为本的要求，特别是在各项生产活动中确保劳动者在劳动过程中的生命权和健康权。保护广大职工在劳动过程中的安全与健康，是企业工会组织履行维权职责的首要任务，尤其在新形势下企业工会如何开创劳动保护工作的新局面，发挥出企业工会组织特有的作用，是一个值得研究的问题。

测量放样趁低潮位进行，用GPS定位后，插打钢桩，钢桩固定好后，再进行复测，用红油漆标记高程位置。沿堤轴线每隔50～100m布设一控制桩，控制桩上设小红旗。控制桩统一编号，绘制在施工平面图上，并注明相互的距离、角度及高程，以免发生错误。

4.4.3 袋体铺设

砂被充填管袋充填沉放前，先对基层进行处理。将基层处凸出物及杂物进行清除。然后把加工好的袋体用汽车和机动驳船运输运至施工现场，按照施放的平面控制线在低潮时根据放样进行袋体铺设。砂被袋体铺设时，事先按照控制线两边打桩定位，以使袋体固定在设计位置，不受水流的冲刷影响而产生移动。人工将袋体摊铺开，底层展开时机动船协助，要注意平整，不出现褶皱，确保袋体不偏移。

c.工程工期短、任务重，施工强度大，保证工期是工程的难点之一。

袋体铺设就位后，做好固定和管口的连接，运砂船将所用砂运至现场并停靠于吹砂船外侧，等到低潮时将输砂管引至摊铺好的袋体的充砂袖口中，利用吹砂船输砂泵取砂充填。

充填过程中及时调整输泥管口的方向，以免被充袋体受力不均而导致移位。若袋体一次充填达不到理想厚度，则采用二次充填，并采用人工扰动以加速土的固结。在袋体逐步充满时，控制沙浆浓度和出口压力，以避免充填造成砂袋破裂。

施工中应经常对砂被成品袋体进行检查，如发现袋布有损坏要及时修补，以防砂土流失，潮水冲刷进而撕破袋体。砂被施工图如图2所示。

图2 桥桩间砂被现场施工

4.5 桥桩间隔处理

施工准备工作包括技术准备和施工所需的船机设备、物资准备。

5 施工质量控制

桥桩间堤基砂被施工质量控制措施如下：

4.4.2 充灌试验

a.充泥管袋大规模施工前，要求先进行试施工，结合该工程的实际工况对泥浆浓度、管袋尺寸、屏浆压力、屏浆时间、固结速度等取得一定施工经验后，再全面展开施工。对于加工好的充泥管袋应按现场铺设方便的原则进行折叠，并用大红漆标上袋体的尺寸。

b.在施工前对袋体进行检查，确保袋体无破损。充填过程中及时调整输泥管口的方向，以免被充袋体受力不均而导致移位。在袋体逐步充满时，泥浆浓度一般控制在20%～30%之间，泥浆泵的出口压力为0.2～0.3MPa，以避免充填造成管袋破裂。

文中设计的换能器的谐振频率为20 kHz，压电陶瓷主要尺寸为φ30×φ10×5mm，取4片，采用0.3mm厚的铍青铜做电极片。换能器大端直径与压电陶瓷直径相同D=30mm，小端直径d=16mm。确定方程中的待定系数，带入频率方程，可以求出超声振子共振时的谐振长度。为防止1/4波长阶梯型变幅杆在截面突变出产生较大应力集中，采用半径为10mm的圆弧过渡。在位移节点位置设置宽为4mm的法兰，法兰外沿设置为锥面，用来固定换能器，最终求得图1所示换能器各段尺寸见表3。

c.充泥管袋在施工过程中，应经常对棱体进行检查，如发现袋布有损坏处要及时在上面覆盖一张编织布，用针缝合，以防土方流失。

d.充泥管袋施工时，要掌握好每天的潮位情况，根据施工进度情况，合理安排每天的工作，低潮应抢吹标高较低的袋子，潮水较高时则吹填上层袋子，以加快施工进度。

e.充泥管袋棱体应及时做好保护工作，及时用土工布覆盖保护，在土工布铺设后要及时进行抛石垫层施工，进行压重保护，防止土工布变形移位，砂袋外露，造成砂流失和充泥管袋棱体的损坏。

5)考虑到海洋环境条件，控制系统及其设备在设计时应适应倾斜、摇摆、冲击、颠震等海况条件(具体的数值应根据不同海域情况加以考虑).同时还应该考虑盐雾、霉菌等的影响.

6 监测情况

经与永钢集团协商选择武汉某工程质量检测有限公司作为桥桩变形的第三方监测单位，监测内容包括：桥墩竖向位移监测、桥墩水平位移监测和堤基孔隙水压力监测[4]，2015年5月底监测工作结束。监测结果见表2。

习近平总书记在党的十九大报告中指出，创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。我们要培养一大批具有国际水平的青年科技人才，而要做好青年创新人才的培养，离不开高校对大学生创业的引导与支持。实际上自十八大以来，国家层面大力推进创新创业工作，李克强总理在2014年达沃斯论坛上首次提出“大众创业，万众创新”的概念，2015年6月国务院下发《关于大力推进大众创业万众创新若干政策措施的意见》，2018年9月又下发《关于推动创新创业高质量发展打造“双创”升级版的意见》，明确“在全国高校推广创业导师制，把创新创业教育和实践课程纳入高校必修课体系，允许大学生用创业成果申请学位论文答辩”。

增强这一技术专业人才的工作能力。建筑施工在开展的过程中，一定要注重人才培养，只有在具备充分人才的基础上才可以充分发挥注浆施工技术的作用。

表2 沉降及水平位移观测结果 (单位：mm)

监测结果显示，沉降和水平位移都远远低于限值要求。孔隙水压力监测结果表明，围堤填筑过程中，堤底土体中产生的超孔隙水压力值在施工控制范围内(最大超孔隙水压力仅达到5kPa，消散周期3d～15d)，加载速率满足地基土稳定要求。

7 结 语

在该工程中，桥桩间围堤堤基砂被施工采用与原设计相同的充泥管袋工艺，但与标准断面的砂被施工相比，在断面结构设计和施工程序上有所不同，既保证了砂被原有功能作用不变，同时也在施工工艺上具有可操作性，从而在保证了桥梁桥桩安全的前提下不影响砂被的作用。在整个围堤施工过程中邀请有资质的第三方每天同步监测桥桩水平、垂直位移变形数据，施工结束后监测数据表明桥桩的水平位移和垂直位移变形很小，远未达到设计限值，确保了桥桩的安全，同时栈桥的正常使用未受到任何影响，说明整个方案是可行的，也为桥桩间围堤堤基砂被施工取得了宝贵的经验。

[1] 吴伟伟.砂被铺设工艺在围堤中的应用——以小洋山北侧围堤工程为例[J].浙江水利科技,2014(3):50-52.

[2] 许四发.长江口深水航道治理二期工程SⅡB标段软基处理之砂被铺设工艺研究[J].水运工程,2004(9):48-52.

[3] 陈桂丽.水下铺设砂被施工工艺[J].城市建设理论研究:电子版,2012(24).

[4] 郎涛,付建军,廖彬秀.双圆柱桥墩长摩擦桩桩基沉降值分析[J].水利建设与管理,2013,33,(7):32-37.