混凝土单元块D型软体排工艺在长江航道整治工程中的应用

腾江涛

（长江武汉航道工程局，湖北 武汉 430014）

目前长江航道整治工程护底施工中，多采用D型软体排结构形式，其主要是利用土工织物的保沙性、柔韧性来实现对沙质河床保护的目的。从D型软体排在长江中下游航道整治工程应用情况来看，能较好适应河床变形；由于砼块均为各自独立，整体性较差，经过水流的淘刷，块体容易脱落，从而引起排体边缘出现破坏；而采用混凝土单元块D型排的结构形式：由排垫和砼压载块组成，排布采用 250g/m2的单层加筋聚丙烯编织布制作，压载体为C20砼块体，平面形状呈现为圆形，圆直径为30cm，厚10cm，每个砼块体重15.62kg，砼块间距20cm。砼压载块采用丙纶绳串联成片，每个单元尺寸为4m×5m。整体预制，片体之间连接牢固，施工时直接由施工船舶吊机吊运至排垫上，按照一排横向8片布置，由人工铺展，将四周预留的丙纶绳牢系在固定绑扎环上。

图1 模具

图2 预制成品

该施工工艺在荆江航道整治施工中得到应用，其中，混凝土单元块D型软体排构件的制造模具获得了实用新型专利。

1 施工优点

新工艺主要有如下优点：

1.1 结构合理，不易破损

砼块结构由工字型优化为圆型，降低施工过程中砼块的破损率。

1.2 减少材料用量，降低劳动强度，施工成本低

单元块D型排单个砼块相比常规D型块体积更小，减少了材料成本。同时，单元块D型排采用丙纶绳串联成片，系绊时只需将每个单元四周的丙纶绳绑系牢固即可，减少了劳动用工量，降低了人工成本。

1.3 施工工序简化，施工质量显著提升

单元块安装简单，由吊车直接吊运至排体上，减少了人工搬运环节，同时简化系绊，杜绝砼块数量不足、破损或漏绑的质量问题，施工质量显著提升。

1.4 施工效率高，施工安全有保障

整体单元块利用吊具一次性可吊装2片，直接吊装至排体上安装，加上系绊简化，施工效率较常规D型块施工提高200%。且工效提高，施工占用航道的时间大大缩短，缓解了施工与通航的安全矛盾，降低安全风险。

2 适用范围

适用于内河整治工程中水深在15m以内、流速在2m以内、水流稳定的护滩工程、筑坝工程、护底及护岸工程等。在施工中，可根据水流、风向考虑铺排船的定位，同时需考虑运输船舶的吃水及稳定性。

3 工艺原理

混凝土单元块D型软体排由排垫和混凝土单元压载块两部分组成。预制的单元块采用丙纶绳将混凝土块串联成片，然后将成片的单元块运输至沉排船，安放至软体排布上，通过系结条与排垫连接成整体后进行沉排。

施工工艺关键点主要有单元块预制和水上沉排施工。单元块预制质量是排体质量控制的关键，其成片式的混凝土单元结构与联锁块排结构相似。水上沉排则是施工质量控制的关键，由于结构都是由压载体和排布两部分组成，单元块D型软体排沉排工艺可参考常规D型排和联锁块排沉排工艺技术进行设计，以此为基础结合现场试验工艺改进形成混凝土单元块D型软体排的施工工艺。

4 施工工艺流程及操作要点

混凝土单元块D型排工艺流程见图3：

图3 混凝土单元块D型排工艺流程

5 施工质量要求

5.1 压载混凝土单元块体质量

（1）混凝土块应按规定配合比配料，制作和养护达到相关规范和设计要求。丙纶绳应达到抗拉强度。预制过程中，应保证丙纶绳牵拉平整并处于混凝土块的中心位置。

（2）为防止丙纶绳老化，保证单元排丙纶绳能多次安全起吊，应采用遮阳覆盖保护措施。

（3）使用过的上模板拆除后，应平稳放置、防止变形，并及时清理模板表面和接缝处的残余砂浆，清点、保管好模具紧固部件，如有缺损应及时补齐。使用中如发现模具扭曲变形现象，应及时进行修复、校正。

5.2 排体质量

（1）排布应达到相关规范和设计要求。生产厂商在出厂前应该进行严格的自检并提供自检报告。材料进场后应进行相关质量指标的检测，并进行规格、有无破损等外观检测。排布的缝合后接缝处强度不低于排垫强度的80%。

（2）加筋条和系结条的布置数量和质量应满足设计要求。

（3）软体排系压混凝土块的强度和质量必须满足设计要求。

5.3 砼块堆放、吊装和运输

砼压载块堆放不能超过10 层，吊运至沉排船后，应摆放整齐。吊装安放时，混凝土单元块应采用多点吊装，吊点布置均匀，避免局部受力过大破坏单元体。

5.4 水下排体搭接

（1）软体排铺设前应清除铺设范围内的障碍物。

（2）软体排铺设方向和范围应满足设计要求，并应符合相关规定。

（3）系结压载物布置应满足设计要求，并应与软体排绑系牢固。

（4）软体排铺设过程中不得产生皱折和漂移。

（5）水下搭接宽度应满足设计要求，沉排施工时，应每隔一定间距检测一次，发现偏离时应及时纠正船位。

6 实例应用

6.1 实例分析

依托荆江河段航道整治工程，本次混凝土单元块D型软体排使用的位置为太平口水道三八滩中下段守护工程的尾部，沉排方向为垂直水流沉排，该段水流表面流速为1.3～1.5m/s，水深5～14m。该段设计试验两张单元块D型软体排，投影排长200m，宽40m，排体间设计搭接宽度分别为15m、6m。

6.2 应用效果分析

施工过程，同等长度的单元块D型软体排，其自重比传统D型块软体排小1/3，所以在沉放过程中排体所受拉应力较小，沉排过程更为顺利。在适用于本工程水深较浅、流速较小的区域时，较传统D型软体排在达到同等守护效果的同时，能大大提高生产效率。

6.3 河道冲淤变化

从2015年8月至2016年1月水道内冲淤变化来看，工程后三八滩整体以淤积为主，其中，中下段淤积幅度在1～2m，由此表明，三八滩中下段守护工程实施抑制了滩体的冲刷，维持了三八滩的稳定。

6.4 工程区冲淤变化

由于工程区域开工前地形冲刷较大，因此为了较好的反映D型单元块D型软体排的工程效果，在此仅作沉排完至完工的测图比较。从沉排完与完工测图比较可知（见图4），三八滩中下段守护护滩带工程区域普遍淤积，幅度在1～2m，其中，护滩带头部D型单元块排的守护范围淤积在1m左右，由此表明，D型单元块排能够起到较好的守护效果，有利于护滩带整体保持稳定。

图4