吹沙管袋作为打桩平台的施工要点

赵四倍（上海城建水务工程有限公司，上海 200083）

1 工程概况

杭州湾北岸位于上海市金山区，属金山岛水域。根据1989 年《金山县志》记载可知，金山大岛岛面积为 30 万m2。2012 年诸岛普查时，经实际测算，岛屿覆盖面积为 23万 m2，岛屿面积缩小了 23.3%。其主要原因为海水侵蚀。要了解潮汐就必须对周围岛屿的水文状况建一个潮汐观测平台站。潮汐检查站的位置必须长时间放置于海水中，因此，操作平台的建设尤为重要。

本项目验潮站及引桥工程基础由Φ800 钻孔灌注桩构成，钻孔灌注桩端部进入岩体 2 ～ 4 m。全部为端承桩，桩长为 9.736 ～ 32.100 m 不等，最外侧泥面线的高程为-3.5 m，且常年浸泡于海水中，最里侧高程为 4.2 m，涨潮时被海水淹没，退潮时暴露出来。

2 施工平台方案选择

2.1 搭设平台的必要性

钻孔灌注桩由泥面线以下及泥面线以上两部分组成。由于泥面线以上部分在涨潮时被海水淹没（泥面线以下部分常年浸泡在海水中），为保证验潮站及引桥工程在施工时不因涨潮而停止施工，需要搭设一个施工作业平台以满足钻孔灌注桩施工的连续性和安全性。

2.2 钢栈桥和吹砂管袋丁坝方案选择

（1）钢栈桥的不利因素。① 施工时受风浪和涨落潮影响较大。② 施工时安全隐患较大。③ 施工工期较长。④ 施工作业机械较多，电焊工等特殊作业工种较多。⑤ 造价较高。

（2）吹沙管袋施工平台的优势。① 工期短。② 施工速度快。③ 工程造价低。④ 水上作业方便。⑤ 施工机械相对较少。

因此，在综合考虑现场施工条件、工程造价及工期要求后，选择吹沙管袋作为钻孔灌注桩施工的作业平台。

3 吹沙管袋施工

3.1 吹沙管袋结构形式

吹沙管袋施工平台需满足钻孔灌注桩要求。在潮位达到多年平均高潮位时，吹沙管袋施工平台还需满足正常施工要求，切不可因高潮位的影响而中断施工。吹沙管袋施工平台顶高程为 5.0 m，平台桥面宽度 6.0 m，总长 82 m。其平面布置图 1 所示。

图1 吹沙管袋施工平台平面布置图

3.2 吹沙管袋平台施工工艺流程

吹沙管袋平台施工工艺流程如图 2 所示。

图2 吹沙管袋平台施工工艺流程

3.3 吹沙管袋的制作

袋子宽度根据坝的宽度、海滩的高度和坡度确定，并适当考虑沉降量。袋体的长度为 40 ～ 50 m，袋身缝制 35根三层尼龙线，缝制 3 个接缝（先缝制 1 个，折叠后缝制 2个），以确保接缝平整均匀、针迹牢固；应考虑上下交错接缝。袋体中的机织织物应符合相关规格要求，并应根据所用的沙子材料，填充机和填充方法充分考虑沙子和风浪的影响。袋子的主体是圆柱形的，袋子的大小取决于柱体的横截面直径大小，其直径一般为 80 cm。

根据每个袋子的容量设置 1 个或 2 个填充管口，每层填充面积必须相等。在袋子顶部留出 3 ～ 4 对套管填充孔。袋身缝制 40 支双层或三层尼龙线，缝制 3 个接缝即先整齐缝制 1 个接缝口，再进行对折折叠再缝制两个接线口。每一次缝制应保接缝平整均匀，针迹清晰牢固。

每个袋子根据其容量有 3 ～ 4 个填充喷嘴。通常每 60～ 80 m2设置 1 个填充喷嘴。填充喷嘴的直径约为 12 cm，长度约为 40 cm。装满沙子的试管袋通常具有 4～5 个注嘴，以李子形均匀分布。管袋的接缝处应缝两针，以确保牢固的接缝。

在充填之前仔细检查每一只即将充填的袋子，对于那些不符合要求的袋子决不允许填充。填充完成后，应及时用一根绳子将吹沙管的口部绑紧，以避免沙袋中的沙土流出。

3.4 吹沙管袋平台的铺设

本滩地最低高程 -3.50 m，低于多年平均低潮位 -0.23 m 和多年平均潮位 1.79 m，退潮露滩作业时间大约在 1 h时左右，部分区域甚至无法露滩，底层充泥管袋可能无法露滩施工。根据海滩滩面的高程，吹沙管袋平台施工采取两种施工方案即陆地上铺设和水上铺设。初步计划 1.80 m 以下采用水上铺设，1.80 m 以上采用露滩候潮铺设。

3.4.1 吹沙管袋陆上铺设

加工好的袋子由交通船运从附件码头送至岛上。利用退潮时段组织工人进行管袋的摊铺，所有的袖带口均朝上，做好泥浆泵的管口与袖带口的相连接。袋体根据 GPS 测量定位确定具体定位，管袋底层用袋装碎石包固定压死，防止在涨潮时出现移动。上一层袋子与下一层的袋子用铁丝固定动，以防止吹砂时出现滑动。若下一层袋子出现滑动迹象，则在施工上一层袋子时，对上一层袋子进行适当的位置调整以确保管袋的整体性不受影响。

3.4.2 管袋水上铺设

由于退潮时海滩裹露出来的时间大约为 1 h，且部分施工区域仍处在海水中，施工作业时间非常短暂。因此，水上作业使用“子母管袋法”分层施工，且子母管袋在施工中应填满每个管袋，直至在退潮时仍可漏出水面方满足陆上施工条件。

水上吹沙管袋由子袋和母袋组成。子袋位于母袋两侧的端部，并与母袋垂直布置。

管袋由两侧的铺排船拖拉着。施工前先将两侧铺排船进行定位和锚固，锚固完成后将管袋放置于待铺设区域的两端，再将铺排船上的子母管袋的拉环用钢丝绳与铺排船两端的卷扬机连接，再启动卷扬机将子母袋拖动到铺设区域。通过收缩钢丝绳的长度来调整管袋的位置，直至到达设计要求的位置。

子管袋定位完成后，施工作业人员先进行子袋袖口与橡胶管结合。先进行子袋施工，随着子袋重量地加重，两侧铺排船同时逐步释放钢丝绳索。待子袋施工完成后沉入水底，再进行母袋施工。具体施工方法与子袋施工方法相同。

3.5 管袋充灌

陆上填充时，在海滩裸露时由施工作业人员将袋体摊铺就位，做好管袋的固定和管口结合后，启动运输船上的泥浆泵进行充填。在填充作业时，安排专人专门负责察看砂浆的动向和速度，从而减少袋体变形和移位。泥浆泵在施工时应根据具体的情况进行管口的旋转，以确保布袋的平坦。

水下填充管袋中的泥沙在水中施工时比在陆地上更难控制，具体的施工过程与陆上施工相似。当袋体即将充满时，应注意观察运送砂石料船上泥浆泵压力表的压力大小，以防止过分填充造成袋体的破裂，填充后应系好袖带口，以防出现漏砂现象。

吹沙管袋的最终形状取决于黄沙的来源地。当黄沙的淤泥含量过高时，无法一次性形成一个平整的平面。因此，用于水下填充的沙子其土壤的颗粒应比陆地上填充的颗粒粗，在施工时有条件的话采用中砂且含量泥 ≤ 10%。

袋体的填充高度依据填充实验和黄沙中泥土的含量确定，袋体各层的厚度 ≤ 80 cm。面积较大的袋子可以略 ＞80 cm，再采取二次填充，需保证每层袋子都能在 1 个涨落潮中完成，应避免海水流速过快造成袋体的滑动。在施工过程中，要尽量保持同 1 层袋体厚度最终填充的高程处在同1 个高程内，使下一次吹沙时可被很好地控制。在一次施工时，管袋的最高叠加高度不得超过两侧即 ≤ 160 cm，防止因施工过快造成袋体的滑动。

在进行编织袋填充棱体部位时，应提前做好对该部位的防护，尤其是平台水下的部位。特别是斜坡在铺设土工布前，先铺设一层碎石包充当基础垫层作用，土工布铺设完成后再在四周铺设袋装碎石压载，减少外棱体对土工布的伤害。施工时应平行或垂直于丁坝轴线分层放置，袋体呈梅花状堆叠，上下两层袋体的接缝应错开，左右两只管袋尽量做到无缝隙对接，铺袋时要压袋施工，压袋的长度控制在 2.0～ 3.1 m 之间。袋体在施工结束后，再进行下一层袋体施工，其间至少空有 20 min 间隔，以便该袋体可将袋子中的多余水分排出。

当遇到下一层管袋铺设的不平整现象时，为防止在施工时出现上一层管袋滑动现象，在施工前采取袋装砂或袋装碎石充分的填高以保证其在一个作业面内。禁止使用块石作为填高材料，以防止编织布袋被划破使其不是一个整体。

在管袋施工过程中，需经常检查管袋是否存在破损。一旦发现袋子有破损的地方，应立即停止施工及时用编织布盖好并缝上针线以防止沙子和土壤流失。

在吹沙管带施工时，要把握好施工时段该区域的潮位变化情况，特别是涨潮落潮的具体时间和潮位各个阶段的海平面的高程。根据工程实际的施工进度，计划好每天的工作量，采取“高潮低灌、低潮深灌”的施工原则，以加快工程的整体进度。

4 结 语

吹沙管袋施工平台已成功吹填完成，其工期、质量、安全等各方面均达到工程所需要的要求。经工程实践证明，吹沙管袋与其他施工平台相比具有足够的优势。特别是在工期紧、资金缺乏的情况下，其可发挥足够的优势。