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袋装砂在大丰港区油品化工码头导堤工程中的应用

作者:胡光炎 来源:中国水运

摘要:本文就袋装砂在大丰港区油品化工码头导堤工程中的运用进行了详细地介绍,阐述了导堤施工中的关键措施及袋装砂施工工艺的优化,为类似工程提供了可靠的参考依据和工程实际运用经验。

关键词:导堤工程 袋装砂 施工工艺

引言

袋装砂技术又称土工布充砂袋技术,由于其具有取材方便、造价低廉、施工简单等优点,现已被广泛应用于抗洪抢险、海岸堤防、围海造田等领域。国外袋装砂技术可追溯到上世纪五十年代,比较典型的如荷兰三角洲工程,而后在美国、日本、中东地区都有应用实践。我国自80年代采用大型编织布袋筑堤成功,后来发展较快。袋装砂筑堤技术经过多年的实践、总结和改进,在土工编织布指标检测、选用和结构方案优化等方面进行了大量的理论研究,形成了一系列具有我国自主知识产权的专利技术,交通部已制订了相应的检测标准及技术规范,为工程实践提供了有力保障。

工程概况

大丰港区油品化工码头导堤工程位于江苏省大丰港区南,大堤总长993.3米,均为斜坡式堤身形式,堤身采用袋装砂棱体围堰堤心夹砂的构筑方式,堤基设砂肋软体排加固,堤脚设C20埋石混凝土镇脚以及抛石护脚;护坡坡面为灌砌石块加钢筋混凝土栅栏板,堤顶为4米宽沥青混凝土路面及C30混凝土路面,堤顶两侧为混凝土防浪墙, 导堤工程一般为断面型式(如图)。工程主要内容包括砂肋软体排、抛石护脚、袋装砂棱体、堤心砂吹填、灌砌块石和钢筋混凝土栅栏板护坡、堤顶钢筋混凝土防浪墙和沥青混凝土路面结构等。

导堤施工工艺及施工技术

工艺流程。清基→砂肋软体排铺设、临水两侧抛石护脚→外棱体、内填芯土吹填施工→棱体护面结构施工→挡浪墙和堤顶路面施工。

软体排施工工艺。软体排作为袋装砂充填筑堤的护底,采用砂肋软体排。每块软体排的相邻搭接长度不小于1m,砂肋间距为1.5m,砂肋直径为0.35m,排布采用针刺复合土工布(150g/m2聚酯无纺布和150g/m2聚丙烯编织布针刺复合)缝制拼接而成。考虑缝制时存在褶皱,根据经验,褶皱系数采用1.03能满足设计要求。

袋装砂棱体施工工艺。袋装砂棱体施工时利用高压水泵和泥浆泵切割冲吸砂,经输泥管水力输送充填入编织袋,水经编织袋空隙排出,沉留袋内的砂经不断排水固结形成具有一定密实度的砂性袋体,依次充填的袋体交叉叠加成袋装砂棱体堤。

关键技术的处理及施工工艺改进

1、关键技术处理——软土地基加载速率控制防止变形破坏

工程区地基土以淤泥及淤泥质土层为主,其厚度大,埋藏深,具有强度低、高灵敏性、高压缩性、弱透水性、流变性、触变性等特点,所以本工程存在软土稳定问题,施工加载速率过快容易造成深层滑动破坏,导致恶劣后果。因为本工程开工较迟,堤身施工的工期缩短与控制加载速率形成一对尖锐矛盾。为确保安全,采取细致划分围堤施工层段,和及时抛石护脚这两项重大技术措施:结合水下吹填施工特点,将施工段划分为20~25m,每层袋装砂棱体厚度控制在70cm以下,分段分层施工;在吹填相应的水下袋装砂棱体之前,及时将抛石抛投,形成抵压,有效防止地基滑动。合理控制棱体加载速率,没有发生破坏性变形,导堤整体稳定,全工程安全实施。

2、施工工艺改进——大型吹砂船灌袋加快施工进程进度

以往堤身吹填工程中的堤身棱体砂袋吹填都是采用小型趸船作为施工平台,小型泥浆泵冲填灌袋,输送距离超过200m时需要多次接力,工效较低,成本较高。而且增加的小趸船增加了其它施工船舶的安全风险。经反复研究试验,采取大型吹砂船直接输送冲填灌袋的工艺:在输沙干管上安接三通或四通闸阀,根据灌袋需求开关其中的叉管,控制好出浆压力,不致使灌袋涨坏。这样,吹砂船机可以不停输沙,棱体灌袋的强度加大,冲填进度大为加快,工效明显,成本降低。

结束语

从上世纪80年代起,袋装砂筑堤技术在我国得到了广泛的应用,从长江三角洲开始,逐步向南北推广,逐步取代了传统的抛石堤,已成为我国围海及建港筑堤的主要结构型式,并逐步向海外发展,目前我国袋装砂筑堤技术已在东南亚、南美洲、非洲等地区得到了广泛的应用。

大丰港区油品化工码头导堤工程实践经验表明,袋装砂筑堤具有技术造价低、施工速度快、结构安全可靠、安全环保等众多优点,建议可在类似工程中广泛推广和运用。

(作者单位:南京市水利建筑工程有限公司)