充填袋装砂斜坡式围堤结构在围海工程中的应用

摘要:随着土地资源消耗的日益严重，在沿海修筑海堤围割部分海域的工程，即围海工程日益兴起。本文就将结合具体的围海工程实例,来重点地对充填袋装砂斜坡式围堤结构在围海工程中相关施工工艺的具体应用加以阐述。

关键词：充填袋装砂；斜坡式围堤结构；工艺；应用

中图分类号：C35文献标识码： A

前言

充填袋装砂技术,就是把编织布等材料缝制做成适当尺寸的膜袋,并在顶层缝制袖口（用于充砂预留的开口，形状如袖子）来进行填砂工作。并运用水力或者机械的方式,结合一定的压力将砂填进膜袋中，从而形成专业的充砂袋,多余的水能够从土工布孔隙过滤出来,粉细砂类材料将在自重与渗水的双重压力下变得更加密实，最终将这样的砂袋进行堆叠，形成斜坡式的海堤。

一、小洋山围垦一期工程工程概况

1、工程名称：小洋山围垦一期工程

2、工程地点: 小洋山围垦一期工程位于浙江省嵊泗县境内、小洋山岛至薄刀嘴之间的海域，地处上海国际航运中心洋山深水港区北侧。地理概位在122°05′E，30°42′N。

3、工程规模：工程东接已建2号堤，西接大指头岛，全长3.539km，采用斜坡堤结构，内、外坡主要采用袋装砂棱体填筑，堤心吹填砂成堤，外坡平台护面采用埋石混凝土，斜面采用扭王字块体，堤顶设挡浪墙，顶高程8.5m，挡浪墙内侧为堤身路面，宽20m，高程7.3～7.0m。

二、充填砂袋的相关技术

1、试冲灌砂袋

试冲灌砂袋的目的在于确定现场砂料的排水固结时间，充砂口的大小、数量、排列方式，泥浆泵的性能，满足充砂流动性要求的含水量以及冲灌时间等参数。当各个参数相互配合，施工充砂处于一个较佳的效率上时，由此测出袋体单个充砂袖口的控制面积及泵的充灌压力等。

2、原材料检测

（1）编织布检测

每一批材料到场均进行抽样检验，外观检查及第三方检测合格后方可投入使用，对不合格材料一律退场。

（2）砂检测

充填砂按照设计要求或检测标准进行抽样检查，保证充填砂的质量满足设计要求。

3、充填袋袋体的制作、堆存和运输

充填袋模袋放在模袋加工场进行现场缝制，模袋大小根据实际情况制作，长度按照设计要求并适当加长，以保证铺设边线到位，宽度根据编织布幅宽及上述试验情况确定。缝合线采用与土工布材质相同或超过土工布的材料。袖口数量及布置方式安照上述试验情况确定。

缝制好的模袋经检验合格后进行打捆，并对其进行编号入库或直接运至施工现场。因聚丙烯编织物在紫外线照射下极易老化，导致强度降低，故要求袋布具有一定的抗老化性（抗老化能力一般要求其阳光下暴晒3个月的强度不低于原强度80%），在运输及储存过程中进行覆盖防护，避免阳光长期暴晒。

模袋运输采用施工船舶或卡车直接运至施工现场，运输过程应做好防护，避免出现模袋破损。如发现破损立即采用破损面积两倍大小的编织布进行修补，经修补后才能使用。

4、充填袋施工

（1）水下充填袋装砂施工

①平面控制

采用先进的GPS卫星定位系统，根据充填袋装砂施工边线计算出定位船位置，在定位船位置确定后，拉紧充填袋模袋，并对模袋进行准确定位。

对拉船定位：将两条施工船舶平行停靠在围堤轴线两侧，并确保定位船与模袋边线预留一定的间距（预留间距一般根据施工区域水位确定），定位用施工船采用两根缆绳拉紧并抛锚固定。

模袋定位：制作好的模袋运输至一侧施工船舶后，将模袋四角系上缆绳，在潮水水流较缓或平潮时，利用交通船将对角缆绳拉到另一条施工船舶，并通过绞缆机，配合GPS对模袋进行精确定位。

②施工作业

将充砂软管均匀的插入模袋的袖口中，在水流平缓的时候进行充砂，充砂过程中一般先充填模袋四周，等四周模袋下沉到泥面后，再对中间模袋进行充填，以确保其模袋平展。

（2）陆上充填袋装砂施工

陆上充填袋装砂采用人工铺设施工。

①平面控制

施工前先由测量员进行测量放样，并用颜色明显的油漆对内外边线进行标记，然后由专职测量人员对其边线进行复核，确认无误后方可进行施工。施工定位采用GPS卫星定位系统，精度满足设计要求。

②充填袋袋体铺设

将缝制好的模袋搬运至施工现场，按照事先放样好的边线摊铺到位。模袋内外侧用砂袋垫住，以防止充砂开始时模袋发生移动。管口联结和软管固定后，开始充砂。充填过程中应随时调整输送管口方向，以免受力不均而导致模袋变形移位。

③充填袋装砂施工

充填袋装砂应分层错缝堆迭，排列有序，无空隙。当充灌到一定饱满度时，应适当放慢充灌速度或减小灌浆压力，防止过充或压力过大造成模袋破裂。

充砂过程中人工在模袋上方进行踩压，使模袋四周充填饱满。

5、检查充砂袋饱满度的工作

充砂工作结束以后，应当人工地对袋装砂进行踩压，以加速袋装砂固结，当踩压进行5分钟后，如果袋装砂仍没达到80%以上饱满度，必须进行二次充灌。模袋充填完成后，使用手提缝纫机（缝合线须采用工业缝纫机缝制，其材质与土工布原材质相同或比原材质更好。并且缝合线与土工布应有明显的色差，以便于检查）以丁缝法缝合充砂袖口，并覆盖一层无纺土工布，以防砂袋局部不平整造成模袋因应力集中造成破损。

6、质量保证措施

（1）保证缝制的模袋无破损。施工现场配备针线和编织布，发现破损经修补后才能使用。

（2）严格控制砂浆浓度，防止堵管，保证施工顺利进行。

（3）对已铺设完成的充填袋装砂应注意保护，防止施工船舶、机械等对模袋的破坏，如出现破坏，立即使用针线进行修补。

（4）相邻两个砂袋间的搭接宽度不少于1.5m，避免出现通缝。

7、施工监测

为了监测围堤沉降情况，从而判断围堤的稳定性与施工速率，及时解决施工中存在的问题，需要对围堤的沉降进行监测。

（1）沉降板的制作

沉降板底板需要使用厚度为8mm的钢板，尺寸上长宽均为50cm，沉降杆用φ40的镀锌钢管制作，钢管与底板进行焊接，钢管的每节长度1.5m，可随着围堤不断加高而持续接高，每节钢管顶端上下来30cm处制作一个观测耳。

（2）围堤沉降板的布设

围堰沉降板布设在围堰的中心线上，沉降板的布设间距根据现场情况和有关规范要求确定。

（3）沉降板的安放方法

沉降板在第一层充填袋装砂施工完成后进行安放，垂直放置到充填袋装砂上，并用砂包压实固定，确保沉降杆稳定。沉降板埋设要用GPS来进行定位，并测设标高，做好记录。

（4）测量方法和观测频率

在围堤施工的初期，围堤沉降板的观测频率依据设计要求以及相关规范加以执行。沉降板的观测方面，除了需要进行沉降量的测量之外，还要进行位移的观测，以掌握围堤相关稳定情况。

结束语

充填袋装砂斜坡式围堤结构由于设计理论和施工工艺已经较为成熟，其工程造价低、施工工作面大、速度快、对软弱地基适应能力强、相对能就地取材且资源丰富等优点,在越来越多的对结构沉降要求不严格的工程项目特别是在围海造地工程中得到广泛的应用。

参考文献

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