浅谈砂肋软体排在防波堤工程上的应用
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摘要：本文主要介绍在天津区域防波堤工程施工中，应用砂肋软体排进行防波堤护底的施工工艺。
关键词：砂肋软体排；铺排；GPS
中图分类号：P228.4 文献标识码：A 文章编号：
近年来，随着沿海海岸线开发日益扩大，砂肋软体排施工最初本来是在内河有遮蔽水域使用的一种传统工艺，目前已是一种被广泛应用在沿海防波堤工程护底结构中。
1工程概况
天津市汉沽区防波堤工程位于天津市汉沽区东南、渤海湾西北湾顶、蔡家堡至大神堂村之间的海岸带，距原海岸线约3.8~5.8km。大堤东端（坐标X=305977.038，Y=163693.830）与北疆电厂蓄水池西堤相接；大堤西端（坐标X=304341.476，Y=158655.060）与中心渔港引航道东堤相接。工程地理位置距汉沽城区约15km，距天津市区约50km。工程全长6.10km，防潮标准设计为50年一遇，堤型为斜坡堤，堤身为大型充填砂袋，垫层为砂肋软体排，堤顶高程6.0m，胸墙顶高程7.5m，堤顶宽度8.0m，其中道路宽6.0m，两侧堤坡坡比均为1：2。
工程水域海流的平均流速：涨潮流速明显大于落潮流速。离岸越远流速越大。近岸（0.0m等深线附近）涨、落潮流速分别为0.22m/s、0.16m/s；-2.0m等深线附近，分别为0.31m/s和0.24m/s；-4.0m等深线附近，涨、落潮流速为0.35m/s、0.29m/s。涨、落潮最大流速出现在-4.0m等深线附近的表层，大潮期分别为0.82m/s和0.62m/s；小潮期为0.56m/s和0.34m/s。本工程地处-0.5m~-2.0m（高程以天津港理论最低潮面为基准面）之间的潮间带。相对天津港理论最低潮面，本工程所在区域平均海平面高程为2.56m，大沽零点高程为1.0m。所在区域平均潮差2.43m，最大潮差4.37m。，本工程施工环境恶劣，且存在双向水流冲刷堤身等不利影响，经专家研究决定，采用袋装砂堤身斜坡堤和砂肋软体排结构，从而解决了双向水流对堤身冲刷的问题。
2砂肋软体排材料
防波堤护底软体排是采用砂肋软体排结构形式，排体材料采用380g/m2针刺复合土工布（面布230 g/m2编织布与底布150 g/m2短纤涤纶无纺布），面布上加缝宽50mm的丙纶加筋带，砂肋采用380g/m2编织布，砂肋、加筋带间距均为1000mm；砂肋Φ300mm。充填料为砂性土，粒径大于0.075mm的颗粒应大于50%，粘粒含量（d＜0.005mm）控制在10%以内。
3砂肋软体排施工工艺
3.1施工流程
3.2施工要点
3.2.1铺排船定位
在每艘专用施工船舶上配有计算机一套、GPS两台，GPS定位软件一套，施工前由施工员根据设计输入有关铺排参数，操作人员根据GPS定位软件显示铺排位置，将铺排船移动到起始位置，当电脑显示偏差值和位移值在允许误差范围内时，表示施工船舶已经到设计位置，开始铺排。
3.2.2卷排布
用吊机将排布吊至甲板上，铺排工人将排布展开，排尾拉环和滚筒上钢缆相系，启动滚筒开关将排布自动卷入滚筒，直到排头平展在翻板前沿，关闭滚筒开关。在卷排期间，操作人员站在滚筒边，用人力绷紧排布，使滚筒上排布无皱折，平铺在甲板和翻板上的排布，用人力拉平、拉直，防止排布皱折、收缩。
3.2.3移船铺放
铺排采用铺排船进行，沿堤身轴线方向推进，而每张软体排的铺放则沿垂直于堤轴线方向由内向外进行。
运砂船进档后，吊机将两台泥浆泵（22kw）吊入运砂船上适当位置，在船舶进档的同时，将砂肋穿好。开动高压水枪，冲水到运砂船舱内，当泥浆泵周围的砂水混合后在开动泥浆泵进行砂肋充灌，充灌过程中注意控制砂浆浓度，停充前注意充清水，防止堵管。充灌时用14#铅丝将砂肋袋袖口拧在输砂分流口上，打开分流口阀门进行充灌。充灌时辅助以人力踩踏砂肋，使砂流畅通。充灌砂肋从一头充灌，交错充灌，严禁双向对充，将砂肋充盈率控制80%～85%，待充灌若干条砂肋后放下翻板至与水平面成35°夹角，启动滚筒控制电机，此时在翻板上的排体在砂肋自重作用下，排体沿翻板徐徐下沉，当排体入水到达泥面并有一定富余长度时缓慢移动船位，使充灌好的砂肋软体排缓慢铺放。重复以上程序，直至砂肋余排和堤身排铺设结束，移船时移船速度应与排体下水同步，排体铺设长度L=H舷高+h水深-L翻板长×sin35°+L压载长
3.3施工注意事项
3.3.1在防波堤横断面方向，软体排整块制作，不搭接或缝接，其尺度依所在断面结构尺度而定，在轴线（纵向）方向，软体排可以搭接或缝接，单块软体排尺度依制作条件和施工条件而定。
3.3.2软体排缝制要求：缝接采用包缝法或丁缝法（二道锦纶线，针脚间距≤7mm），缝制后强度不低于原织物设计强度的70%。加筋带应采用三道锦纶线（针脚间距≤10mm）可靠地缝制在软体排上。
3.3.3软体排铺设时，力求平整，不得有折叠现象，在防波堤横断面方向应有所松弛，张力不可过紧，并确保定位精度和搭接长度。
3.3.4软体排在制作、运输、堆放和铺设过程中，注意保护，不得出现破损和老化现象，否则应及时采取补救措施。
3.3.5为确保软体排铺设质量及效率，软体排采用专用铺排船铺设。
3.3.6砂肋软体排的允许偏差、检验数量和方法应符合下表规定。
4 结束语
砂肋软体排在天津市汉沽区防波堤工程中起到了很好的护底效果。通过位移和沉降监测数据表明：砂肋软体排可以均化地基应力，防止发生较大的侧向变形，有利于施工期及使用期时的地基稳定，并且易于施工，造价较低，被广泛应用在沿海工程上，然而作为一种较为广泛应用的施工工艺和方法，需视施工环境条件进行不断的应用创新和同行的协作与探讨。
参考文献
[1] JTJ239-2005，水运工程土工合成材料应用技术规范[S]，主编单位：交通部第四航务工程勘察设计院，人民交通出版社，2005年，北京，25-27.
[2] JTJ221-98，港口工程质量检验评定标准[S]，主编单位：交通部第一航务工程局，人民交通出版社，2004年，北京，36.
作者简介：
刘凯，男，1982年10月3日出生，本科，工程师，天津市水利工程有限公司，天津人，主要从事水利工程施工工作。
谢树松，男，1982年11月14日出生，本科，工程师，天津市水利工程有限公司天津市水利工程有限公司第八分公司，天津人，主要从事水利工程施工工作。
陈一兵，男，1989年4月5日出生，本科，助理工程师，天津市水利工程有限公司天津市水利工程有限公司第八分公司，天津人，主要从事水利工程施工工作。