航道整治工程沙袋坝试验工程施工技术监理
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摘要：本文对沙袋坝的施工工艺及质量控制进行了探讨，以期为同类工程提供借鉴。
中图分类号：U617.8 文献标识码：B 文章编号：1674-3954（2013）21-0299-02
前言
在航道整治工程中，传统一般采用轻型材料和重型材料进行筑坝。梢木料组成轻型材料，进行拆建搬迁比较容易，但是经过一段时间就会发生腐烂，需要大量的维护工程。而石料、混凝土、钢板桩等重型材料组成建筑物，比较耐用，尤其抛石筑坝、护岸具有比较好的经济性并且施工便捷，容易维修及就地取材。
采用抛石结构进行航道整治施工时，一方面要顾及开山采石对环境的影响另一方面也要考虑投资成本。在工程技术上随着不断推广应用的在水下具有经久耐腐蚀能力的化工材料土工织物，目前也逐渐被应用于航道整治工程中。
本文介绍的河道主要表现为沙质河床及水浅浪小的枯水期的山区河流的特点，沙袋坝施工需要的原材料可以就地取材，对比抛石筑坝来说，沙袋坝的投资成本较低。因此，在该航道整治工程中建设单位经过综合分析采用沙袋坝试验工程施工。
1 工程概况
全长74km的航道整治工程，整治以后对其航道尺度水深、航宽、弯曲半径进行测量分别为1.3m，40m及260m，符合内河V级航道标准。对施工现场的两条丁坝进行沙袋坝试验其目的一方面是为了对施工的可靠性及可操作性进行确定另一方面对投资成本的增减性进行检验。
沙袋坝试验中，在lm以上的设计水位应用普通抛石坝体，下面采用沙袋进行填铺。由上而下设计的沙袋编号分别为I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V，其尺寸分别为10.5m×3.6m，10.5m×11.6m，10.5m×13.6m，10.5m×15.6m，10.5m×17.6m。以1m的宽坝肩抛石保护I号袋，与下层沙袋以1：1边坡抛石连接，图1为断面图。技术标准为0.6m厚的大型充填袋并要平整表面使袋体之间紧密接触，另外整体横向布置袋子，纵向错缝布置，相邻两袋搭接长度要大于1m。
2 施工技术监理
2.1 施工试验前期准备阶段控制
（1）根据设计要求联系厂家进行土工织物袋进行预定，监理人员对运送到施工现场的材料进行出厂合格证的检查，织物袋是不是采用“包缝”进行缝合的，另外，要检查是否采用工业缝纫机缝制其缝制的，是否按照设计要求布置袋口的数量。最后，呈送土工织物袋原材料及缝制线到相关部门进行检测，保证原材料的各项指标都符合有关规范标准。
（2）根据设计要求对承包商提出施工组织设计方案要进行监督，通过经监理工程师的审批才能进行施工。另外，要按照设计要求对施工准备要做好组织工作。
2.2 施工试验准备阶段控制
对抽沙船的泥浆泵和高压水泵进行检验确保其符合充填沙袋的需要，监理人员对施工中发生的问题对承包商提出要求：先对V（0.5m×17.6m）袋子进行试验施工。施工人员可以站在水中施工。中轴线通过采用仪器进行定位后，对沙袋四个角要安排4个人力进行固定，通过抽沙船进行抽沙后灌入袋轧压固定沙袋上游边，接着由上游到下游对每个袖口的袋子冲灌填满。施工中需要解决以下几个技术难题：
（1）差不多200m2的沙袋受力面积，其迎水宽度都是10.5m因此受到水流速度的冲力作用使袋出现翻转进而发生压轧袖口、沙袋偏移设计轴线等现象，从而进行冲灌及定位沙袋等操作带来了非常大的困难。
（2）输沙入袋的袖口不多且间距过大。上文可知为沙质河床的航道沙质属于中粗沙，其粒径较粗，流动性较小，沉积时间相对不长，子冲灌入袋的沙子只在袖口周围小的范围进行停留，对袖口进行堵塞而不能继续冲灌；并且由于过大的沙袋平面面积，沙子不能达到袋子无袖口的中间部分，从而出现在袖口已充满沙子的充填袋子其周围却没有沙的凸凹现象。
（3）经长时间沉积的下层沙其密实度较高，进行抽沙时困难不小，另外抽取的沙也对输沙管道造成堵塞。
为了使工程质量得到保障，使工作效率提高，提出以下解决方案：
（1）使水中沙袋受力面积及宽度减小，沿垂直坝轴线将袋子切割放置，同等尺寸的袋子将一半分为两份，另一半分为三份，切割后袋子宽度变了5m及3.3m，使水流直接冲力减小。
（2）袖口数量增加并减小其间距至2.5～3m；输沙人袋时，不能在进沙口绑接硬胶管而是在袋子里面将硬胶管伸入，根据进沙情况用人工进行管子位置调整，使袋子内冲填沙的饱满程度达到85%左右。
（3）取沙时，抽沙船对取沙口的沙层采用高压水泵抽水射击，使沙子击扬，并且保证沙管不能对沙层进行直接接触。
由实践可知，改装的沙袋大大改善了施工状况，尽管水流湍急时也能进行施工，袋子在冲灌后其饱满度也符合设计要求，用高压水泵对沙层射击也容易取沙。
2.3 施工试验阶段控制
试验准备阶段对施工出现的技术问题进行了解决，但在浅水区的试验施工环境定位沙袋可以用仪器利用人工站在水中的方式就可以完成，所以对沙袋的充填厚度、密实度和坝体轴线容易控制，但是正式施工时，由于施工水域深浅不一，也对定位沙袋及充填带来了一些技术困难。
（1）沙袋的四个角的位置采用仪器放样定位，并打下水管桩，绑固沙袋四个角后对水管桩进行套接，接着用石头、撑杆压沉沙袋到河床底部，并用抽沙船进行冲灌。施工时由于水流及沙袋作用力使水管桩弯曲移动，甚至使施工不能继续进行。
（2）由于水深，不够长的袖口不能插入输沙管或者受到冲灌入袋的沙子轧压使袖口废弃，导致施工后不饱满的袋子发生歪曲。
（3）在袋子中间的袖口，沙子只在袖口附近凝结，冲灌后尽管袋子饱满却出有凹槽出现，要进行填充。
（4）对比设计高度，冲灌饱满后的袋子高度要高，底层袋子高度比上面一层的窄袋子要高，不能按照设计完成施工。
对于这些问题，经过研究，提出以下解决方案：
（1）先加大定位水管桩的深度，另外要以缆绳拉锚锚固上游两根管桩。同时为了使袋子的冲力对管桩的影响减小，要对袋子沉到河床底部与否进行确认，并且要对上游袖口及时冲灌饱满，通过沙子重力使水下袋子稳定。
（2）袖口连接进沙耐磨硬胶管，而用抛锚拉接的浮筒连接胶管顶部，便于寻找袖口避免轧压，一般水下硬胶管完成冲灌后要作废。
（3）定位时要对两袋子问的搭接宽度进行计算，沙子可以对水下部分袋子间出现的凹槽进行填补；而水上部分对沙口方向进行移动来对袋子各个位置的饱满程度进行控制，防止中间拱起的现象出现，如果这种情况不能避免则要采用高压水泵和人工踩压进行粗平。
（4）由于受到施工条件限制，对干地的施工不可以采取围堰的方式，因此，很难控制水-V冲灌后袋子的饱满度，冲灌饱满的水下袋子很多都要超出设计冲灌高度0.5m，不能保障设计的梯形断面。根据冲灌一个沙袋需要的工程量和泥浆泵的实际工作效率进行计算，得到大概的冲灌时间，对沙袋的充填厚度进行控制。
3 坝体抛石、干砌石阶段控制
完成沙袋施工后，为了防止阳光照射露出水面的沙袋，导致土工布老化要尽快掩盖抛石，要按照设计标准控制干砌石。
4 结语
航道整治工程中作为一种新型施工工艺的沙袋试验工程其施工技术根据施工环境的不同采用相应的施工方法，但其基本施工工艺是一致的。
（1）施工完沙袋坝后，坝体经过6次的洪水考验仍然稳定，坝面也完整。
（2）对比全部坝体抛石的资本投入，沙袋坝的造价比其低12%左右，节约了沙袋坝施工的费用。
（3）改善沙袋定位设备，使之能够适应大规模施工生产从而使施工成本降低。
（4）对断面设计进行优化，不需要采用大面积的沙袋，对于不超过3米的水深可以采用5m×5m的袋子，否则采用5m×10m袋子，这样可以稳定坝体结构的要求。
参考文献
[1]应强，张岱峰，朱立俊，王建中，沙袋充填度与稳定性的试验研究[J]，泥沙研究，2003（2）