袋装砂抛填补坡施工工艺在长江深水航道整治工程中的应用

袋装砂抛填补坡施工工艺在长江深水航道整治工程中的应用
摘要：袋装砂抛填补坡主要应用于航道整治工程中的护底施工，在长江-30m以上深水条件下抛填袋装砂补坡施工国内尚无成熟的施工工艺，该文通过论述袋装砂抛填补坡施工工艺在长江南京以下12.5m深水航道护底工程中的应用，重点阐述深水条件下袋装砂抛填补坡施工工艺以及质量控制，为以后深水条件下补坡施工提供参考。

关键词：深水航道袋装砂抛填补坡
Summary：Bags of sand thrown fill slope the bottom protection construction are mainly used in the waterway project in the Yangtze-30m deep water conditions with filling the bagged sand fill slope construction no mature domestic construction technology，this article discusses the bags of sand thrown fill of slope construction techniques in the bottom protection works in the Yangtze River in Nanjing 12.5m deepwater fairway，and focuses on the deep water under the conditions of bagged the sand throwing fill slope construction technology and quality control，and to provide a reference for later deepwater conditions under fill slope construction.
长江南京以下12.5m深水航道一期工程整治建筑物工程，位于长江太仓至南通间的通州沙和白茆沙水道。

根据工程工前测量结果显示，长江南京以下12.5m深水航道狼山
沙左缘冲刷严重，并形成-30m以上冲刷深坑，冲深坑带来的主要问题是深坑边坡坡度陡于1∶3，不满足设计图纸要求的铺排坡度缓于1∶3要求，需进行补坡处理，即采用抛填袋装砂进行补坡。

抛填砂袋分为4m×6m和2.8m×2.8m两种规格，其中4m×6m规格砂袋用于大面积粗抛，2.8m×2.8m规格砂袋用于局部精抛和补抛，两种砂袋冲灌厚度均按50cm考虑(图1、图2)。

1 工程施工特点
（1）本工程施工区域原泥面主要为粉细砂，且袋装砂直接抛填在原泥面上，所以袋装砂在抛填过程中会引起水流变化，造成原泥面新的冲刷，加剧边坡变化，因此袋装砂在抛填过程中需不断测量断面，观测河势变化，以指导现场施工。

（2）施工区域受长江径流和潮汐共同影响，流速较大，袋装砂抛填过程中漂移距离较大，抛填精度较难控制，因此在袋装砂抛填过
程中需不断测量砂袋漂移距离，以指导施工船定位，保证袋装砂落点位置准确。

2 袋装砂抛填施工工艺
2.1 施工流程
如图3所示。

2.2 袋装砂抛填施工要点
⑴水深测量
对施工区域进行工前水深测量，形成断面图（10m一个断面），分析需要补坡的区域。

⑵施工船定位
袋装砂抛填施工采用常规铺排船，利用铺排船滑板进行袋装砂的抛填。

就位：根据潜水探摸及水深断面图所绘制的冲刷沟平面位置定位，施工船就位采取平行于轴线定位，断面方向上垂直于轴线移船、里程方向上沿轴线方向移船，从深水区向浅水区进行袋装砂抛填施工。

定位：通过水深断面图（断面间距为10m），计算抛填的层数（每层按50cm考虑）、每层排列个数和充砂袋排列组合方式，控制抛填工程量。

将抛填区域按纵断面6m、横断面4m间隔绘制网格，形成DXF文件导入GPS移动台电子手簿，施工时根据袋装砂漂移距离控制施工船定位位置。

随时根据坡度断面尺寸搭配不同长度的砂袋与层
数，以抛出1∶3设计要求坡比。

⑶充灌砂袋
施工船定位完成后，砂袋在滑板上一字排开，然后同时充灌。

充灌时应注意及时排水，使砂袋的充盈率达到80%时停止冲灌。

充满后系好检测绳，以便用GPS检测砂袋的漂移距离。

⑷沉放充砂袋
在松放滑板前，再次确认施工船定位情况，无误后准备抛填。

当系在砂袋上的检测绳无变化时，用GPS测量检测绳，测量完毕后计算并记录好砂袋漂移距离，根据砂袋漂移距离调整施工船位置，确保砂袋落在抛填区域，减少砂袋流失，抛填过程中分三个阶段：第一阶段：根据断面图所作的抛填轮廓线，进行深坑区域的抛填，控制砂袋的落点集中在深坑区域，抛填厚度5～6m。

第二阶段：选择水流较缓时段进行1：3坡度的成型抛填，根据流向，确定抛填走向，抛填中加密测量标高检验成型情况。

第三阶段：根据加密测量的结果，对缺失砂袋的区域或坡度较陡部位进行精抛。

3 袋装砂抛填质量控制
3.1 充填砂质量
充填砂质量必须满足设计和规范要求的技术指标，充填砂采用级配良好的砂料，粒径大于0.075mm的颗粒含量不小于75％，含泥量不得超过5％，无杂物和有机质混入。

3.2 砂袋加工质量
砂袋充灌施工前，对砂袋的加工质量进行检查。

检查土工织物的品种、规格及拼缝连接方法、缝制质量是否符合要求，土工织物不应有破损。

3.3 抛填砂袋尺寸的选用
根据现场袋装砂抛填施工可以看出：砂袋越大，漂移距离越小，砂袋越小，漂移距离越大，但过大的砂袋在滑落过程中受水流力作用，
容易发生扭断现象，破损率较高，因此施工时选用4m×6m和
2.8m×2.8m两种规格砂袋。

3.4 抛填时间的选择
根据对现场流速和流向的观察，涨潮一小时后到高平潮后一小时区间内流速较小，是抛砂效率最高的时段，在该时间段内进行精抛、补抛；高平潮后一小时到涨潮后一小时区间内水流较急，砂袋漂移量较大，不适宜精抛，该时间段只能进行大面积粗抛施工。

在急落流时段深水抛砂暂停，避免砂袋流失。

袋装砂抛填过程中应根据水流、水位以及流向变化，适当调整施工船位置来修正偏移距离，确保袋装砂抛填位置准确。

3.5 抛填过程中质量控制
⑴袋装砂抛填过程中断面测量控制：
由于袋装砂直接抛填于原泥面上，在袋装砂抛填过程中会引起河势新的变化，所以在袋装砂抛填过程中不断加强断面测量尤为重要。

袋装砂抛填测量采前、中、后三个阶段同一断面比较法，比较同一断面地形变化，确定砂袋装砂填效果。

抛填施工前，对准备抛填袋装砂的施工区域进行工前水深测量，形成水深断面图（10m一个断面）。

抛填过程中，测量人员对抛填区域进行断面测量，同时用旁扫声纳配合检测，查看砂袋的破损以及堆叠情况，指导下一步抛填。

经过不断测量和逐步精抛、补抛，最终形成如下断面。

根据抛填后测量断面，分析是否符合设计1：3坡度趋势及抛填平整度。

虽有些满足坡度要求，但平整度不符合，会增加软体排铺设收缩，仍需补抛找平，直至满足铺排施工要求。

经断面测量发现，袋装砂抛填过程中引起河势新的变化，出现原坡面坡肩冲刷后退现象，抛填后符合设计要求缓于1：3坡度是由袋装砂抛填与原坡面坡肩冲刷后退共同形成的，因此抛填过程中加强断面测量，掌握河势与原泥面变化十分重要。

测量仪器：
断面测量使用odomhydrotrac测深仪、Hypack软件测量处理断面数据，同时使用Klein 3900型声纳系统配合检测砂袋水下分布以及堆叠情况。

odomhydrotrac测深仪、Hypack软件主要应用于水深断面测量，能够提供高质量的定位和测深数据。

Klein 3900型声纳系统在一个高分辨率的显示器上显示声纳数据，能够提供精确的水下图像。

⑵袋装砂抛填过程中漂移距离控制：
袋装砂抛填前，需对现场流向与流速进行观察，掌握流向与流速变化规律。

根据流向与流速变化规律，指导施工船定位，预留出袋装
砂漂移距离。

同时在抛填过程中，不断测量袋装砂在不同流速下的漂移距离，不断调整施工船位置，保证袋装砂落点位置准确，减少流失。

4 结语
袋装砂抛填补坡施工工艺在长江南京以下12.5m深水航道整治工程中取得了良好的施工效果，但由于深水抛填袋装砂补坡施工条件复杂、影响因素较多，还有待于进一步分析和研究其施工过程中的关键技术和控制手段，以不断改进施工工艺，更好地适应工程建设的需要。

参考文献
[1]中华人民共和国交通部.JTJ312—2003航道整治工程技术规范[S].北京：人民交通出版社，2004：1.。