引言
目前各地區(qū)灘涂的涂面高度一般在海平面以下,圍堤基礎則為軟土地基,開發(fā)難度很高。設計主要鎮(zhèn)壓層+土工布+插設塑料排水板的復合加固法。工程的施工難點主要在下鋪設土工布和水下插設塑料排水板。
1 水下土工布鋪設施工方法
由于受水流和水深的影響以前在船體甲板上直接向水中攤鋪的方法很容易造成土工布被漂浮、折疊、移位甚至被水沖走等現(xiàn)象。為了滿足施工的要求,確保鋪設過程的有效安全,我們采用的鋪設施工方法如下:
1.1 水下土工布鋪設設備的選擇
土工布鋪設設備由甲板駁、定位系統(tǒng)、土工布鋪設裝置等組成。其中定位系統(tǒng)由3 臺高精度的GPS、電腦、打印機及相關(guān)軟件等組成,其中岸上1 臺,船上2 臺形成實時差分定位,能準確確定船舶的行走軌跡,定位精度為10 厘米。而且可以不分白天黑夜實現(xiàn)全天候作業(yè)。定位作業(yè)時只要在電腦內(nèi)輸入船體的尺寸、水工布平面尺寸以及施工平面區(qū)域位置。電腦即可自動劃分出土工布鋪設單元格軌跡。即可進行定位作業(yè)。土工布鋪設裝置由鋪設滾桶、吊索、臂架、提升卷揚機等組成。鋪設滾桶是土工布的攤鋪輥在水底滾動,所以必須要有一定的抗彎曲強度才能保證進行順利鋪設;吊索為起吊滾桶的繩索,由于在鋪設時的拉力較大,因此吊索必須具有足夠的抗拉強度才能保證不被破壞。臂架為滾桶的懸臂支承架。提升卷揚機主要為滾桶的提升動力,在鋪設時用以調(diào)節(jié)滾桶的深度,以防止?jié)L桶過分的壓緊泥涂面,使土工布滾桶因受阻力太大而滾動困難,造成土工布不能連續(xù)張開。
1.2 拼接
首先將土工布在陸地上進行縫制拼接,有紡土工布之間先采用蝶型縫接形成24m~28m 的大幅土工布。然后將其卷繞在土工布鋪設滾桶上,滾桶長為30 米。一般情況下都是邊縫制邊卷繞同時兩邊用人工拉直以防工布在卷繞過程中的彎曲折疊。并在土工布的外端頭上安裝一根直徑為2.5 時鋼管。專門縫制了3 個錨位的拉環(huán),均勻分布在起始邊上。
1.3 裝船
裝船主要是將土工布滾桶吊至土工布鋪設船的臂架吊上使其固定。在土工布的起始邊上安裝碎石包,并且配備100m3 對開駁8 艘、40m3 液壓自航對開駁2 艘,用這此液壓開底駁準備在土工布沉放到底后迅速拋碎石壓載。
1.4 鋪設定位
鋪設定位是整個鋪設過程中的關(guān)鍵工序,它直接關(guān)系到鋪設質(zhì)量的好壞。本工程采用國際較為先進的GPS 實時差分定位系統(tǒng)。其中一臺主要接收衛(wèi)星信號和發(fā)射差分信號。在作業(yè)船上設置了兩臺接收機接收衛(wèi)星信號和差分信號。這些信號同時輸入電腦,經(jīng)過換算確定出精確定位位置。在鋪設作業(yè)時先設計好計算機操作程序,再在電腦上按設計坐標設定好所需鋪設土工布的施工區(qū)域,根據(jù)每幅土工布的實際尺
寸和施工區(qū)域布置平面劃分每幅土工布的單元格平面施工圖,通過計算機屏幕顯示船體設定的鋪設區(qū)單元格的位置,再用4 臺絞錨機進行船體移動船位,使船體定位邊線和設定單元格鋪設區(qū)起始邊線重合,說明船體已定位準確即可進行鋪設作業(yè)。
1.5 土工布起始邊的固定
在土工布鋪設區(qū)域外、順流上游方向60m 處,另外拋一條300T 駁子船為固定船,把土工布起始三個吊環(huán)串好三條錨固繩索與60m 外的固定船錨固好。
1.6 進行鋪設
船體定位準確以后,在土工布的露頭圓管上安裝好錨固錨并預留一定的長度,用絞錨機反向移動鋪設船相當于預留長度的距離,拋下錨固錨,然后移至鋪設起始位置,開始時有一定的斜度,所以移動距離必須算準。放下鋪設滾桶至涂面上,如有高差必須以較高點為準,只要觀察一下滾桶,吊繩的緊度就可確定有無著地,并根據(jù)兩端吊繩下放的長度就可確定出涂面有無高差。然后移動絞錨機按著設定的鋪設區(qū)
域位置進行水底攤鋪,移動時必須4 個錨機同時進行,兩個拉緊,兩個放松,如不同時或走偏必須及時進行調(diào)整。因為是動態(tài)定位,所以在整個移動過程中在電腦上都有顯示,只要預定的軌跡和鋪設線路一致就說明鋪設準確。由于整個攤鋪過程是在水下操作,所以水流和流向的影響極少,為了減少水流和流向的影響,在攤鋪時盡量采用順流或逆流方向進行。同時在攤鋪過程中每移動2~3 米左右的距離必須投拋碎
石或砂包將攤鋪的土工布壓住,使其不能上浮。當鋪至末端時放松滾桶吊索,將攤鋪船移出鋪設區(qū),同時邊拋碎石包將船底部分土工布壓住然后提升鋪設滾桶,整個鋪設過程完成,再移動鋪設船進行下一幅布的鋪設。
2 堤身拋石施工技術(shù)
2.1 施工技術(shù)要點
具體放樣過程本工程堤身拋石施工中采用信標機配合羅盤定位,每條施工船舶配置一套信標定位系統(tǒng),定位系統(tǒng)包括一臺信標機、一臺電腦和施工定位軟件。首先測量人員根據(jù)堤身設計圖紙畫出施工放樣圖,并導入到施工軟件當中,現(xiàn)場施工人員根據(jù)電腦桌面上實時顯示的施工船位置和使用羅盤調(diào)整方向,指揮拋石船進行位、施工。
2.2 堤身拋石施工控制
堤身拋石分別按加載計劃分層梯級推進,每層拋填順序橫向先拋中間后拋兩邊的方向進行,即先拋堤心,再拋內(nèi)外海側(cè)鎮(zhèn)壓層。
2.3 分區(qū)施工控制
根據(jù)施工進度要求和水上施工作業(yè)面,并考慮施工時潮位影響和堤身拋石和面層石施工相結(jié)合等因素,對施工區(qū)域進行了劃分。施工船考慮一個淺水工作面和一個深水工作面,保證在小潮水時也可以連續(xù)施工。水下分層拋填施工時要在拋填的位置做好標識,填寫拋投記錄,避免漏拋、多拋,并詳細記錄加荷時間及加荷厚度,己便控制堤壩的沉降速度。網(wǎng)格全部拋投完成后,在退潮時,檢查水上拋填部位的填筑斷面,對于退潮后仍不能露灘部位,由測深儀或測深桿檢查,對于欠填部位,做好標記,在下個高潮位補拋,直至合格。
3 堤身沉降觀測
3.1 沉降觀測實施方案
測試目的:測得地基在各級荷載下的沉降量,了解地基的沉降規(guī)律,判斷地基的固結(jié)、穩(wěn)定情況,起到控制施工加荷速率的目的;測試項目的布置:海堤地表沉降測試設計有12 個地表沉降觀測斷面。在促淤堤軸線、內(nèi)海側(cè)和外海側(cè)布置地表沉降觀測設施,監(jiān)測斷面沿堤軸向間距為300m;監(jiān)測儀器的埋設與觀測。由于全部測點均位于海上,且只有少數(shù)斷面測點在低潮時可以出露,因此采用全站儀和水準儀進行
測量。
3.2 沉降觀測分析
通過對施工過程的原位觀測及其成果的分析,我們得出:在海堤建設中,要采取有效措施保證加筋土工布的鋪設質(zhì)量,鋪設前做好堤面整平工作,鋪設后及時用小粒徑石料壓牢,盡量避免大塊石直接拋填到加筋土工布上;濱海相淤泥質(zhì)軟土的流塑高,強度低,水平擠淤沉降往往占預壓期間總沉降的25%~35%;軟土地基上筑堤時,可采用分級填筑法進行施工,使軟土地基強度逐漸適應上部荷載的增加,保證地基的穩(wěn)定性;海堤的軸線一般都較長,為了避免局部低洼段一次性加載過大,在加荷前需對其補拋找平。此外,為了減少工后的沉降和不均勻沉降,必須盡早完成荷載填筑,盡量使理砌時補填的荷載量小。
參考文獻
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