砂肋软体排铺排与对拉施工工艺

文章介绍了唐山港京唐港区东南防波堤工程砂肋软体排两种不同的施工工艺，分别阐述了铺排施工工艺与对拉施工工艺的优缺点，研究了砂肋软体排两种施工工艺适应的工况，为今后砂肋软体排在不同地区、不同海况下施工工艺的选择提供了借鉴和参考。

一、工程概况

唐山港京唐港区东南防波堤工程拟建东、南两条防波堤，全长9,520m，共分为2个标段，项目部承建一标段，长度为4,760m，其中东防波堤长1,757m，南防波堤长3,003m。防波堤采用全袋装砂棱体斜坡堤结构。东防波堤防浪墙顶高程+7.0m，南防波堤防浪墙顶高程+7.5m，防浪墙采用台阶型埋石混凝土结构。防波堤堤顶高程+4.0m，堤顶宽度8m（堤顶道路净宽5m），内外边坡均为1：1.5。外坡采用4t扭王字块护面，护面块体下设置200~400kg抛石垫层，抛石垫层下设二片石垫层，二片石垫层下设袋装碎石反滤排（+0.0m以下）或袋装碎石+复合土工布一层（+0.0m以上）。本工程共需铺设砂肋软体排129,229m2，底布采用380g/m2的复合编织布制作，即230g/m2防老化聚丙烯编织布和150g/m2短纤聚酯无纺布针刺复合。压载砂肋均采用150g/m2防老化聚丙烯编织布。块体应用部位如图1所示。

二、同时使用两种施工工艺的初衷

唐山港京唐港区东南防波堤工程长度4,760m，施工里程较长，为满足工期要求须设置3个施工段同时施工，而符合要求的铺排船只有1艘进场，仅使用铺排船施工无法满足施工进度需要。经与监理、业主沟通后进行砂肋软体排对拉工艺的典型施工，确认施工效果满足设计及规范要求后开始使用对拉施工[1]。

三、铺排工艺与对拉工艺的施工情况

1．铺排工艺的施工情况铺排工艺施工流程如下：铺排船定位→运砂船靠泊、排布上卷筒→复核船位→展铺排布、砂船造浆→系定位浮标、穿砂肋条→充灌砂肋、放滑板、排体下放→重复充砂、下放排布、移船→铺设完成回收排布拉绳→测量检验→进行下一个排体铺设。（1）砂肋软体排垂直于堤轴线铺设，铺排船船头与船尾各设置2口八字锚，船体平行于堤轴线方向驻位，船上自带GPS定位系统，船体图形与施工网格线对齐定位（定位排头位置比设计排头位置提前1.0m）。

（2）施工人员在铺排船甲板上展开排布一端，将滚筒上的丙纶绳逐个连接到排布上已经设置好的加筋环上，启动滚筒进行排布上卷，将排布平整卷上卷筒同时排布另一端铺至铺排船滑板边缘。（3）运砂船与铺排船的系靠后将吸砂泵吊运至运砂船砂仓内，每台吸砂泵接一条吸水管和一条吹砂管。由施工人员手持高压水枪进行造浆。每艘运砂船首次造浆耗费时间较长需要提前1h开始造浆[2]。（4）砂仓内造浆完成后，砂泵接好吹砂管，施工人员开始在软体排布上加筋带环中穿砂肋条，同时项目部测量人员复测铺排船铺排侧船舷位置，根据滑板下放后伸出长度计算出排头位置，复测船体定位无误开始砂肋充灌。（5）砂肋条充灌时，一根吹砂管接一条砂肋进行吹砂充灌，同时施工人员用脚踩压砂肋帮助排水及增加饱满度。先充灌位于滑板上和靠近船舷的砂肋条。

（6）铺排船下放排布前，在排布前端绑3个浮标，然后滑板开始下放倾斜至45°左右，已灌砂肋条在自重作用下与排布一起逐渐下滑，直至未充砂部分滑至船舷边缘停止，继续充砂肋然后下放排布，至排体落底1.0m，铺排船后移1.5m。（7）铺排船向远离轴线方向缓慢移船，充灌砂肋条，每次移船距离等于每次排体下放的长度，并且下放过程中在排体中部两端各绑1个浮标、在排体尾端绑3个浮标。（8）在排体尾端触底后，收回卷筒上丙纶绳，向下一个铺设排体位置移船。2．对拉工艺的施工情况对拉工艺施工流程如下：施工准备→吹砂船定位、砂船靠泊→土工布排体展铺→系检测浮标→充灌砂肋→排体下沉至设计位置→继续充灌砂肋→测量检验→进行下一个排体铺设（或进行下一道工序的施工）。

（1）对拉船定位在已穿好砂肋条的排体吊运至对拉船后，对拉船组（2艘）定位于排体铺设位置两端外，与排体端部水平净距15m，对拉船定位后，在排体4角外抛4个地锚用于拉住排体4角，精确定位排体位置[3]。（2）排布海上展铺水上展铺排体采用2条吹砂船平行堤轴线对拉定位施工，定位船定位在设计排体位置两侧，先将袋体的两个角用白棕绳拴住在其中一条船上，然后通过绳索将另外两个角与另一条船舶连接，通过船上锚机将绳索慢慢收紧的同时将排体对拉铺开，直到排体展开在水面上，为检测充砂后砂肋软体排定位，分别在排体4个角点系上浮标。

（3）充灌砂肋为避免排体移位，充填袖口同时进行充灌，使排体沉降到设计位置，每个袖口都连接充砂管并系有浮标，施工人员乘小船至袖口处，把充砂管插入袖口。每个砂肋制作时，均设有2个袖口，1个排水袖口，1个充砂袖口。扎袖口采用上一道、反扎一道的2道收口的绑扎手法。每条砂肋间隔布置排水袖口与充砂袖口。排布两端砂肋加密，另两边各加1条砂肋。如图2所示为充砂袖口平面布置图。砂肋软体排所有砂肋充灌完成，排体平稳下沉入水中，对拉船收回吹砂皮龙移向下一个排体位置。3．铺排与对拉工艺对比（1）施工效率铺排工艺：砂肋软体排铺排工艺施工，每个平潮期可施工2个排体，每天3个平潮施工，每天可施工排体数共计6个，约为5,880m2。对拉工艺：砂肋软体排铺排工艺施工，每个平潮期可施工1个排体，每天3个平潮施工，每天可施工排体数共计3个，约为2,940m2。铺排工艺单个排体的施工时间短，铺排工艺的施工效率较对拉工艺高了1倍。

（2）施工定位铺排工艺：砂肋软体排铺排采用专业中海达测量仪器进行定位，通过仪器内显示的砂肋软体排排头边线与铺排船滑板边线重合控制排体定位位置，铺设过程中移船根据船形图与网格线的相对尺寸进行控制。对拉工艺：砂肋软体排对拉施工水上展铺定位由测量人员利用GPS测量设备乘小船实地进行测量，测量人员现场复核排体4角坐标，排体下沉过程中利用地锚控制排体4角，保证排体4角位置准确[4-5]。对拉工艺在施工定位方面优势明显，通过4角定位保证排体位置准确，但4角验收需测量人员逐一测量，时间较长。而铺排工艺仅能在施工时复测排头边线，保证排头的定位准确，排尾可能因施工时排体褶皱导致无法铺设到设计位置，因此加工时需适当增加排体长度。

四、唐山港京唐港区东南防波堤工程砂肋软体排铺排与对拉工艺的应用

项目部承接的唐山港京唐港区东南防波堤工程中砂肋软体排尺寸分为3种类型，分别为25m×35m、28m×35m、35m×35m。由于排长与排宽都较小，而且京唐港平潮期较长，因此对拉工艺与铺排工艺均可施工。对拉工艺主要施工步骤是排体水上展开与袖口插管，此步骤的施工时间约为1h20min，而砂肋充灌时间约为25min。铺排工艺主要施工步骤是排体下放与砂肋充灌，此步骤的施工时间约为40min，而排体上卷筒时间约为20min（第一张排可提前施工，不占海上平潮时间）。

五、结束语

综上所述，文章通过对铺排工艺与对拉工艺分析研究，为工程施工中选择施工工艺提高了参考依据，提高了工程施工的效率，保证了工程施工的质量，对防波堤工程施工有着重要的意义，值得推广应用。

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