浅谈强涌潮如何提升砂被软体铺设质量

浅谈强涌潮如何提升砂被软体铺设质量

黄会荣,许政伟

浙江省第一水电建设集团股份有限公司  浙江杭州 310051

摘要：本文章结合钱塘江西江塘闻堰段强涌潮水域砂被软体排铺设施工，对砂被铺设可能产生皱褶、不平整、漂移、相邻砂被搭接尺寸偏差等施工质量控制，进行了详细介绍。

关键词：钱塘江、强涌潮、砂被软体排、铺设、施工质量控制

一、工程概述

钱塘江西江塘闻堰段海塘处在（浦阳江、富春江、钱塘江）三江交汇凹岸顶冲段的右岸，河道“弯”、“窄”、“深”，道比较急(曲率半径1800m，中心角达110°)，主流剧烈顶冲，江道比较窄(臣字号盘头最窄670m)，水深深，水流流量及流速不稳定；同时施工区域受下游强涌潮等双重因素影响，致使钱塘江西江塘闻堰段历来是钱塘江河口防洪的重要险段，因此砂被软体排铺设施工质量，对保护海塘塘脚防护尤为重要。本工程砂被采用土工织物缝制而成，内部充填中粗砂。砂被软体排单幅宽38米，长35米。

二、砂被软体排铺设施工

2.1施工工艺流程

砂被排布加工制作→排布卷上滚筒→铺排船定位→砂被冲灌砂→砂被铺放→质量检查

2.2施工过程

2.2.1铺排船定位

在专用施工铺排船舶上配备计算机一套、GPS两台，GPS定位软件一套，施工前由施工技术人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达设计位置，抛锚定位固定。 

2.2.2卷排布

砂被排布由运输船运到现场后，铺排船将滑板放置水平，由船上起重机将排体吊到甲板上。在甲板上展开排体，松开刹车，用双股丙纶绳将排体末端的加筋圈和卷筒上各点所设置的钢丝绳连接起来。

开动卷筒端部的电动绞车，卷起丙纶绳，每两条绳安排一名工人，以便随时纠正绳位，避免卷偏、卷皱，当排体前端与滑板边缘齐平时，停止卷筒作业。

3）砂被排布冲灌中粗砂

采用高压水枪，冲水到砂船舱内，当泥浆泵周围的砂水混合后，再开动泥浆泵进行砂被充灌，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。

4）砂被软体排铺设

砂被排布待充灌一段长度后，根据水深、水下排体的长度及排放宽度，确定每次铺排船（详见铺排船示意图）移船的距离。待第一段充灌完成，开始放下船侧翻板至与水平面成40º，启动滚筒控制电机，此时在翻板上的排体在砂被冲灌砂后自重作用下，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，充灌和移船铺设，交替进行，即冲灌一段移动一段，最后使充灌好的砂被软体排缓慢铺放至图纸中铺排的位置，铺排示意图）。放排过程中，测量人员对移船绞锚进行纠偏和指挥，并对排体沉放进行动态控制。

5）砂被铺设质量检查

施工过程中采用声纳技术实时动态扫测铺设情况，指导施工，同时采用多普束扫测，查看铺排位置、平整度及相邻排布搭接情况。

声纳扫测图                        

三、砂被软体排铺设施工质量存在的主要问题

3.1砂被充盈度不足，导致砂被重量偏轻，致使砂被下沉铺设设，受水流流速影响，砂被漂移，沉底后位置不准确。

3.2铺排船下沉时，卷筒转速快，砂被下沉长度与铺排船后退偏移距离不一致，导致砂被落底重叠，最终砂被覆盖幅宽较小，影响施工质量。

3.3 受上游及下游潮汐影响，流速不稳定，导致施工过程中排布卷边，皱褶，铺设不平整。

3.4砂被排头及首段下沉长度判断不准确，排头下沉后悬挂水中央，排头未及时着落施工铺排起点河床滩面，致使砂被铺设位置偏差。

3.5受上游洪水及下游强涌潮双重影响，水面浪高、铺排定位船摇晃较大，不稳定，导致砂被铺设位置难为精确定位，致使砂被铺设偏差较大。

3.6砂被铺设完成后，后续抛石未能及时压重，致使砂被被水流冲刷偏位或卷边、幅宽收缩等。

四、铺设施工质量控制措施

1、保证充盈度，现场试验了增加隔仓、增加排水排气竖管、尝试调增砂源、增加检查复灌等方法。

2、砂被铺设时，控制铺排船船体尽量与水流方向保持一致，以利于排体垂直入水。铺设顺序为由下游方向往上游方向逐“幅”沉排铺设。

3、启动卷扬机带动卷筒，利用铺排船锚使沉排船缓缓向江心移动，排体经过钢滑板徐徐沉入水下。用卷筒滚动快慢控制下滑速度，保持下滑速度与移动速度一致,同时开启GPS系统进行动态跟踪定位，跟踪沉排轨迹和搭接宽度，及时校正船位，确保搭接宽度符合规范要求。在排头接近泥面时，通过声呐扫测和GPS系统实时监控排头水下位置和姿态，通过绞缆微调船位，确保排头精确定位着床。

4、在施工中注重“抢”：在砂被铺设施工中，关注“闻家堰”段钱塘江潮汐预报，合理安排施工作业时间当潮水退至平均低潮位附近及水流较为平缓规律时，采用候潮或水力条件较为平缓时作业，抓紧按照施工工序有序的抢潮作业，保证砂被下沉过程中不被水流冲刷或偏移、卷边等。

5、铺排船抛锚地位后，先采用探测水下地形，得到高精度的地形图，能够有效声呐扫测水下地形、比较可靠地描绘出水下地形的三维特征，为确定首段排头充灌长度，致使保证第一次排头精准着落施工图起点位置。

五、施工控制成效

通过前期软体排铺设工艺试验，项目部管理人员、铺设班组施工人员及船舶驾驶人员已经熟悉了施工水域情况，了解了本工程水域特征，熟悉了水下砂被铺设工艺流程及注意事项，总结施工重点、难点经验，解决了钱塘江强涌潮影响水文砂被软体排铺设技术。

该工程堤脚加固工程分部工程已完工，建设单位、设计单位、监理单位和施工单位，对砂被软体排铺设质量均满意。后续为浙江省钱塘江流域软体排铺设工艺提供宝贵的成功经验，

作者简介：黄会荣（1987.12），男，汉族，江西九江市人

浙江省第一水电建设集团股份有限公司/工程师，本科学历，

研究方向 ：水利工程施工管理

作者简介：许政伟（1989.07），男，汉族，河南商丘市人

浙江省第一水电建设集团股份有限公司/工程师，本科学历，

研究方向 ：水利工程施工