摘要:長島縣西海岸護(hù)岸工程中采用塑料土工格柵進(jìn)行軟基處理,該文針對本工程中塑料土工格柵施工的難點(diǎn)及質(zhì)量控制要求,進(jìn)行研究與分析,制定了一種簡單有效的施工方案。 

關(guān)鍵詞:土工格柵 軟基 工程 質(zhì)量控制  
  1 工程海域地質(zhì)類型及特征 
  山東省長島縣西海岸護(hù)岸工程位于長島縣南長山鎮(zhèn)荻溝村西側(cè)海域,全長約2000 m,該工程結(jié)構(gòu)為護(hù)岸兼圍堰。前期建設(shè)圍堰將原有海域圍護(hù)起來,為后期建設(shè)對所圍護(hù)海域進(jìn)行吹填造地打下基礎(chǔ),護(hù)岸建成后將發(fā)揮景觀、休閑、旅游及垂釣功能。本工程位于渤海海域,地貌類型為濱海地貌,海岸類型為巖土海岸。地形總體趨勢為東淺西深,海底地勢平緩。本工程的護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式為混合式,上部結(jié)構(gòu)為直立式,下部結(jié)構(gòu)為斜坡式,為堤心拋填開山石。根據(jù)工程地質(zhì)勘測結(jié)果顯示,本工程海域海底地基淤泥層較厚,最大厚度達(dá)到15~20 m。其海底地基承載力小,地基穩(wěn)定性差,堤心拋填開山石后變形時(shí)間較長,因此,需對淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層厚度大于5 m的區(qū)域進(jìn)行軟基處理。 
  2 軟基處理的方式及特點(diǎn) 
  本工程對海底淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層厚度大于5 m的區(qū)域進(jìn)行軟基處理。采用基床鋪設(shè)砂墊層、水下施打塑料排水板、水下鋪設(shè)單向塑料土工格柵三種方式聯(lián)合進(jìn)行處理;蹭佋O(shè)砂墊層,可增加淤泥層表面的透水性,并增加縱向抗剪力。水下施打塑料排水板為淤泥層增加縱向排水通道,能夠加速淤泥層排水固結(jié),提高軟基層的承載力。水下鋪設(shè)單向塑料土工格柵可以有效分配擴(kuò)散荷載,提高軟基的穩(wěn)定性和承載力,在長期持續(xù)荷載作用下蠕變較小,有利于護(hù)岸結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性。 
  3 土工格柵在工程軟基處理中的應(yīng)用 
  3.1 相關(guān)技術(shù)指標(biāo) 
  本護(hù)岸(兼圍堰)工程壩底寬度為30~32 m,使用的土工格柵的型號為聚丙烯TGDG120型單向塑料土工格柵,土工格柵原材料為2.5 m×100 m(橫向卷寬2.5 m,縱向卷長100 m,縱向?yàn)橹魇芰Ψ较颍,土工格柵的鋪設(shè)方向?yàn)槠渲魇芰Ψ较虼怪庇谧o(hù)岸軸線方向,因此,需對土工格柵原材料進(jìn)行重新剪切、拼接,在拼接的過程中采用塑料鎖扣進(jìn)行固定,并滿足2個(gè)網(wǎng)孔的搭接寬度,將土工格柵原材料拼接后的單幅尺寸為33 m×10 m。在水下鋪設(shè)土工格柵施工中,應(yīng)滿足水下橫向搭接寬度為1 m。 
  3.2 施工進(jìn)度及質(zhì)量控制要求及難點(diǎn) 
  為保證本工程軟基處理施工的整體性和連貫性,需在基床鋪設(shè)砂墊層及水下施打塑料排水板之后立即進(jìn)行水下鋪設(shè)塑料土工格柵的施工,且施工質(zhì)量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。施工控制難點(diǎn)有:(1)本工程護(hù)岸軸線布置呈流線型,大部分為圓弧段,故在圓弧段鋪設(shè)土工格柵的過程中需滿足最小搭接長度為1 m,對施工精度要求較高,施工控制難度較大。(2)塑料土工格柵需穩(wěn)定的壓在海底,并與軟基層完全融合,不得發(fā)生漂移。由于塑料土工格柵的質(zhì)地較輕,受海水浮力的影響,其在鋪設(shè)的過程及鋪設(shè)完成后易發(fā)生漂移,影響施工質(zhì)量。 
  3.3 施工控制方案 
 。1)傳統(tǒng)鋪設(shè)方式:傳統(tǒng)鋪設(shè)方式采用改裝平板駁作為定位與施工船舶進(jìn)行水下鋪設(shè)TGDG120型單向塑料土工格柵。(2)改進(jìn)鋪設(shè)方式:針對本工程施工進(jìn)度及質(zhì)量控制要求及施工控制難點(diǎn),采用一種改裝插板船進(jìn)行水下鋪設(shè)TGDG120型單向塑料土工格柵的施工方案。 
 、俨灏宕难b方法。插板船原進(jìn)行水下施打塑料排水板施工,有導(dǎo)軌兩根及可移動(dòng)的樁機(jī)及套管四套,對稱分布于船體兩側(cè),現(xiàn)將一側(cè)原有設(shè)備改裝,將套管從樁機(jī)上移出,只留可在導(dǎo)軌上移動(dòng)的樁機(jī)兩臺,將兩臺樁機(jī)沿導(dǎo)軌移動(dòng)至船體中部,并確保其間距為12 m,在兩臺樁機(jī)下安裝長度為12 m的鋼管材質(zhì)的橫梁,以便固定幅寬為10 m的單向塑料土工格柵。經(jīng)過改裝的船舶即可進(jìn)行水下鋪設(shè)單向塑料土工格柵的施工。改裝施工船舶示意圖,如圖1所示。 
 、诖岸ㄎ环椒。本工程水下鋪設(shè)單向塑料土工格柵施工定位采用雙GPS進(jìn)行定位,船體前后各置一臺GPS移動(dòng)站,并連接到計(jì)算機(jī)上,在施工過程中運(yùn)用相應(yīng)的施工定位軟件實(shí)時(shí)的監(jiān)控船體的位置,施工人員根據(jù)船體的位置進(jìn)行鉸錨移船施工作業(yè),確保鋪設(shè)土工格柵的準(zhǔn)確度。 
  ③水下鋪設(shè)土工格柵施工。塑料土工格柵在陸地上拼接好,經(jīng)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)合格后用交通船運(yùn)至改裝船舶處,將單幅土工格柵固定在鋼質(zhì)橫梁上,控制橫梁的兩個(gè)樁機(jī)同時(shí)勻速向上移動(dòng),同時(shí)在土工格柵網(wǎng)孔處綁扎沙袋。沙袋綁扎固定后施工人員根據(jù)定位軟件顯示的船體的位置進(jìn)行鉸錨移船,同時(shí)控制兩臺樁機(jī)勻速下降,樁機(jī)下降的高度與船體橫向移動(dòng)的距離要協(xié)調(diào)一致,確保土工格柵在鋪設(shè)的過程中不出現(xiàn)重疊和撕裂的現(xiàn)象。當(dāng)單幅土工格柵鋪設(shè)完成后,將船體移至下一船位,繼續(xù)按照以上流程鋪設(shè)下一幅土工格柵,并確保每幅土工格柵之間的最小搭接寬度為1 m。 
  3.4 施工效果評價(jià)及分析 
  首先,本工法只需將前一道工序中使用的施工船舶稍加改裝即可投入使用,不需要額外調(diào)遣施工船舶,節(jié)約了成本;其次,采用本施工方法進(jìn)行水下鋪設(shè)塑料土工格柵施工可單日完成6000~8000 m2,施工效率較高,進(jìn)度較好。最后,水下鋪設(shè)塑料土工格柵施工完成后,對施工區(qū)進(jìn)行水下探摸的結(jié)果顯示,土工格柵鋪設(shè)準(zhǔn)確度高,搭接寬度滿足要求,未出現(xiàn)漂移現(xiàn)象。經(jīng)監(jiān)理工程師檢驗(yàn),該工程質(zhì)量滿足《水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》JTS 257-2008的技術(shù)要求,該分項(xiàng)工程整體合格率為100%。 
  4 結(jié)語 
  該文通過對水下鋪設(shè)單向塑料土工格柵施工的研究與分析,制定了一種合理有效的施工控制方案,通過對該方案在施工進(jìn)度及質(zhì)量控制、施工方法的難易程度、工程成本等方面的分析與論證,并在長島縣西海岸護(hù)岸工程中實(shí)際運(yùn)用,結(jié)果表明,采用該方案進(jìn)行水下鋪設(shè)土工格柵效果明顯,軟基處理效果較好,有效的提高了軟基的穩(wěn)定性和承載力,為后續(xù)工程的施工打下了良好的基礎(chǔ)。