4、土工布铺设施工技术总结

 一、前言

土工布铺设施工为神华黄骅港外航道整治工程三标段的分项工序，该工序承接着排水板打设和垫层碎石铺设施工，其作用在于使经排水板处理后的软土地基受力均匀，以防抛石后地基出现不均匀沉降。

土工布铺设采用专业铺排船进行施工，铺设标高处于-3.6 m ~ -5.0 m，本工程设计高水位为4.05，设计低水位为0.62m，施工水位 2.4 m。因此土工布铺设均在水下完成，施工水深约为4~9m。

施工长度约为5063.65m（S5+500~10+500），按铺设宽度共分为7段，宽度28 ~ 98 m不等，具体分段及铺设位置见图1。铺设土工布总量约为223580 m2（含搭接、收缩预留及堤头预留量）。

按设计要求土工布的单位面积质量700 g/m2，纵向极限拉力大于200 kN/m，纬向极限拉力大于120 kN/m，缝接抗拉极限强度大于40 kN/m。纵向伸长率≤30%，垂直渗透系数≥10-3cm/s。并要求土工布与砂的摩擦系数大于0.6。

二、施工工艺及施工控制

2、1土工布加工工艺

(1)土工布沿单块布体长度方向采用包缝法进行拼接，在供货厂家车间进行排体成品加工，由工作船（兼运输驳）运输至现场，专用铺排船上的起重机配合吊起临时储存于甲板上。

(2) 在土工布排体的尾部设置间距为1m的加筋环，用一定长（长度为卷筒到铺排板端头的距离）的双股丙纶绳（Φ14mm）与土工布排体尾部加筋环连接后将土工布卷上卷筒，确保土工布排体尾部在丙纶绳的牵引下能够准确地铺设至所需位置。

2、2土工布铺设工艺

为了保证土工布在水下不上浮或移位，在施工组织阶段，拟采用填充砂肋的施工工艺加重土工布的重量进行施工。这种施工工艺需专门配备填充砂的运输船舶和储备仓驳提供砂源以填充砂肋，并且增加了土工布肋带的加工难度，需增加船机配置和施工成本。在参考其他标段的施工工艺下，并考虑专业铺排船的施工特点，提出了采用绑扎砂袋代替填充砂肋的施工工艺。

为有效地避开水流强度和方向、布体横向收缩、定位等铺设作业带来的不利影响，并结合考虑到施工水深、潮流及实际情况，本工程土工布铺设采用的施工工艺具体如下：

（1）排体卷上卷筒

a、在甲板上展开排体，松开刹车，用双股丙纶绳（Φ14mm）将排体尾部的加筋圈和圈筒上各点所设置的钢丝绳（每米一个）连接起来。

b、开动卷筒端部的绞车转动卷筒，卷起钢丝绳和丙纶绳，每两条绳配一人，以便随时纠正绳位，使绳位始终卷在系点的左右位置，确保排体平整均匀地卷在卷筒上。

c、排体上卷时，卷筒的两端各配两名工人，随时纠正排体的位置，避免卷偏、卷皱，甲板上排体两侧配两名工人整平预卷排体。

d、当排体尾部于滑板边缘齐平时，停止卷筒作业，并将卷筒刹住。

（2）土工布排体铺设

a、根据前一副已铺设排体的实际边线位置确定当前排体的平面位置；

b、GPS操作人员根据铺排控制软件的显示，指导配合船长指挥锚车操作人员将铺设船移至施工位置，并将滑板的端部定位于铺设排体的起始位置。

c、砂袋绑扎。在排体头部连续绑上2排砂袋，加重排体头部的重量，防止在施工过程中排体被拖动。

d、松动卷筒刹车，释放2m左右的土工布，并依次绑上砂袋。

e、根据滑板外边缘处到水底泥面的距离及滑下的土工布排体长度，计算出已沉放到泥面上的土工布长度，依此长度确定第一次移船的距离，避免土工布排体重叠或排头定位失误。并要根据GPS显示屏上的船位和有关尺寸平缓退船到目标位置，移船距离要略小于落在泥面上的软体排的长度，防止排头被拖移或排体撕裂。

f、重复上一步工作，通过释放土工布的移船使土工布排体铺设到位。

g、排体铺设完毕，回收丙纶绳。

h、进行土工布排体搭接和实际平面位置的检测。

（3）土工布排体铺设检查验收

为确保每幅土工布排体的铺设质量，特别是及时了解和掌握相邻排体间的实际搭接量和每幅排体的实际平面位置，便于更好地指导往后施工的有效实施，为此，必须对每幅已铺设排体进行相邻排体间搭接宽度和实际平面位置的检测。

3、1土工布排体实际平面位置的检测

采用浮标法对其平面位置进行检测。在每幅软体排沿宽度方向（横向）两侧各均匀布置3个浮标检测点位。浮标与排体通过直径为14mm、长约为当前水深的2倍的丙纶绳进行连接。

检验方法：待整幅排体铺设完成后，利用施工作业船作为检测平台，通过绞动锚缆移船至浮标处，打捞起浮标并将φ14mm的丙纶绳拉紧确保其处于垂直状态（保证检测点的真实性），利用GPS    手簿检测该点的实际平面位置，每幅共6个测点。其中沿排体推进方向一侧的3个测点的实际平面位置可作为下一幅排体实际平面位置的确定的修正依据，而另一侧的3个检测点的实际平面位置可作为与上一幅相邻排体间搭接量检测的依据。

3、2相邻排体间搭接宽度的检测

a、浮标法检测：利用当前已铺设完的排体靠岸侧3个平面位置检测点位置与上一幅排体尾端3个平面位置检测点位置进行比较，进而得出相邻排体的搭接长度。

b、潜水探摸：铺排结束后，由潜水员下水探摸前一幅排体头部所设置与当前排体尾部排边的距离，由此测出相邻排体的实际搭接长度。

（4）工艺流程如下：

三、施工小结

上述施工工艺在实际施工中最高铺设能力超过1万m2/天，是相邻标段3组施工船的铺设能力的总和。本工序施工从2004年7月5日开始，到2004年9月16日结束，共铺设土工布约23万m2，满足了业主要求的施工进度。而原定施工组织设计方案中该工序在2004年10月15日结束，比计划提前了近1个月完成施工，为后续工序及整个工程提前完成业主的节点要求节约了宝贵的施工时间。在施工中不但能够保证优良的施工质量，而且提高了施工效率，减少了施工船机的配置，取得了良好的技术、经济效益，此后该工艺在大唐等项目部得到了推广。

在本工程施工过程中出现以下情况及解决措施，以供类似工程进行参考。

1、由于本工程处于外海施工，材料供应不如陆上施工便捷。在铺设施工过程中绑扎所需的砂袋数量大，砂袋的供应直接影响到铺设工作量，因此在每日施工前必须提前准备充足的砂袋。

2、由于黄骅港当地部分时段水底流速大，在此时铺设过程中排体在水流作用下容易移位。当出现此情况下应暂停施工，待流速变缓时进行施工，保证土工布铺设位置的准确。

3、由于砂袋中的砂子易流失，为了加重土工布的压重，应根据实际情况适当增加绑扎砂袋的数量，或者采用碎石袋进行压重效果更佳。