长距离小管线接力充灌砂袋施工工艺探究.doc

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1、长距离小管线接力充灌砂袋施工工艺探究摘要：在吸、运、吹施工工艺基础上再增加一条吹砂船作为接力船，变成吸、运、吹、吹工艺，吹砂距离得到加长，解决了输砂距离超过单船输砂极限的问题，提高了施工效率。关键词：长距离、接力、充灌砂袋、施工工艺一、工程背景横砂东滩促於圈围五期工程地处长江口河口段，地点位于上海市横砂岛东南，其中南大堤19.24公里（桩号4+000〜23+240）,布置在长江口深水航道治理工程（一期）北导堤南侧滩地上，堤顶前沿线距离北导堤轴线0〜46.6m,西端与横砂东滩东南角相连，东端与N5丁坝相连，沿线

2、滩面高程-0.8m〜+2.Im,堤顶高程+8.0m,堤身采用内外二级袋装砂棱体+堤心砂的结构形式，总计用砂量约为470万m3o由于该工程不允许在原滩面上进行取砂，需使用外来砂采取吸、运、吹（吸砂、运砂、吹砂）工艺施工，取砂区位于北港河段堡镇砂砂尾和北小砂砂体，距离现场约40km,吹砂船的吹砂距离约为1.5km。根据施工区域沿线滩地标高情况，离拟建的大堤南侧1.5km处的滩面标高约为0.2m,结合当地潮位情况（潮位为非正规半日浅海潮，平均高潮位为3.31m,平均低潮位为0.7m）,运砂船吃水为4m左右,船舶进点

3、需乘大潮汛髙潮时才能到达吹砂船，这样每个潮水最多只能完成1条运砂船的吹砂作业，每天2潮水只能完成吹砂2船，约合1200m3左右，且小潮汛时运砂船无法进点靠驳施工，因此每月只能完成吹砂约1.2万m3左右，施工效率非常低。而离开拟建大堤2.5〜3km滩面标髙能到达-2.5m以下，如果吹砂船在该位置进行作业，砂驳可连续进出档进行吹砂作业，每月能完成约4〜6万m3,施工效率能得到大大的提高。二、国内外研究概况袋装砂施工工艺是利用高压水枪冲击泥沙，经过水的湿化崩解流动作用使基本固态的砂土变为流态的泥浆（造浆过程），再利

4、用泥浆泵将泥浆经由管道输送到留有“袖口”的袋体内（充灌过程），最后砂袋体（经排水固结后）成为构成建筑物的实体材料。该结构具有造价低廉、取材方便、施工速度快、施工工艺简单等优点，因此在国内外已被广泛应用于海岸堤防、抗洪抢险、冲刷防治、围海造陆等领域。然而随着该工艺的大范围推广，迎面而来的问题就是砂源的问题，砂作为该工艺的主要填充材料，没有砂源该工艺也无从下手，因此砂源问题已经逐渐成为该工艺急需解决的一个核心问题。外来砂及吹砂船的出现解决了由于工程地质原因无法现场取砂的问题，然而当吹砂船的最大扬程超过运砂船所能到

5、达的位置时，单一的吸、运、吹已经不能满足施工的需要，需要寻求扬程更大的吹砂船来解决这一问题。而大型船舶（如绞吸船）能满足扬程的要求，但其由于管径大、压力大、泥砂浓度低等原因不能满足泥砂需求浓度高、小管径的充灌砂袋的要求。此时如果在吹砂船与大堤之间增加一条接力船，也即在原来吸、运、吹的基础上变更为吸、运、吹、吹，安排两条吹砂船同时作业，形成了长距离小管线接力充灌砂袋施工工艺，吹砂距离将能得到大大的增长。三、施工工艺（1）总体思路该工艺是普通吸、运、吹施工工艺的改良，在吹砂船外侧再接一条吸砂船，这样吹砂管线能延伸

6、到离大堤2.5〜3.Okm处，使运砂船靠驳的位置由滩面标高为0.加处调整到-2.5m处，保证运砂船持续进出档作业。根据本工程的施工经验，使用2条1000t左右的船舶作为吹砂船和接力船，在吹砂船上安排6台37kw的吸砂泵进行吸砂，汇总到直径为350mm的吹砂管中再输送至接力船，接力船同样安排直径为350mm的吹砂管继续输送至现场充灌砂袋指定地点。最后在吹砂管末端连接分流阀进行分流，分流后再接小型的皮珑管直接输送至砂袋内进行充填作业。（2）技术方案%1船位布置2条吹砂船沿顺水流方向一内一外分别在大堤外侧进行抛锚，

7、一条船离大堤约lkm作为接力船，另一条离大堤约2.5km作为吹砂船，2船均在船头及船尾布置交叉涨落水锚,以保证运砂船无论在涨潮或落潮都比较容易进出档。%1管线布置船舶定位完成后即可开始布置吹砂管线，管线布置分为吹砂船与接力船之间的水上管线、接力船与大堤之间的水上管线以及管线上岸后的管线3部分，管线直径为350mm。管线布置好之后使用500kg的船锚对水上管线进行固定，避免在潮流或风浪的作用下造成管线的损坏，并通过浮筒使水上管线漂浮在水面上以便检修和拆卸。%1充砂施工管线布置完成后先输送清水进行试机以检测管线的

8、密封性及各机械设备的性能，试机完成后方可进行正式的充砂作业。施工时运砂船先靠驳在吹砂船外侧，之后使用吹砂船上的高压水枪对砂驳内的砂进行切割、冲刷成泥浆，然后再使用船上的6台37kw泥浆泵吸取泥浆并汇总到位于吹砂船另一侧的吹砂管中输送至接力船上，接力船上安排一台250kw的增压泵将泥浆继续向前输送至充灌砂袋现场。最后在施工现场通过分流阀（图3-1、图3-2）分为6飞个6寸的小型管线直接进行砂袋的充灌。