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1、1 深水路堤软基处理土工布铺设施工工法（申报材料）申报单位：浙江天一交通建设有限公司二一一年七月2 目录1、申报表2、工法文本3、企业工法证明4、科技查新资料5、工程应用证明6、经济效益证明7、照片3 深水路堤软基处理土工布铺设施工工法GGG （浙）A2-2011 （浙江天一交通建设有限公司）1 前言随着海洋经济的不断发展，疏港公路工程已由浅水滩涂逐步向深水区发展。土工布作为软基处理工程中常用的反滤层，它的铺设也由浅水区向深水区延伸。由于受水流和水深的影响，深水土工布铺设与浅水铺设区别较多，以前在船体甲板上直接向水中摊铺的方法很容易造成土工布被漂浮或折叠的现象，施工质量难以保证，有时还容易被水
2、冲走造成经济损失。为了既能满足施工质量的要求，又能确保铺设效率及施工安全，我公司在台州中心港区（临海）疏港公路一期工程中组织科技攻关小组，聘请浙江大学、 浙江工业大学等单位科研人员共同研究， 结合工程实际， 形成了一套有效的深水土工布铺设工艺，取得了良好的效果，并在多个项目中推广应用。2 工法特点2.1 适用范围广本工法可用于水深流急、自然条件比较恶劣水域土工布铺设，水深不大于26m ，流速不大于 3m/s，潮差小于9m的作业环境均可正常铺设。水下地形高低不平区域亦可铺设，适用我国大部分滨海疏港公路建设。2.2 铺设质量高本工法采用3 台 GPS实时差分定位系统和定位软件，实现了可视化铺设，铺
3、设船施工位置与划分的船位重合时，说明船舶已准确定位，定位精度误差小于50mm ，定位准确；土工布水下拉力铺设，避免了漂浮或折叠现象；水下铺设受水流、风等影响小，铺设质量高。2.3 施工效率优铺设船采用自航双体船，设备性能既满足水上作业的要求，又机动灵活， 定位移动迅速，铺设简便，并具有一定的抗风浪能力，可作业时间长，施工效率优。3 适用范围适用于风力不大于6 级，浪高不大于2m，水深不大于26m ，流速不大于3m/s，潮差小4 于 9m的滨海、湖泊、江河等深水域土工布铺设，浅水区同样适用。4 工艺原理疏港公路软基处理一般采用塑料排水板结合土工布处理方式。涂面（水底）铺设一层30Kn/m 有纺土
4、工布， 碎石垫层铺设后插打塑料排水板，抛填碎石垫层， 顶面铺设一层120Kn/m高强机织土工布，再抛填碎石垫层。涂面上铺设的底层土工布, 主要起反滤层作用, 既保土又透水，底层土工布上铺设碎石垫层, 起到压镇土工布作用并形成横向排水通道；碎石垫层顶面的土工布可抵抗路基产生横向滑移时的滑动力,保证路基的稳定性。本工法将土工布卷沉入水底，一端锚定，一端通过滚轴、铰锚机牵引，水下缓慢铺设。土工布水下拉力铺设，避免了漂浮或折叠现象；水下铺设受水流、风等影响小，铺设质量可靠，铺设效率高。5 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程（图1）5.2 施工操作要点5.2.1建立 GPS基准站先将一台GPS接
5、收机放置在岸上的已知点上，并将基准站的坐标、高程、 坐标转换参数等输入GPS控制手簿。同时在铺设船船头和驾驶室顶部各装配一台 GPS接受器作为流动站。将每块土工布铺设宽度及铺设张数等数据输入土工布铺设船的GPS 移动站 , 标明逐块铺放的位置并以此作为铺设土工布的定位依据。5.2.2铺设船准备铺设船宜采用钢质自航式双体作业船，单底单甲板， 混合骨架式结构，由船体、 定位系统、土工布铺设装置等组成（图2）。土工布铺设装置由铺设滚桶、吊索、臂架、提升卷扬机等组成。 铺设滚桶一般比布幅每侧宽0.5 米，铺设滚桶依靠摊铺辊（滚轴）在水底滚动， 要有一定的抗弯曲强度以防止摊铺辊变形，保证铺设顺利进行，铺
6、设滚桶可采扫 海建 立 GPS 基 准 站铺 设 船 准 备铺 设 检 测土 工 布 铺 设船 只 定 位卷 布装 船图1 施工工艺流程图图 2 土工布铺设船5 用 20cm30cm 钢管；吊索为起吊滚桶的绳索，由于在铺设时的拉力较大，因此吊索必须具有足够的抗拉强度。臂架为滚桶的悬臂支承架。提升卷扬机主要提供提升滚桶的动力，在铺设时用以调节滚桶的深度，以防止滚桶过分的压紧泥涂面，使土工布滚桶因阻力过大而滚动困难，造成土工布不能连续张开。铺设船有四台50Kn 绞锚机分别位于船四角，用来船舶定位和移位。5.2.2扫海采用两艘柴油动力船拖长钢丝绳对施工范围内的涂面进行扫海作业，拖钢丝绳时钢丝绳要有足
7、够的长度，保证钢丝绳贴紧涂面，来回各遍，将鱼网、树枝等杂物清理干净，再用割刀、 渔网清理海澡等杂物，将水底清理干净。两艘清理船上均配备定位系统，以保证清理范围不小于设计铺设区域，基底较宽需分幅清理的，每幅重叠宽度不得小于1m 。5.2.3卷布土工布经检测合格后，进行卷布工作。首先将4 块或 5 块 6.0m 门幅的土工布在加工场缝接拼宽，拼接宽度不小于200mm ，形成幅宽为23m或 29m的大布，然后用卷扬机将大布卷在滚桶上。考虑有纺土工布遇水、摊铺过程中会皱缩，及两端锚固、压载需要，每卷长度为基底设计铺设宽度+2m 。一般情况下都是边缝制边卷绕同时两边用人工拉直以防土工布在卷绕过程中的弯曲
8、皱折，并在土工布的外露端头缝上一根48 钢管，以保证土工布铺设后不浮起，同时也有利于卷入滚筒时顺直以及铺设起始端的锚固。5.2.4装船土工布卷设完成后吊入铺设船堆放，堆放方向应垂直于铺设方向，以方便铺设。 土工布卷堆放与臂架间应预留石料（袋装碎石）堆放空间，宽度应大于挖掘机作业宽度。石料（袋装碎石） 铺设时用来压住土工布，防止土工布飘浮，土工布卷堆放数量与石料堆放数量应匹配。然后铺设船靠在装料码头装载石料（袋装碎石），装料完毕自行行驶到施工区域，在计划实施的铺布位置抛锚定位。5.2.5船只定位使用 GPS定位系统。 首先测量人员根据基底铺设图纸画出施工放样图，并导入到施工定位软件， 定位作业时
9、只要在电脑内输入铺设方向、船体的尺寸、 土工布平面尺寸以及施工平面区域位置， 电脑可自动划分出土工布铺设单元格轨迹，即可进行定位作业。现场施工人员根据电脑桌面上实时显示的施工船位置，使用罗盘调整方向，指挥铺设船进行定位。船只根据 GPS的导航到达预定铺设区域，用四支锚四角八字抛锚固定。利用计算机对船位进行监控，通过调整船头、 船尾设置的4 台铰锚机移动船舶，至其施工空间与划分的船位重合时，说明6 船舶已准确就位，实现可视化铺设，该系统的定位精度达到50mm ，施工时还应根据潮水变化及时调整锚缆，保证船位的准确。5.2.6土工布铺设船体定位准确以后，将滚轴穿入土工布卷，将臂架钢丝绳分别拴在滚轴两
10、端，松开土工布卷的起始边 , 在土工布的露头钢管上安装好土工布锚固小锚并预留一定的长度，将土工布卷悬吊在臂架上。用绞锚机反向移动铺设船相当于预留长度（约10m ）的距离，抛下土工布锚固小锚，然后将船移至铺设起始位置。开动卷扬机将土工布从吊臂上垂直下沉(注意调整好土工布卷的方向位置) 直至涂面上， 如有高差必须以较高点为准，只要观察一下滚桶吊绳的张紧度就可确定滚桶有无着地，并根据两端吊绳下放的长度确定出涂面有无高差。土工布正常打开后，同时开启4 台铰锚机，两个拉紧，两个放松，随着锚索的牵引, 滚筒上的土工布逐步展开， 沿垂直路基中线方向（受力方向） 铺设。 通过控制绞锚机沿着设定的铺设区域进行水
11、底摊铺。 因为是动态定位所以在整个移动过程在电脑上都有显示，只要预定的轨迹和铺设路线一致就说明铺设准确。如不同时或走偏必须及时通过铰锚机进行调整。由于整个摊铺过程是在水下操作，所以对水流和流向的影响极小，为了减少水流和流向的影响，在摊铺时尽量采用顺流方向进行。同时在摊铺过程中每移动23 米左右的距离，用反铲挖掘机抛投碎石 （袋装碎石） 将摊铺的土工布压住，使其不能上浮或飘移。抛投碎石要求做到不漏抛不重抛，在相邻块土工布未铺设时，预留距离暂不抛填，避免影响两块土工布搭接质量。铺至末端时，适当增加碎石抛投量，放松滚筒吊索，将摊铺船移出铺设区，吊起滚筒，收起定位锚，单张土工布铺设完成，再移动铺设船进
12、行下幅布的铺设，两幅土工布搭接宽度不小于 500mm 。每铺设完成土工布铺设船天线土工布卷碎石锚臂架浮标锚涂面土工布土工布 碎石舵舱堆放区锚索锚索锚索锚索铺设方向图土工布铺设示意图7 35 块土工布，即进行碎石垫层施工。土工布铺设见图。6 材料与设备6.1 主要材料土工布。土工织物要求具有足够的强度、弹性、抗老化等性能。涂面采用30Kn/m 有纺土工布，碎石垫层顶面采用120Kn/m 有纺土工布。30Kn/m 有纺土工布采用高聚物宽幅编织布，主要技术指标要求见表1，120Kn/m 有纺土工布主要技术指标见表2。表 1 30Kn/m 有纺土工布主要技术指标经向断裂强度 30Kn/m 纬向断裂强度
13、 30Kn/m 断裂伸长率30.0%（经纬向）CBR顶破强度 2.4 Kn 垂直渗透系数1.0mm/s1.0 10-3mm/s 门幅4.0m( 偏差 -1%) 表 2 120Kn/m 有纺土工布主要技术指标经向断裂强度120Kn/m 纬向断裂强度120Kn/m 断裂伸长率30.0%（经纬向）CBR顶破强度13Kn 垂直渗透系数1.0mm/s1.0 10-3mm/s 门幅4.0m( 偏差 -1%) 6.2 主要设备（表3）表 3 主要机械设备表序号设备名称型号或规格单位数量1 铺设船6000Kn 只1 履带挖掘机PC200-7 台1 2 吊机20Kn 只1 3 绞锚机50Kn 台4 4 手提缝纫
14、机2200A 台5 8 5 锚艇150Kn 艘1 6 发电机75Kw 1 7 交通艇艘1 8 GPS移动站TR20 台3 6.3 劳动组织（表4）表 4 劳动组织情况表序号班组名称所需人数备注1 船员4 2 挖掘机司机1 3 缝纫工5 4 普工20 7 质量控制7.1土工布每批产品均要有出厂合格证及资质测试单位抽样测试合格证（执行国标规程），不得采用不合格和未经测试的产品。7.2 基垫布的缝制与搭接：土工布采用强度大于150N的 35 支涤纶线缝制，缝制面强度应大于土工布强度的60% ，缝制拼接宽度不小于20cm，水下搭接宽度不小于50cm，铺设时按 1m的搭接宽度控制，以满足搭接需求。垂直堤
15、轴线方向不允许搭接。7.3 铺设要求做到平整，不能有隆起现象，布与布搭接充分；7.4 铺设应缓慢进行，牵引不能过大，以防撕破土工布；7.5 土工布若发现有破损或孔洞，应及时用相同材料修补，陆上宜用缝接，水下搭接修补面积不小于破损面积的5 倍。7.6 铺布应随铺随检查。土工布铺设质量检查，主要有水上钢管探查和水下摸查两种。水上探查在施工过程中进行，采用探测工具为直径30mm钢管，探查方法为，在土工布铺设过程中， 乘坐交通艇在土工布边缘处用钢管向下插设至涂面，通过钢管触底的感觉来判断土工布是否铺设到位，触底有弹性且无法再向下插探说明铺有土工布，没有弹性， 且可以继续插探的则没有土工布。水下摸查派潜
16、水员潜底检查。7.7 基垫布铺设后应及时施工碎石垫层。7. 基垫布的铺设范围禁止机动船只在其上驾驶，以免船只的螺旋浆将基垫布绞掉。9 8 安全保证措施8.1 施工单位应持有效的水上水下施工作业许可证；严格施工船舶进场报验制度，施工船舶应配备有效的通信和救生设备，并保持设备技术状态良好；操船人员须持与岗位相适应的适任证书。8.2 通航水域作业时应提前与海事监管部门联系，做好禁航标记，防止过往船只与施工船相撞。8.3 所有施工人员作业时穿戴安全帽、救生衣、防滑鞋，防止溺水事故的发生。8.4 大风大雾等恶劣天气应停止作业，进入指定区域避险。8.5 潜水人员和水上辅助作业人员须持有效潜水员证书和适任证书，并报监理备案。潜水作业专人统一指挥，信号绳、氧气管应由专人持管。9 环保措施9.1 加强施工管理，实行文明施工，不得将废弃物抛入水域。对环境有污染的废弃物陆上排放时，必须经过处理，并经有关部门同意达到指定地点掩埋式销毁。9.2 施工船泊用油不得渗漏污染水域。9.3 不得在施工区水域
