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摘要：在对淤泥底质的原泥面进行大面积回填砂施工过程前，重要的步骤之一就是水下土工布的铺设，土工布铺设过程中质量的控制以及工艺的选择对于后续回填砂施工有重要影响。本文将笔者参与深圳保安机场扩建项目试验区回填工程为例，对水下土工布铺设工艺进行系统性的总结与归纳整理。
关键词：回填工程；土工布铺设；试验区；拼接
一、工程概况
深圳宝安国际机场建成于 1991 年，经过了 15 年运营和发展之后，目前航空运力已 接近饱和。为了适应经济快速发展对航空运输能力的需求，深圳市起动了深圳机场扩建项目，该项目规划总占地面积 16.23 平方公里。由于机场场道对软基处理技术要求高、海域作业条件差，深圳机场扩建项目工期紧迫，在陆域形成及软基处理工程全面开展之前，需要选址典型场地条件，进行试验施工。本工程项目的试验区选在机场二跑道的南端，试验段的工程内容包括4.4 万平米场地陆域形成及场地软基处理。试验区海域及鱼塘区底面覆盖7～9m的淤泥，其中表层为1.0m厚的流泥，含水量很高，具有不稳定性。按照设计要求，为防止吹填砂施工过程中出现淤泥隆起，须在淤泥表面上铺设一层复合土工布，起到加强、反滤和隔离的作用。
二、施工工艺
（一）技术要求
水下铺设土工布的主要目的是在吹填过程中防止淤泥隆起，起到加强、反滤和隔离的作用。具体技术要求如下：
1.水下泥面铺设的土工布采用复合土工布，具备高抗拉强度、经纬同强、隔离淤泥和砂层、反滤等作用，技术指标要求如表3－1所列。
2.土工布的拼接采用缝接法，每条缝采用锦纶线至少缝制2道。
3.铺设方法：在岸上先根据铺设船机的铺设能力，拼接缝制成幅，铺设过程采用定位木桩或者GPS定位，第二幅和第一幅搭接时，搭接宽度不小于1.0米，接头位置抛砂袋压住。
4.在两端，与围堰或者隔堤土工布搭接不少于1.0米，在堤脚处用砂袋压住。
5.土工布铺设在水下，要求平整，间隔一定距离投放袋装砂或袋装碎石压住土工布，在搭接部位，应间距1.0m投放一个砂袋（或碎石袋）压住接头。
6.铺设之后由潜水员下水检查铺设情况，水下土工布不得局部卷起，相互搭接不得有漏。
（二）现场施工过程
由于土工布的铺设是在大面积的海域上进行，这种350g/m2的复合土工布有很大的吸水特性，一旦和水接触就会强烈吸水急速增加其自重，极大的增加了其铺设难度；另外还有大风和高潮位等各种客观因素的影响，且必须满足一定的精度要求，因此铺设难度相当大。我部对设计施工图及设计说明进行了充分研究，对现场进行了实地踏勘，并结合周边施工完成情况，先行制定了施工方案。
水下铺设主要工序：基面清理→人机材料设备的准备→水上定位，铺设沉放→砂袋压面。
1.障碍物清除
铺布之前进行障碍物的清除，用船、钉钯将现状海域的沉船、养殖排、蚝架和废弃渔具等予以清除。经扫海清障之后，对抛石围堰及旧堤埂根部四周的石块用水上反铲进行压整，防止尖锐石块刺破土工布。经监理检验合格后进行下一步工序施工。
2.土工布的拼接制作
由于现场不具备缝接土工布的条件，因此选择先在工厂把土工布缝接成幅，再用交通船运往现场。土工布每卷原始幅宽为6米，长度400米，根据现场实际情况，制定每一幅土工布宽度为23m，长度180米。土工布缝接采用缝线2道，缝宽采用两种，一种100cm，另一种150cm；土工布的缝接机具采用CK9－2型手提式缝纫机，缝线为聚酰胺线(即尼龙线或聚脂线)，其断裂强度为0.28kN。对面缝合接缝，缝线2道，缝接强度不低于布体强度的70％。线步为双线底面互扣线步，缝合面要求松紧适度，自然平顺，确保缝合面受力均匀。为保证强度，在土工布中间和四周缝制5cm宽的丙纶加筋带。
3.水下土工布铺设
水下铺设主要工序：人机材料的准备→水上定位，铺设沉放→砂袋压面。
3.1人机材料设备的准备
平板船一艘，长约30米，船头船尾两端各固定放置一台卷扬机；尼龙绳两条，均长约200米，当两台卷扬机同时开动，平板船两端在尼龙绳反拉力作用下朝西岸方向平行移动。
施工组员共11人，其中现场指挥员一名，负责岸上指挥船机的移动及土工布的铺放；平板船甲板上工人7名，负责操作布幅的展开铺放与整平以及铺放后抛投小砂袋，船长1名，负责操作锚绳的收拉以控制船只的移动；小船上工人2名，负责辅助土工布定位及完成水下搭接。
3.2水上定位，铺设沉放
铺设作业安排在平潮时间，以减少流速影响，另外尽可能选在无风或者风力不大的情况下施工，以避免风浪过大给工作带来较大的麻烦。作业顺序为从旧海堤向西侧抛石围堰推进。
首先把装载好复合土工布的平板船停靠在旧海堤边，用木桩将平展开的土工布一端固定于旧海堤定位点。指挥员站在旧海堤上指挥铺设工作。当船上两台卷扬机同时开动，平板船在锚绳反拉力作用之下，缓缓向着西侧抛石围堰方向移动。叠放于甲板上的土工布随之在拉力的作用下慢慢展开并开始向水面滑落。
3.3砂袋压面
由于土工布布幅面积大，难以在自重作用下下沉，因此需用砂袋压到海底。小砂袋选用30cm×50cm的小米袋，由装载小砂袋的平板船把工人运到布幅侧边，然后工人向漂浮于海面上的土工布的中间和边缘部位均匀地抛投砂袋。如图3-9所示。抛投间距约3米，落点呈正方形布置。土工布在砂袋的压力作用之下慢慢的往下沉，最后全部沉没于海底，海面上只剩下矩形分布的钢管。
（三）铺设结果
试验区海域部分共铺十一幅复合土工布，历时十五天工期，比原计划提前近七个工作日。为验证水下土工布铺设质量，选在低潮位时进行探察。探察方法采用钢管插入法。首先在围堰上找出两幅土工布搭接的位置，然后顺着搭接部位，以从南往北，再由北向南的往返顺序，每隔5米一个点位，用钢管下插探测。凡是未搭接好的位置泥面非常松软，钢管很容易插入泥面；搭接好的部位有土工布的支撑作用，钢管无法插入。通过全面检查，整个场区土工布搭接良好，只发现第6与第7幅之间的搭接出现两处分离现象，经潜水员下水补铺亦满足搭接要求。此外，派潜水员下水摸测，发现搭接部位完好无分离，且其他部位不出现局部大幅度卷起的现象，进一步验证了水下土工布铺设质量满足设计要求。
三、结束语
试铺表明，用平板船配合水下铺设大面积的土工布是可行的，不但施工进度快，而且铺设质量好；另外采用钢管定位的方法也很好地解决了水下土工布的搭接和平整度的问题，大大地提高了工程质量。在铺设水下土工布的过程中，根据现场施工条件因地制宜，灵活地采取各种巧妙而行之有效的方法，最终顺利完成任务，且铺设结果符合设计要求，为后续类似施工项目提供参考和借鉴。
论文作者:郑洪文
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/9
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