前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的袋裝砂工藝的探索，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
作者：李春林 單位：長江南京航道工程局
流速、流向本次施工區域依據設計文件及現場觀察，流速在1.0m以下時間較多，在不同的時間、不同的位置、不同的高程，流速都不一樣，在急漲、特別是急落潮時，當施工上層袋體平面高程較高時，由于已做的袋體表面有局部不平整，形成類似龍口時，觀測到最大流速有1.5m左右；依據設計文件和現場觀測，本次施工區域的流向和擬形成的堤壩軸線有很大夾角，夾角大多在75°~85°之間。水深在最小水深和最大水深兩種狀態時對施工有較大的影響。設計文件原來要求堤頂做到-1m高程，后考慮到施工船機的安全和潮水的可利用時間，經協調，最終設計變更堤頂高程為-2m；最大施工水深，南順堤在11m~12m之間，北順堤在14.5m~15.5m之間。
施工船機
一條完整的袋裝砂施工生產線包括：40m沉排船一艘，吸砂船一艘，運砂船1~2艘，絞錨艇一艘（可兼交通和運砂袋上船）。對沉排船的主要要求是卷筒長度、充灌砂的設備系統配套、精確的定位軟件。本次施工，經計算，水深最大的地方，壩體底寬最大為41m左右，為提高施工效率，砂袋沉放為平行軸線方向。本次施工船舶橫在水流里，對船舶的錨系系統就有較高的要求，相應的對錨艇就有較高的要求。
填充材料
填充材料大部分的情況下都已在設計文件里有明確的要求。一般而言，以細砂為好。粗砂雖然固結快，粘粒少，但對充砂泵要求高，磨損大；運送距離很短；粉砂含粘粒多，固結慢，從砂袋孔流出的多。設計會根據所使用的袋體布指標來對充填料做出要求，當然也要充分考慮現場的自然資源狀況。本工程的充填料指標如下：袋裝砂堤心充填砂料選用粉、細砂。粒徑小于0.005mm粘粒的含量小于10%，粒徑大于0.05mm的含量大于70%。
袋體材料、縫制要求及結構要求
根據本次施工，設計只對袋體材料和縫制強度有要求，但對袋體的結構沒有明確。而大體積袋裝砂及深水施工對袋體的結構有較高的要求，換言之，袋體結構對大體積袋裝砂砂堤的成形有很大的影響。
（1）本工程袋體材料要求如下?？梢钥紤]在一個袋體上的不同部位使用不同的袋體材料，這已被長江口整治工程證明是成功的。本次施工區域由于存在很強的橫向流，橫向流的角度也很大，落潮流由北北西向南東南，漲潮流反之。落潮流流速大，時間長，引起袋內已充灌的砂土向袋體的南側運動，結果是袋內砂土南邊高，北邊低。多次發生看似奇怪的現象，由于受落潮流影響，水面上袋體向南偏，水下的袋體向北跑。如果在袋體的兩側一定的范圍內（袋體布內外側均可，一般在外側，可以兼作反濾層）縫制很小克重的無紡布，可以有效的起到防止袋內已充砂土在袋內的側向移動。當然，采取設置縱向隔艙也是防止袋內已充砂土移動的好方法。
（2）縫制要求：拼接或縫制采用強度大于220N的1,000D三股滌綸線，拼接縫制后強度不低于原織物強度的70%。采用包縫或丁縫。關于縫制的體會是縫制質量和能力也十分重要。這次施工由于縫制原因造成施工困擾有三點：①袖口的根部縫制不到位，多次造成根部撕壞：②包縫一定要嚴格操作到位，第一道縫是縫兩層布，第二道和第三道是六層布同時縫，而且第二道和第三道最好同時縫，這兩道縫之間的間距要平行和相等，好幾次由于第二道與第三道縫線間距過近或重合，引起局部的縫接處受力撕開；③縫制的設備能力和人員水平要強，本工程關于袋體結構有好多好的設想，由于設備和人員的原因不能實現，對大砂袋的施工造成了一定的困擾?？p制的針腳間距也是要住意的地方，過稀過密都不好。
（3）砂袋規格：設計要求砂袋的長根據施工方便制作，不宜小于20m，寬根據該袋所在的高程控制，充灌厚度在40cm~70cm之間。本次袋裝砂施工，袋體長度方向是堤軸線方向，寬度方向是垂直于軸線方向，在袋體制作時，考慮到充灌成形的尺度，在長度和寬度方向都要加長和加寬一點。加多少為宜？根據本次實際，長寬方向都不可以加太多。長度方向不需要搭接，如搭接，會在搭接部位突然高起，按設計只是要緊密擠緊，不形成通縫；寬度方向如放的太多，就會形成超出堤身橫斷面，在袋內充灌砂的作用下，袋體沒有收縮。
（4）袋體結構：由于是第一次進行這樣水深、流向復雜、體積龐大的袋裝砂施工，根據有關資料和施工隊的經驗，試驗設計了砂袋，由專業加工廠加工。袋體為長方形，沒有縱橫隔艙；每個袖口控制面積約20~25m2，考慮到水深，充灌要在甲板上進行，第一排袖口距第二排袖口間距以袋頭下水到底，第二排袖口在甲板上為宜；5cm寬丙綸加筋帶，縱向方向（距袋尾1.5m）通長縫制在砂袋的底層，橫向間距2m，在2m間距內加一根非通長筋帶，非通長筋帶在袋體上縫制長度1m，在袋尾的處理方式同通長加筋帶。在袋尾超出約50cm形成20cm的系結環，以穿過上卷筒的大繩。袋體下距袋尾1.5m沒有縫制加筋帶，是考慮到砂袋在水下充灌時，砂袋的頭部會向前方翻滾，袋體布的上層會同時向前走動，而袋體布的下層由于有加筋帶的牽拉和砂的壓重摩擦力大不會與上層袋布同步向前運動。
試施工充灌，第一個、第二個砂袋都在砂袋沉放到尾部到甲板時，由于砂袋上下層布的不同步，袋體尾部未縫加筋帶的1.5m部分以由下層布“變”成了上層布，加筋帶的縫制根部將袋體布撕開，由最中間的加筋帶開始向兩邊發展。特別是最早施工的是水深最大的地方。分析認為解決問題的方法是設置頭部橫向隔艙和設法控制上層布的前移。經與袋體加工廠家商，廠家加工能力有限，無法在袋體上設置橫向隔艙，這樣只好在袋體布的上層也縫制5cm寬的加筋帶，并與下層加筋帶一一對應，并且下層袋布上的加筋帶縫制到尾部帶邊。經過改進，在以后的砂袋沉放過程中沒有發生加筋帶撕開袋體的情況。需要說明的是，上下都有加筋帶時，有時好像下面的加筋帶不受力，但當整個袋體脫離甲板懸掛在水中時，上下加筋帶都是要受力的。至于要不要設置橫向加筋帶，一般要看情況，看袋體布的強度，看施工工況。本次施工充灌袋裝砂，沒有使用橫向加筋帶。
開始我們沒有在袋體的兩側設置拉環，但當砂堤施工到一定高程，越堤流變的很大，使袋體的橫向收縮變的很大（見圖3），這一方面是施工的時間沒有掌握好，另一方面與沒有設置橫向拉環有關系。設置橫向拉環主要是在受側向來流的一側設置。設置了橫向拉環，部分解決了砂袋沉放過程中的橫向收縮，但是選擇合適的施工時間仍舊是袋體順利落位的保證。關于袋體結構的體會和設想：①如果縫制能力可以做隔艙，就一定要做隔艙，包括袋體首尾橫隔艙，縱隔艙，②雙層砂袋的使用在一定情況下是必要的，特別是到砂堤頂剩下一至二層砂袋，施工船舶吃水在低潮位水深不滿足的情況下，可以兩層砂袋同一潮水完成，③可以考慮像模袋混凝土袋體加工一樣，在兩層袋體布中間設置部分定長的繩或帶，以求袋內砂的均勻、飽滿與平整度，這樣的繩或帶不需要很多，只是要均勻分布。但這相對的對縫制水平提出了挑戰。#p#分頁標題#e#
（5）袖口的要求：在一般情況下，袖口的長度有80~100cm就夠了，袖口的直徑30cm，袖口的數量如前所述一個袖口管20~25m2，填料細，管的面積就大，水深大，懸掛在水中的袋體長，一個袖口管的面積也可以大一點，但袖口太少，充砂管就少，可能就影響充灌效率。特別在施工到上層，袋體寬度有限，橫向一排袖口較少，對充灌效率就有明顯影響。關于單層袖口與雙層袖口。開始，我們全部是采用單層袖口，后來為了在水下充灌，袋尾最后一排全部采用了雙層袖口，這可以有效解決袖口的綁扎問題；后來，為了解決充灌砂的排水速度，在每一排袖口中的最中間縫制一個雙層袖口，這個袖口不用來充灌砂，只起加快已灌砂的排水固結速度。
砂袋的充灌和沉放
已經有若干的文章介紹了袋裝砂的施工工藝，這里只介紹本工程的一點認識。（1）施工時間的選擇。經過多次不同的施工開始時間的選擇，最終選擇在高平潮前1~2個小時開工，這時漲潮的力量已很小，接近尾聲，這個時候放袋頭，成功率較高，有效充灌時間較長。具體每天的開始時間還是要現場觀測，看是大潮還是小潮，在高平潮前的提前時間不教條。它的根本原因還是流速的影響，所以最好能有一個流速儀在現場。（2）施工流向的選擇。本次施工，經過順漲潮流施工、逆漲潮流施工、順落潮流施工的多次實踐，最終證明順落潮流施工為最佳。（3）當沙袋在甲板上展平，經檢查無誤時，將沙袋卷上滾筒，卷上滾筒時，兩側由人工將沙袋拉伸，以求砂袋無皺褶收縮地卷在滾筒上。當砂袋頭部正好在甲板邊沿（或有一?點在翻板邊）時，停止卷袋，在砂袋的一側從頭部開始用標尺在袋體上每2m劃一道標記，量水深做到心中有數。將充砂管頭插入砂袋的第一排袖口，最好出砂口要超過袖口根部，否則容易將袖口根部沖壞。第一排袖口插入充砂管是很容易和方便的，因為袋體還沒有處于受力狀態，后面的每一排要想把充砂管頭插入袖口時超過根部是有點費力的，袋體處于受力狀態，上下兩層袋體布緊靠在一起。但這時不能怕麻煩和馬虎了事，要盡量做到最好。這個過程還要注意在插入充砂管時，麻木蠻干，充砂管頭部是硬的，太大力又不注意的情況下，會把下層袋體布蹭破。在整個的袋裝砂施工的過程中，很小不起眼的一件小事——在充砂時的袖口綁扎十分重要。很多次由于袖口綁扎不好，對充砂過程或質量產生影響。當在甲板上充砂時，綁扎不好可以重來，只是影響充灌效率；當在水下充灌時就沒有辦法來從新插管，從而影響充灌質量。充砂管從袖口滑出，一是綁扎不好，一是管內壓力太大——反作用力大。主要是綁扎質量問題。水下充灌時綁扎不好，不能水下自動解開，就可能硬生生拉壞袖口，在袋體上留下一個大洞。袖口的綁扎不是高科技，但一點也不可輕視。袖口的綁扎只是需要認真和技巧。第一排袖口充灌的是袋體的頭部，有隔艙，就是將隔艙基本充滿規定的厚度，沒有隔艙，就是人為估計沖多少。它的多少以下放袋頭時不因為重量不足，受水流的影響，袋頭不能下放到理想的位置為原則，滿足這個原則，袋頭內沖的越少越好。所以，隔艙的大小也不是一成不變的。袋頭充灌好以后要一次放到泥面，不可以袋頭懸掛在水中進行第二排袖口的充灌。
袋頭的下放，再一次校正好精確的船位。以盡可能慢的速度下放；在下放的過程中，沒有特殊情況，中途不可以停頓，一次下放到泥面。下放速度快，當袋頭接觸泥面時，受到泥面的作用力大，可能會產生炸袋的現象，線縫或袋體布會炸開；中途停頓，袋體布受到一個較大的動載荷，也會產生炸袋的現象。砂袋施工中途就是處理好下放的袋體長度和移船距離的關系以及盡可能的提高充灌的效率。袋體下放的長度一般要結合充砂袖口的位置，三米四米都關系不大，但究竟一次下放了多少心中要有數，可以根據在袋體布上做的記號準確了解到，因為這還關系到這一次移船大概要沖多少方砂，移船的距離一般小于等于放袋的長度，也可以不一次性放到位，中途時刻關注加筋帶或袋尾牽拉大繩的受力情況，受力太大時就放一點點。充灌過程中，袋體太松，不能抵擋橫向水流作用，太緊，易拉壞袋體。每一排袖口剛開始充灌時袋體也許是處于受力不大的狀態，但隨著不斷的充灌，水下袋體內泥砂不斷增多，袋體的受力就不斷增大，所以要時刻關注，駕駛臺要時刻準備放一點。袋尾的下放和充灌。剛開始，袋尾在甲板上充灌，很難成功，也很難保證袋尾的充灌砂量。特別在水深很大的情況下，甲板到泥面的高差大于15m。后來在充灌袋尾時就水下充灌。最后一排袖口全部是雙層袖口，充砂管在甲板上插入袖口，綁扎好，一要保證充砂時不脫出袖口，二要保證充灌結束能在水下順利解開。把袋體全部放入水中，充砂管不受力的狀態下隨袋體下沉水下，不要一次將袋體放到泥面，在袋尾離泥面1~2m高的狀態下充灌，讓泥砂向前面袋頭十幾m的地方沖跑一跑，，觀察大繩的受力情況，當受力很大時，再將袋尾放到泥面，充灌較長的時間，一般是前面一排袖口的4~5倍時間。對充灌效率的提高要注意的是:①要有備用充砂泵；②控制充砂濃度，不可以堵管；③分工明確，協調配合。充灌和沉放，袋頭和袋尾是關鍵。
袋裝砂堤芯的質量控制及與質量標準的差異
（1）充填料、土工材料的質量要滿足設計要求；（2）袋體的加工規格尺寸要仔細計算好，形成的堤芯輪廓線不能大于設計斷面線；（3）施工船舶定位用專用軟件，并用移動GPS-RTK隨時測量袋體沉放軌跡，系浮漂的方法只能偶爾為之，不可能大量全程采用；（4）最難控制的每層袋的充灌厚度只能大概把握，一是通過每排袖口控制的面積，大概的砂量，每個充砂口的每小時充灌砂量來確定每排袖口的充灌時間，間接控制，但由于每個充砂口的單位時間內的流量和濃度不是不變的，所以單位時間內每個袖口的出砂量是不等的；二是通過每一個砂袋的總的充砂量來控制，所以要控制砂袋的充灌厚度是困難的，明知已充灌結束的砂袋內的砂是高低不平的，沒有有效的手段去把它整平，砂袋的表面的平整度也是沒有辦法控制的；（5）目前所能采用的辦法施工船砣測水深、測深儀測量水深、潛水員探摸都不能從根本上徹底的解決問題。袋體在水下剛充灌時，砣測、測深儀測是可以知道所測的這一點的深度和位置，但一兩天后測量，因為袋體內的砂的固結，上層袋體有時是漂浮的，就不能真實反映堤身的高程，潛水員探摸點少，砂袋內的極細小的粘粒析出袋體，袋體上十分滑，潛水員操作很不便，再說潛水員的裝備（如鉛鞋）等也容易把袋體布損壞；（6）對于不出水的大型深水砂袋壩（潛壩），在現有的生產設備和工藝條件下，砂袋壩體軸線是比較可以滿足標準要求的，坡度指標只能勉強做到，其他標準指標較難做到。#p#分頁標題#e#