由于《模袋固化土海上围埝堤心施工工法》模袋固化土的组成比较简单,仅需要十、海水、水泥和模袋,经现场搅拌充灌即可形成。
一、水
对比试验研究结果表明,采用海水和淡水拌和的固化土强度相差很小。所以。可以直接用现场海水进行搅拌,从而可以进一步节省施工成本和减少施工人员。
二、土
在同样水泥掺量的条件下,淤泥质粉质黏土与粉土形成的固化土的强度高于淤泥以及淤泥质黏土形成的固化土的强度,这一结果对现场施工取土样带来了方便,可以随意取用海底软黏土。
三、水泥
可采用传统的P.O.32.5普通硅酸盐水泥作为固化剂。采用水泥作为固化剂主要出于以下几个方面考虑:
1.水泥作为固化材料在混凝土、水泥土中已经相当成熟,且水泥作为固化剂对土质、水质等无其他严格要求,对环境影响也不大;
2.水泥的价格较为低廉,且品质检验的方法也非常成熟,对固化土的质量控制易于把握;
3.其他一些固化剂产品市场一般还不成熟,且价格不菲,运用效果还有待进一步考究;
4.为了方便现场施工和施工质量管理,选择固化剂的品种、掺入比等应尽可能地简单。
四、模袋
用于进行固化土充灌用的模袋可以采用普通高强机织土工布,同时缝制后的模袋满足以下几方面的条件即可:
1.单个模袋的长宽可以依断面大小而定,一般每个模袋的宽度应与该层模袋所处高度的断面宽度基本一致,每层模袋的实际高度应控制在50厘米±10%范围内为佳,为了便于充灌控制,可以在模袋内缝制一定数量的拉筋;
2.由于模袋的作用主要在固化土充灌时保持模袋形状不发生大的变化,且充灌时固化土不漏出,因此对模袋的品质要求并不高。制作模袋的土工布可用180g/平方米以上的机织土工布,按规定的尺寸采用工业缝纫机缝制;
3.每个模袋应留有一定数量的袖口,用于固化土的充灌以及充灌过程中的临时排水和排淤;
4.每个模袋上应缝制足够数量的系带,用于上下左右模袋的定位与固定,同一层相邻两个模袋之间应无缝搭接,上下两层模袋搭接缝沿长度方向的错距应不小于5米。
《模袋固化土海上围埝堤心施工工法》所用的主要施工机械明细如下:
一、船舶
为保证新建模袋固化土海上围埝的稳定性,施工用泥必须取用堤脚线(内外)50米范围以外的淤泥。这样就要求船形要长一些,宜采用船身长约25米,甲板宽约9米的自航驳。吨位300~500吨即可,另配一条50吨水泥驳。
二、挖掘机、发电机及泵车
挖掘机宜采用0.5~0.9立方米臂长15米以上的挖掘机。挖掘机臂越长向后挖泥的距离越远。当潮水涨高时,也能挖到泥,只有能取到泥,才能继续施工,延长作业时间,所以选用长臂挖掘机是一关键。发电机:选用200~250千瓦发电机2台(满足船上的用电设备工作需要)。搅拌设备1台,2台充泥泵车:选用HBT60~80型,充灌效率30~35立方米/小时。
三、固化土的拌合设备
截至2005年,中交第一航务工程局有限公司和铭华科技服务公司共同研究、设计、制造出了固化土的拌和设备,该设备由拌合罐、液压系统(液压格栅挤泥、液压后门排石、液压下料出口)、水泥提升机、螺旋输送机、潜水泵、配电箱等组成。根据使用效果可进行相应的改进,使拌和设备更好地为施工服务。