长江深水航道治理护底软体排铺设施工技术

长江深水航道治理护底软体排铺设施工技术勇于跨越追求卓越CONTENTS目录01工程概述02软体排结构类型与材料03施工准备工作04施工工艺流程CONTENTS目录05质量控制与检测06安全与环保措施07工程应用案例与技术创新01工程概述工程概况工程背景与地理位置以xx深水航道治理二期工程SIIB标段为例，包含南导堤S41+700～S48+077段及导堤北侧S8、S9丁坝2座，导堤段全长6377m，S8丁坝长1829m，S9丁坝长1962m，堤身采用软体排护底等混合堤结构，护底工程总长10168m，面积达917732m²。地理位置工程位于xx南港北槽下游水域九段沙北侧滩地，距横沙岛施工基地约40～50km，施工区海底面高程在-6.0m左右。工程主要特点xx河床为特细砂质土壤，受江流和海潮交替影响，河床不断变化。工程采用的软体排护底结构型式新颖、技术先进、造价低廉，但在海况变化快、灾害性天气多、潮流为旋转流的自然条件下，单幅排体施工时间超过4小时，技术难度大。工程规模与护底范围标段工程概况xx深水航道治理二期工程SIIB标段包含南导堤S41+700～S48+077段（全长6377m）及导堤北侧S8、S9丁坝（分别长1829m、1962m），坝身结构采用软体排护底、抛石基床、钢筋混凝土充砂半圆体及两侧抛石护肩的混合堤结构。护底工程总体规模本标段护底工程总长10168m，总面积达917732m²，软体排宽度随水下地形变化为64～185m，需适应复杂的河床条件。护底软体排结构类型工程采用四种结构型式：A型排（一侧混凝土联锁块排+另一侧砂肋排+堤身砂肋排）、B型排（两侧混凝土联锁块排+堤身砂肋排）、C型排（全混凝土联锁块）、D型排（全砂肋），以满足不同区域的护底需求。

工程地质与水文条件工程地质特征施工区海底面高程约-6.0m，河床为特细砂质土壤，受江流和海潮交替影响，河床冲淤变化剧烈，需重点关注底质稳定性。

水文动力条件潮流为旋转流，海况变化快，灾害性天气多发，单幅排体施工时间需控制在4小时内以降低水流影响，对施工精度要求高。

地形地貌影响护底软体排宽度随水下地形变化为64～185m，需根据实时地形调整排体结构，确保与复杂滩地地形良好贴合。

工程主要特点与技术难点工程主要特点本工程护底软体排结构型式新颖、技术先进、造价低廉，护底工程总长10168m，面积达917732m²，排体宽度随水下地形变化为64～185m，具有A型、B型、C型、D型四种结构型式。

复杂水文地质条件施工区河床为特细砂质土壤，受江流和海潮交替影响，河床冲淤变化剧烈；海况变化快、灾害性天气多，潮流为旋转流，对施工稳定性要求高。

长周期施工风险单幅排体施工时间超过4小时，在恶劣海况下易导致排体损坏或搭接不满足要求，影响工程质量和进度，甚至引发河床冲刷。

高精度定位与检测挑战传统GPS定位反映船舶轨迹，无法直观体现排体实际位置；浮标倒垂法、水下探摸法等检测手段工效低、准确度差，难以满足超长排体精准铺设需求。02软体排结构类型与材料

A型排：混合式软体排结构

结构组成与分布A型排由三部分构成：堤身为砂肋排，一侧余排为混凝土联锁块排，另一侧余排为砂肋排，形成混合式结构。

混凝土联锁块排设计联锁块单块规格有0.16m与0.2m（排头2m范围）两种，采用C20混凝土预制，通过丙纶绳绑扎于排体，提供稳定压载。

砂肋排设计参数砂肋采用直径300mm的丙纶长丝机织布砂袋，堤身段砂肋间距1.0-1.5m，余排部分间距0.5m，充砂充盈率不小于80%。

土工布材料选择堤身排采用230g/m²丙纶长丝机织布，余排部分采用380g/m²复合土工布（230g/m²机织布+150g/m²无纺布），保障强度与反滤性能。01B型排：双侧联锁块混合结构结构组成特点B型排采用两侧为混凝土联锁块压载余排，堤身为砂肋压载的混合式软体排结构，兼具联锁块的抗冲刷能力与砂肋的柔性适应特性。02联锁块规格与布置混凝土联锁块单块规格通常为400mm×400mm×120-200mm，强度等级C20，4块/㎡，块间用φ14mm丙纶绳纵横联结，排布采用380g/㎡复合土工布（230g/m²机织布+150g/m²无纺布）。03砂肋参数与压载要求堤身砂肋直径300mm，采用200g/m²丙纶长丝机织布制作，砂肋间距1.0-1.5m，充砂充盈率不小于80%，通过泥浆泵充灌并人工踩踏密实。04施工关键控制要点联锁块吊安时需确保每排绑扎牢固，砂肋充灌与排体沉放同步进行，移船速度与排体下滑速度匹配，相邻排体搭接宽度不小于1.0m，施工中采用GPS定位与潜水探摸双重质量监控。结构组成与材料特性C型排：全混凝土联锁块结构

C型排为全部由混凝土联锁块组成的软体排，排体采用380g/m²复合土工布（230g/m²丙纶长丝机织布+150g/m²涤纶无纺布针刺复合）制作，混凝土联锁块单块规格通常为400mm×400mm×120-200mm，强度等级C20，4块/㎡，块间用φ14mm丙纶绳纵横联结。预制与加工要求

混凝土联锁块在陆上预制场预制，分为不同单元片体（如排头2m范围采用XX0.2m规格）。排体布按设计尺寸划线，标示绑扎扣位置，采用GB4-1工业缝纫机缝制加筋带，单元片体以包缝法总拼成幅，接缝强度不低于原织物强度的70%。铺设施工关键工艺

铺排船定位后，运输船靠泊吊安联锁块，每排联锁块用φ14mm丙纶绳绑扎于排布绑扎环；滑板下倾35°使排体靠自重下滑，每吊安一排联锁块后移船，移船距离与沉放排体长度匹配，确保排体平整铺设，单幅排体施工需控制在规定时间内以应对复杂海况。工程应用特点与优势

适用于对护底强度要求高的区域，凭借混凝土联锁块的整体性和刚性，能有效抵抗水流冲刷。在长江口深水航道治理等工程中，C型排可适应河床冲淤变化，通过柔性排体与刚性压载结合，实现护底结构的稳定与耐久。

D型排：全砂肋结构结构组成与材料特性D型排为全部由砂肋组成的软体排，排体布采用230g/m²丙纶长丝机织布制作，砂肋袋由厂家定型生产，直径通常为300mm，砂肋间距根据设计要求一般为500mm、1000mm或1500mm。

适用场景与工程优势适用于对压载要求相对均匀、成本控制严格的区域，如坝田间的格坝底部等。其优势在于整体柔性好，能适应河床变形，且材料成本相对较低，施工便捷。

砂肋充灌施工要点砂肋冲灌采用泥浆泵从运砂船抽取砂料，充灌时用高压水泵冲水造浆，控制砂水比，确保砂肋充盈率不小于80%。充灌完成后扎紧袋口，充灌过程中需人力踩踏砂肋以保证充砂流畅。

铺设工艺流程施工流程主要包括排布卷上滚筒、铺排船GPS定位、砂肋穿套、砂肋充灌、排体下水及移船等步骤。移船时需控制移船距离与沉排速度同步，确保排体平整铺设于水底。土工织物材料性能要求基本材料类型主要采用230g/m²丙纶长丝机织布和380g/m²针刺复合土工布（230g/m²机织布+150g/m²无纺布），特殊地域采用≥800g/m²高强机织布。物理力学性能指标抗拉强度需兼顾施工荷载与运行期受力；延伸率应适应地形变化；顶破和刺破强度需抵抗抛填块石破坏；孔径及渗透系数需满足保沙透水要求。缝制与拼接要求采用GB4-1工业缝纫机缝制，缝线为35支三股锦纶线，针距不大于10mm，接缝强度不低于原织物强度的70%，加筋带、砂肋套等缝接处强度亦需达标。防老化处理措施露滩区域采用无纺布朝上、机织布贴滩面的复合结构，丙纶绳和加筋带添加防老化剂，提升抗紫外线能力，保障永久工程耐久性。03施工准备工作

扫海清障与工前测量扫海清障作业内容开工前对铺排区域进行扫海，清除滩面的块石、浮出泥面的杂物等影响软体排铺设和使用质量的障碍物。

工前水深测量要求扫海清障完成后，在护底施工30天前进行工前水深测量，作为设计和计算工程量的依据，测量堤段长度控制在2km左右。

测量时机与后续安排在该段护底排铺设完毕前组织下一段的工前水深测量，确保施工的连续性和数据的时效性。

软体排加工制作工艺01排布材料选择与复合工艺根据设计要求选用230g/m²丙纶长丝机织布（堤身排）和380g/m²针刺复合土工布（余排，230g/m²机织布+150g/m²涤纶无纺布），通过工业缝纫机缝制拼接成幅宽3.2m、长度按设计排体宽度的单元片体，接缝强度不低于原织物强度的70%。

02加筋带与砂肋套环缝制在单元片体上划线标示加筋带、砂肋套环位置，采用GB4-1工业缝纫机将加筋带缝制固定，砂肋套环直径280mm，采用包缝法缝制，针距不大于10mm，确保砂肋穿入后牢固可靠。

03混凝土联锁块预制与单元片体加工混凝土联锁块分0.16m与0.2m（排头2m范围）两种规格，在陆上预制场预制；单幅软体排长度按铺排船能力确定为39.5m，排体宽度根据水下地形变化为64～185m，通过单元片体总拼成整幅排布。

04砂肋袋制作与验收标准砂肋袋由厂家定型生产，直径300mm，采用200g/m²丙纶长丝机织布制作，长度比排体宽度长1m，充砂口和出水口设置于两端；排体加工完成后需检查外观无破损、老化，丈量排长、排宽及加筋套环直径，符合设计要求后方可出厂。混凝土联锁块预制技术预制规格与分类根据单幅软体排尺寸，混凝土联锁块分为XX0.16m与XX0.2m（排头2m范围内）两种单元片体。单块规格通常为400mm×400mm×120～200mm，混凝土强度等级为C20，4块/㎡，块与块间距100mm，各块间用预埋φ14mm丙纶绳纵横联结。预制场设置与要求在陆上预制场进行集中预制，需确保场地平整、排水良好。原材料进场需检验合格，严格控制配合比，采用定型模具浇筑，保证块体尺寸精度和表面平整度。生产工艺要点采用振动成型工艺，确保混凝土密实；养护期不少于28天，强度达到设计要求后方可出厂。单元体在预制厂完成预制及联结，形成整体片体，便于运输和铺设。质量控制标准混凝土强度、几何尺寸、表面质量需符合设计要求，每批次进行强度试验。联锁块单元体联结牢固，丙纶绳需添加防老化剂，确保耐久性。出厂前需进行外观检查，无破损、裂缝等缺陷。

船机设备配置与调试专用铺排船核心配置采用专用铺排作业船如“航工铺1号”，船长67m，宽24m，型深4.2m，吃水2m，配备6只7t海军锚及2只防风链子锚，1台15t×30m克令吊，1副40.8m滑板，1台φ1.8m×40.5m滚筒，2台GPS定位系统，2台22kW4寸泥浆泵及2台15kW高压水泵。

辅助船舶配置辅助船舶包括2640HP拖轮1艘、500HP锚艇1艘，以及1000t运砂船、运联锁块船共5艘，负责材料运输及施工辅助。

设备调试关键要点调试内容包括GPS定位系统校准，确保实时坐标与预设铺排位置偏差≤0.5m；滚筒刹车系统测试，保证排体下放速度与移船同步；泥浆泵与高压水泵联动调试，砂水比控制在1:1.2，砂肋充盈率不小于80%。04施工工艺流程铺排船定位与卷筒操作铺排船定位技术采用实时差分GPS技术，通过专用软件显示船位图形，对照预设铺排位置，绞缆调整船体，使滑板中心线与理论排位中心线重合，实现动态精准定位。卷筒卷排操作要点排布吊上铺排船后展开拉平，用Φ16mm丙纶绳将尾端固定于滚筒卡环，卷排时拉紧土工布两边，确保卷紧卷匀，排头边位于距滑板外边缘3m处。移船与沉排协调控制根据水深和沉放排体长度确定移船距离，移船速度与沉排速度保持一致，每充灌4至5m砂肋或吊安一排联锁块后移船，确保排体平整铺设。定位验收标准铺排船定位偏差需控制在设计范围内，滑板外边缘线与排头边理论位置吻合，通过GPS实时监控和人工校核确保定位精度。

混凝土联锁块吊安作业吊安时机选择于平潮前3小时开始进行混凝土联锁块吊安作业，以利用相对平稳的水流条件。

运输船靠泊与首批吊安联锁块运输船靠泊铺排船后，首先吊安滑板上的2排联锁块，安放完毕用Φ14mm丙纶绳绑扎在排布的绑扎环上。

滑板下倾与排体下滑将滑板下倾35°，松开滚筒刹车，使排体靠自重作用下滑入水，当混凝土联锁块在甲板上留有0.5m时刹住滚筒。

后续吊安与移船作业吊安第三排联锁块，按同样方法操作，当排首与泥面重叠3m左右开始移船，移船距离根据水深和沉放排体的长度确定，重复吊运、安放、绑扎、松滚筒、移船步骤直至余排全部下水。

砂肋冲灌施工工艺01砂肋材料与充灌设备砂肋袋采用厂家定型生产的200g/m²丙纶长丝机织布，直径300mm，长度按排体宽度确定。充灌设备主要为2台22kW4寸泥浆泵及配套2台15kW高压水泵，用于从运砂船抽取砂料充灌砂肋。

02砂肋冲灌作业流程砂肋筒穿入排布砂肋套环后，运砂船靠泊铺排船，高压水泵向砂舱冲水造浆，泥浆泵抽砂充灌。充灌时需人力踩踏砂肋确保砂流通畅，充盈率达到80%以上时扎紧袋口。先充滑板上砂肋，再充甲板上砂肋，充灌长度4-5m后即可沉排。

03砂肋冲灌质量控制要点严格控制砂水比，确保砂肋充灌密实；充灌过程中交错充灌，保证砂肋均匀饱满；充灌完成后检查砂肋充盈度，不足时及时补灌。砂料选用粘粒含量小于10%的砂土，粒径大于0.075mm颗粒含量大于70%。排体沉放与移船控制排体沉放操作要点滑板下倾35°，排体靠自重下滑入水；混凝土联锁块余排吊安时，每批吊安2排并绑扎，保留0.5m时刹住滚筒再吊第三排；砂肋冲灌充盈率不小于80%，充灌4-5m后沉排，下滑3m后刹滚筒并退移船位3m。移船控制核心要求移船时机：排首与泥面重叠3m左右开始移船；移船速度与沉排速度保持一致，移船距离与沉放排体长度相匹配，避免排体撕裂或重叠；砂肋排移船时每充灌5米左右砂肋移船距离控制在略小于此长度。特殊结构排体沉放差异A型排先完成联锁块余排下水，再进行堤身砂肋冲灌及下水；B、C、D型排沉放工艺与A型基本相同，C型全联锁块排需连续完成所有块体吊安与绑扎，D型全砂肋排则持续冲灌砂肋并同步沉放。

特殊类型排体施工要点A型排（混合式软体排）施工要点A型排一侧为混凝土联锁块排，另一侧为砂肋排，堤身为砂肋排。施工时需先完成联锁块余排的吊安与下水，再进行堤身砂肋冲灌及下水，最后完成另一侧砂肋余排施工，注意不同压载物施工的衔接与排体平整。

B型排（双侧联锁块混合排）施工要点B型排两侧均为混凝土联锁块余排，堤身为砂肋排。施工中需对称吊安两侧联锁块，确保排体受力均衡，砂肋充灌时控制充盈率不小于80%，移船速度与沉排速度同步，避免排体撕裂或重叠。

C型排（全联锁块排）施工要点C型排全部由混凝土联锁块组成，联锁块单元片在陆上预制，尺寸分0.16m与0.2m（排头2m范围）。铺设时采用专用吊具吊运，绑扎点严格按设计要求，确保块体间及块体与排布连接牢固，潜水探摸抽查平整度。

D型排（全砂肋排）施工要点D型排全部由砂肋组成，砂肋袋采用200g/m²丙纶长丝机织布，直径300mm，充灌时采用2-3台充砂泵，砂水比控制得当，充盈率80%-85%，扎紧袋口后通过滑板倾斜使排体靠自重下滑，移船距离与沉排长度匹配。05质量控制与检测GPS定位精度控制

实时差分GPS技术应用采用实时差分GPS技术，配合专用铺排监控系统软件，实现远离陆域的平面测量控制和高程传递，动态定位监控软体排铺设过程，确保铺排位置精度。

铺排船定位操作要点GPS操作人员根据铺排控制软件显示，配合船长指挥锚车操作，将铺排船准确定位于排头位置，使滑板中心线与理论排位中心线重合，滑板外边缘线与排头边对齐。

定位误差控制标准通过GPS定位系统实时监测船位，确保铺排船位置偏差控制在设计允许范围内，保障软体排铺设的平面位置精度，为后续施工质量奠定基础。砂肋充盈率检测标准

砂肋充盈率基本要求砂肋充灌时应控制砂水比，确保砂肋充盈率不小于80%，以满足排体压载稳定性要求。

砂肋充盈率检测方法充灌过程中通过人力踩踏砂肋确保砂流通畅，充灌完成后检查砂肋饱满度，达标后及时扎紧袋口。

砂肋材料与砂源要求砂肋袋采用200g/m²丙纶长丝机织布制作，充灌砂料选用粘粒含量小于10%的砂土，粒径大于0.075mm的颗粒含量应大于70%。

排体搭接与平整度要求排体搭接宽度标准相邻软体排之间搭接宽度需严格控制，一般不得小于1.0米，深水或水流复杂区域建议控制在1.0～1.5米，确保排体衔接紧密，防止冲刷。

搭接方向与水流关系软体排铺设应顺潮流方向进行，潮流较大时宜利用平潮时段施工，避免因水流冲击导致搭接错位，影响护底效果。

排体平整度控制指标铺设后软体排应与基底紧密贴合，表面无明显褶皱、扭曲，局部悬空高度不得超过0.3米，确保排体均匀受力。

深水工况特殊要求深水（如60米水深）铺设时，需通过超短基线定位技术实时监测排体姿态，确保下沉过程中平整度误差控制在设计允许范围内。

潜水探摸与浮标监测潜水探摸的实施要点在软体排铺设完成后，安排潜水员下水探摸，主要检查排体搭接情况、联锁块平整性及排体与滩面的贴附性，确保无悬空、褶皱或撕裂现象。

浮标监测的布设规范铺排过程中在排体四角、堤身排中心线及堤身排与余排交界处两侧共设置10个检测浮标，通过测量浮标位置确定排体实际铺设位置，控制搭接宽度不小于设计要求。

监测数据的应用与反馈结合GPS定位技术与浮标监测数据，绘制排体位置图表，潜水探摸结果作为质量抽查依据，及时调整后续铺排参数，保障施工精度与工程质量。06安全与环保措施水上作业安全规范

作业人员安全防护要求施工人员必须佩戴安全帽、救生衣等个人防护用品，水上作业时严禁单独行动，确保施工人员相互照应。船舶设备安全管理铺排船、运输船等船舶设备需定期检查维护，配备必要的救生设备和通讯设备，确保应急救援及时有效。临时用电安全规定施工现场临时用电应按规范设置防风雨专用电箱，末端配置漏电保护器，电缆线采用“三相五线”制，确保用电安全。恶劣天气应对措施密切关注天气预报，遇6级及以上大风、1.2米以上波高等恶劣天气时，应停止作业并采取船舶避风等应急措施。