任务五 软排施工
一、名词的概念
软排是软体沉排的简称。沉排的含义是指利用树枝、埽料编成柔性排，上压石料，或用混凝土条形构件连成排体，用于护岸、护脚的治河工程。
复合土工布也称为软排，软排上层为反滤土工布层，下层为机织布层，上下两层之间缝制成若干单元体，每一单元体周边充灌有沙子，形成具有主肋和辅肋的框格形状，其主肋垂直于水流方向，辅肋顺着水流方向，由于复合土工布具有很好的柔性，在抛石过程中，可自动调节整体的形状，形成良好的防护线及承载石头的能力，具有很好的护岸功能。
软排是利用土工织物缝接成一定尺寸的排布，在排布上加铰链接混凝土预制板块作为压重而形成的一种防冲结构。也是土工合成材料在江河岸坡、丁坝护底（护脚）中常用的一种结构形式。它覆盖在有水流冲刷处，既能削减冲击能量，又可利用土工织物的反滤作用，使覆盖面下的土粒不被水流冲走。
软排材料各项物理力学性能指标经检测必须符合设计要求。
二、软排制作
排体采用针刺无纺土工布与编织布缝制拼接而成，排体四边采用加筋带加筋。在围堤横断面方向，软排整块制作，不准搭接或缝接，其尺度依所在断面结构尺度而定。在围堤轴线方向，软排可以搭接或缝接，单块软排尺度依制作条件和施工条件而定。
（1）单块软排的制作长度为垂直于堤轴线软排铺设的宽度并略有余量，余量暂定为0.5～0.8m。
（2）加工时，砂肋加工成圆筒状，直径为30cm，每根的长度为单块软排的宽度，一次加工成型。在砂肋的两头分别设置充砂口、出水口。
（3）加筋带沿单块软排的长度方向（即垂直于堤轴线方向）直接缝接在编织布一侧，带与带之间的间距为1m。缝制时，每间隔1m，利用加筋带，缝制一个φ280的砂肋套，用来穿扦并固定砂肋于软排布上。
（4）单块排体土工布沿堤身轴线方向的拼接及砂肋套拼接和缝制采用包缝法拼接（二道锦纶线，针脚间距不大于7mm），缝制后强度不小于原织物设计强度的70%，加筋带采用三道锦纶线（针脚间距不大于10mm）可靠地缝制在软排上。
（5）软排加工后，沿单块软排的长度方向，在每块软排的排尾缝接多根连接绳，连接绳采用φ8的尼龙绳，用以固定软排用。
（6）软排铺设时力求平整，不得有折又叠现象，在围堤横断面应有松弛，张力不可过紧，确保定位精度和搭接长度。
（7）软排展开铺设就位后，采用可靠地固定在软排四周定位用钢管上，及时充填砂肋袋压载，阻止软排被水流、风浪作用而导致掀开移位。
（8）软排在制作、运输、堆放和铺设过程中，注意保护，不得出现破损和老化现象，如出现则采取补救措施。
三、排体布缝制工艺
1.软排型号
根据护底位置和施工工艺的不同，软排分为A型、B型、C型三种。
A型：余排为复合布砂肋压载+堤身无砂肋压载的软排。
B型：余排为复合布砂肋压载+堤身为编织布砂肋压载的加筋软排。
C型：复合布砂肋加筋软排。
2.材料要求
（1）A型、B型、C型软排底布均采用380g/m2的编织无纺复合布制作，即230g/m2编织布与150g/m2短纤涤纶无纺布针刺复合。B型、C型在排体底布上加缝宽5cm的丙纶加筋带，加筋带间距为1m。
（2）B型软排余排部分和C型软排的压载砂肋采用380g/m2编织无纺复合土工布（230g/m2编织布+150g/m2无纺布），砂肋间距1.0m。
（3）B型软排在堤身以下部分的压载砂肋采用150g/m2编织布，砂肋间距1.5m。
3.排体布缝制
（1）制作工艺流程（图2-21）。根据设计尺寸在单元片体上划线，标示出加筋带、砂肋套环的位置，用GB4-1工业缝纫机将加筋带及砂肋套环缝制在单元片体上，采用包缝法将单元片体逐一拼成一幅排体。
图2-21 排体制作工艺流程
（2）施工技术措施和技术要求。
1）原材料。原材料进料应严格按照材料计划确定的尺寸、数量及进料时间执行，材料应覆盖，避免紫外线照射。
原材料进料后及时取样复验，按质量检验标准规定：随机抽样每10000m2 1个，并且每批不少于1个。检测合格后才能用于加工施工。
2）单元片划线。根据设计要求设计加筋带的间距，砂肋固定环的间距，在土工布上用彩色笔逐一划出加筋带、砂肋固定环的位置。
加筋带末端预留直径50mm的加筋环，将于铺排船卷筒上的绳扣相接，为确保足够的拉力，必须在加筋环内垫L=100mm的加筋带重叠加固。
3）加筋带、砂肋固定环缝制。
a.根据加筋带划线位置，将加筋带缝制在土工布上，缝制线用35支三股锦纶线，双线缝制，针脚的间距要均匀、顺直，采用链式针脚，每10cm缝10～14针，接缝强度不低于原织物强度的80%。
b.砂肋固定环采用50mm宽加筋带做成直径280mm圈套，缝制在加筋带上，缝制时四道线固定，应有足够的数量和缝制强度，缝制强度不低于原织物强度的80%。
4）砂肋袋缝制。直径300mm砂肋袋用幅宽1.07m的排布采用丁缝缝制，缝线三道，线缝顺直均匀，每10cm缝10～14针，砂肋袋长度比排体宽度长1m。
5）土工布单元片总拼。将加工好的土工布单元片采用包缝法拼织在一起，采用双线缝制，针脚密度每10cm缝10～14针，针脚顺直均匀，缝制强度不低于原织物强度的80%。
6）验收包装。
a.排体验收。加工好的土工布依据质量检验标准进行检验验收，合格后才能准予出厂。
b.排体包装。排体验收合格后，人工将排布按1层／m折叠好，并每2～3m用细绳捆扎一道，贴好标签和出厂合格证，使用黑色塑料包装保护。
（3）质量检验。
1）土工织物的品种、规格和质量必须满足设计要求和有关规定。
2）土工织物拼接、缝制和缝合强度，必须符合设计要求和有关规定。
3）拼制用的土工织物，不应有破损，如有破损之处，必须进行修补，再用于缝制。
4）土工织物缝制允许偏差控制在设计和规范规定范围内。
四、软排的堆放、吊运
（1）成型后的软排，沿软排的长度方向进行折叠，将带有连接绳的排尾折叠在上面，用尼龙绳捆绑。
（2）肋条按布的规格及每块软排配置的根数分别绑扎在一块，并与同幅软排号标注一致。
（3）软排使用前，堆放入库或场外用塑料布覆盖，严禁暴露日晒。
（4）软排的运输，先由平板拖车送到出料码头，吊到运输船上。由运输船送到铺排地点，采用铺排船进行铺排施工。
五、软排铺设工艺
为了使软排在受控状态下铺设下滑，并防止其扭曲，采用可俯仰变幅的沉排滑板将排体由船上引入水中。合理调整滑板倾角和每一移船步距内甲板外缘成型砂肋的条数，始终保证滑板上的排重产生的下滑力能克服排体与甲板间的静摩擦力，使排体成型与移船铺设实现连续流水作业。该软排铺设工艺如图2-22（a）～（d）所示。
图2-22 软体排铺设工艺
专用铺设船铺设工艺如下。
（1）沉排滑板。滑板是一种大型平面钢结构，设置在船舷一侧，外缘以钢丝绳-滑轮组悬吊于甲板边的将军柱上，可在一定角度内变化。该滑板不但可提供对悬垂排体的支撑，引导软排水下定位，而且为排首水下就位和在船甲板上进行排体压载物与排布的固定作业提供了十分有利的作业面积和工作条件。
（2）卷筒与导梁。铺排船上配置有土工布储存卷筒，卷筒设置在船舶的中段，靠近右舷的甲板上。施工中土工布从卷筒中拉出，在甲板和滑板上展平，然后充砂形成砂肋软排。该卷筒采用双向变速驱动装置和可调节制动力矩的制动器，既作为排体土工布的储存装置，又在排体铺设过程中起到控制铺排速率和制动的作用，使排体铺设速度得到有效控制。用以控制软排沉放速度，使排体受力得到改善，确保铺排质量。
导梁与卷筒平行布置，为箱型结构。土工布由卷筒拉出后经导梁引向甲板。导梁的主要作用是改善卷筒的受力状态，当软排拉力增大时，其与导梁的摩阻力亦随之增大，可保证排体均匀沉放及卷筒受力的稳定。
（3）定位系统。每艘铺排船上配备2台GPS接收仪和专用计算机，使设计船位、实时船位、定位误差等均可实时、准确、直观地在终端显示屏上显示出来。施工人员可根据显示屏上的位置指挥铺排作业，做到定位准确，使用方便，提高了施工效率。
六、软排体土工布上卷筒
将一块成捆的土工布排体吊到铺排船卷筒前的甲板上拆封展开，验证排体的尺寸与设计是否相符，符合要求后才能开始卷排。
卷筒上每米设有吊鼻1个，吊鼻设钢丝绳，φ12每根钢丝绳长度为20m，钢丝绳另一端吊扣通过φ15卡环与双股φ20丙纶绳（长30m×2，双抽）连接，丙纶绳另一端与排尾预缝的直径50mm的加筋环连接，缝制时加筋环已进行加固，启动卷筒开始卷排。卷排时铺排操作人员将布两边拉紧，保证排布卷紧卷匀，卷排时将排头展开平铺在铺排船的甲板上。
砂肋充灌及软体排铺设方法如下。
（1）下排时间应选择在高平潮的落潮时间，避开涨潮的涌浪。
（2）砂肋充灌：砂肋充灌操作人员将砂肋袋穿入排体上的砂肋环中，接通充砂管路与砂肋袋口，启动水力冲挖机组开始充砂，砂肋袋充满砂后，扎紧袋口。砂肋充填料宜采用砂性土，粒径大于0.075mm的颗粒含量应大于50%，黏粒含量应小于10%，充填饱满度宜为80%。
（3）软排沉放。当滑板下倾至软排缓缓下滑时，锁定滑板倾角，并利用铺排船上卷筒的刹车装置控制排体下滑长度，可使铺排船后移的距离与土工布软排的下滑长度基本相同。利用沉至海底的部分排体的自重起锚锭作用，根据不同的水深可确定排首锚固长度，超过锚固长度后，即可通过移船来使排体受拉而平整地铺设至海底。
七、软排铺设的质量监控
1.排体位置的监控
排体铺设过程中的位置主要通过调整船的位置来进行控制。在遇到急流时，可根据经验向搭接方向超前1～2m定位。铺设过程中随时根据GPS显示，调整锚缆，保证一定的顶流超前量；放排并同步移船时，注意保证移船位置与理论位置吻合。
2.铺后检测
为确保每幅软排的铺设质量，及时掌握相邻排体间的实际搭接量和每幅排体的实际平面位置，应对每幅已铺设排体进行相邻排体间搭接宽度和实际平面位置的检测。
软排的平面位置采用浮标法进行检测。沿排体长度方向两侧各均匀布置5个浮标检测点位。检测方法为：①整幅软排铺设结束后，利用滑板作为检测平台，浮标与排体采用丙纶绳连接，移船至浮标处，将绳拉紧确保其处于铅垂状态，利用移动GPS检测该点的实际平面位置；②将沿护底推进方向侧（下游）的5个测点的实际平面位置作为确定下一幅排体平面位置的修正依据，而护底起点方向侧（上游）5个检测点的实际平面位置则作为与前一幅相邻排体间搭接量检测的依据，必要时可由潜水员探摸相邻排边的搭接量进行校核。