摘 要 ’９８大洪水后，国家投入巨资对长江干流江岸进行了重点整治，新技术、新材料、新工艺在长江九江段治理中大量应用，并得到推广和发展。本文主要介绍软体排、混凝土铰链沉排、模袋混凝土、充砂管袋、钛合金石兜、四面六棱体等新型护岸技术在九江江岸治理中应用的情况和施工工艺，并就其应用效果进行了分析。
关键词 新技术 江岸 整治 工程
一、软体排护岸工程
１．工程概况
江新洲是位于长江中游末端的江心洲，长江河道过九江大桥后逐渐变宽、分叉，右汊较为顺直，左汊为弯道。２０世纪８０年代以前，长江河道主流过左汊且贴近弯道凹岸，崩岸线长，江堤多次退建，８０年代后左汊进口处左岸沙滩淤长，深泓右靠，江新洲洲头受水流顶冲，崩岸严重。每年汛期高水位大流量时都出现严重崩岸。当岸坡下层土壤逐渐被水流冲走，首先在岸滩上发生弧形裂缝，河床继续刷深，江岸失稳，整块下坐，在平面上呈弧形；土体往往分层下滑呈阶梯状。在１９９８年长江特大洪水中，江新洲洲头溃堤，洲内一片汪洋。
江新洲软体排护岸工程位于九江县江新洲南岸，大堤桩号１１＋０００～１１＋９５２全长９５２ｍ，堤顶高程为１９．５～２２．５ｍ（吴淞高程系，下同），岸滩高程约１６～１８ｍ，水下岸坡１∶１～１∶３，堤身为壤土、黏土、砂壤土，河床介质为粉细砂淤积地层，此段紧靠洲头为水流顶冲区，岸坡崩塌严重。
设计采用在平铺抛石护岸的基础上增加一层软体排衬底，软体排长度与平铺抛石相同，软体排体由３８０ｇ／ｍ２高强机织土工布加缝８ｍｍ尼龙绳网状加强筋网５０ｃｍ×５０ｃｍ，按２ｍ×１ｍ绑扎固定混凝土预制块，混凝土块尺寸为５０ｃｍ×５０ｃｍ×１０ｃｍ，为防止排体皱褶，排体横向间隔８ｍ加一道毛竹，排体上下游纵向各加一道毛竹加固，设计排长为２９～６４ｍ，宽２９ｍ，相邻搭接２ｍ。本护岸工程中共用软体排３８块，排体覆盖面积为３．８×１０４ｍ２。土工布性能见表１。
２．施工情况
（１）施工设备
软体排宽度达２９ｍ，要求沉排船舱的净长大于３０ｍ，本工程软体排施工选用４７ｍ×１２ｍ的平板驳，该船舱面净长达３４ｍ。
根据软体排的施工特点，沉排的船设有工作平台、弧板、拉排架、锁排架和锁排装置。动力配置锚机６台、卷扬机４台及供电系统。
（２）施工工艺
沉排施工工艺主要是将软体排体按设计顺岸坡平铺在江底河床，根据本工程实际情况确定施工工艺如图１所示。
当铺排工作完成三排后（约５０ｍ左右的抛石工作面时）应及时进行抛石压载，抛石厚度设计为８０ｃｍ（压脚平台厚度２～３ｍ），抛投前先做块石规格试验，以确定抛投块石在水深大于２ｍ以上的抛投高度不砸破土工布为合适粒料。经试验，块石重量以３０～１５０ｋｇ为宜。
三、混凝土铰链沉排工程
１．工程概况
为稳固江新洲洲头北岸，在江新洲头北岸水流顶冲段，大堤桩号１４＋２００～１４＋８００采用了混凝土铰链沉排固岸技术护岸，加固线长６００ｍ，排首高程１０ｍ，排尾高程－８～－１２ｍ，排长４４～７５ｍ，宽２２ｍ，相邻搭接２ｍ，共３２块排，总面积为３８６２６ｍ２，排体采用６０ｃｍ×６０ｃｍ×１０ｃｍＣ２０混凝土方块，用卡环连接，排体底面用３８０ｇ／ｍ２土工布衬底。
沉排区水下岸坡约１∶１～１∶１．５左右的抛土工纺织布砂袋调整到１∶２。
２．沉排施工设备
采用２艘４００ｔ平板驳拼装作为沉排工作船，沉排船上设钢平台，船侧安装圆弧板，沉排船上设锚机作移船动力。
３．沉排施工设备
沉排施工工艺见图２。
４．沉排施工中出现的问题及采取措施
①施工时正为涨水季节，沉排区为水流顶冲区，流速较大，实测流速达２ｍ／ｓ，在此情况下沉排，排体极易翻折，特别是下尾排，翻排的可能性最大。为此，施工过程中排体横向采用毛竹加固措施，加固范围一般在排尾１０～２０ｍ，间隔两排混凝土块一道毛竹，视水流情况，若是回流区，在排体上下游边，纵向各加固一道毛竹，无回流只需在上游边加一道毛竹。
②排体是由混凝土方块拼接而成，最大的排由３３１７块混凝土块拼成，存在误差是肯定的。为使每块混凝土方块纵向拉筋不致因受力不均被拉断造成散排，在拉排梁及排首梁上按混凝土方块间距设拉环，将钢丝绳穿在拉环内，绳头系在梁的两端，用钢丝绳来调整混凝土方块拉环的拉力。采取这一措施，施工过程中混凝土方块的钢筋拉环无拉断现象。
软体排工程及混凝土铰链沉排工程经过了３年汛期考验，该两段江岸及深泓线基本稳定，软体排工程显示出促淤效果非常好，混凝土铰链沉排工程使紊乱的水流变得平顺，工程发挥了良好的社会效益。
三、模袋混凝土工程
１．工程概况
彭泽县马湖堤是长江干流崩岸发生较多的堤段之一，１９９９年在马湖堤（大堤桩号３＋２３０～３＋５９０）进行模袋混凝土护岸试验，作为深水模袋混凝土施工在全国也是首例，试验成功后，２０００年九江县永安堤、江新洲堤采用该技术进行抢险护岸。
模袋是由双层土工布制成的单独的袋状材料，代替模板用高压泵把混凝土灌入模袋之中，最后形成紧贴地面板状结构，模袋的上下两层土工布之间每隔一定距离，用一定长度的尼龙绳把两层织物连接在一起，控制灌注形成的厚度。
马湖堤模袋混凝土护岸长度３６０ｍ，护岸宽度１３９～１５５ｍ（其中水下模袋长度９７～１０９ｍ，水上模袋长度３５～５８ｍ，施工中每块模袋混凝土宽度３．５～４．０ｍ）。混凝土设计强度为Ｃ１５，水下模袋混凝土成型厚度２０ｃｍ，模袋混凝土成型厚度１５ｃｍ，水上每块模袋中心纵向间隔３ｍ设１００ｍｍ排水孔一个，模袋混凝土顶部采用埋固沟回填石固定，底部采用铅丝石笼压固。
施工期常水位６．５ｍ（黄海高程系，下同），最高水位８．４ｍ，最低水位５．５ｍ，施工水域最大流速０．７５ｍ／ｓ，最大水深２９．５ｍ，岸坡高程１０ｍ以上为黏土，高程１０ｍ以下为淤泥砂土，岸坡为１∶２～１∶５，局部为陡坡，河床有历年所抛护岸块石。
２．施工情况
（１）施工设备
水上工作面主要由充填模袋混凝土工程船一条（起吊能力１８０ｔ，排水量３０００ｔ），潜水工程船一条（起吊能力４０ｔ排水量６００ｔ），１２０ＨＰ拖轮两条，２４ＨＰ交通艇一条以及砂、石、水泥供应船组成，充填模袋混凝土工程船主要布置有临时搅拌站、混凝土输料系统、起吊扒杆、锚泊系统等。
（２）施工方法
本工程采用“滑道法”新的工艺进行充填水下模袋混凝土施工，在工程船（排水量３０００ｔ）前加工连接一座钢结构滑道，滑道末端经起吊可升降，将模袋首缘用地锚固定江岸上，通过工程船的后移，将滑板上逐段充填好的混凝土模袋在混凝土初凝前（使用了缓凝剂）通过滑板逐段准确下滑到河床设计位置上。
滑道形式由两片主桁架作主梁，中间设连接系统组成（其中横向连结系兼作次梁），上面铺焊钢板作为模袋混凝土滑板，长３６ｍ、高２ｍ、宽５ｍ。
（３）理坡
施工前要进行理坡，做到平顺无突变，水下原抛石陡坡区采用充砂编织袋找平。
（４）工程船定位
工程船甲板上和滑板边各焊一根标杆，成一直线，也就是滑板上模袋混凝土边线，岸上经测量设两根标杆成一直线，也就是设计模袋混凝土边线，通过船上７台电动锚机同步运作，使岸上直线与船上直线相重合来控制工程船定位，定位由岸上测量人员用经纬仪观测指挥，每下滑一段，船后移一段都须重新纠偏定位，在每条模袋混凝土水下铺设整个过程中须不断地纠偏定位。
（５）模袋混凝土充填
①由于模袋混凝土要求有良好的和易性、流动性和可泵性，为此本工程混凝土配合比委托铁道部大桥局华中桥梁总公司中心试验室设计。混凝土配合比为一级配，考虑模袋混凝土在终凝前受水流、波浪冲刷的影响，强度有一定的损失，配合比强度在设计强度Ｃ１５基础上提高一级，设计配合比试件抗压强度Ｒ２８＝２５．５ＭＰａ，完全满足设计要求。
②混凝土熟料拌制。根据现场的施工条件，混凝土拌和系统设置在浮吊上工程船上，由ＺＰＬ－８００配料站一台和ＴＳ－５００搅拌机一台组成临时混凝土搅拌站，砂、石料、水泥由船运抵，砂、石通过抓吊至配料站集料斗内，水泥人工上料，通过电脑计量进行混凝土料拌制。
③混凝土输送及充填。采用泵压法输送混凝土拌和料，即混凝土熟料出拌和机口后进入混凝土泵集料斗，通过泵压送至模袋内，混凝土泵输送能力为３０ｍ３／ｈ，日生产混凝土最高强度３００ｍ３。
混凝土充填在高程４．０～１４．０ｍ由低向最高充填陆上段混凝土，在陆地上充填完毕后，在高程４．０～－２１．０ｍ，按序向江心方向在滑板上进行充填，充填一段，铺放一段，浮吊沿模袋铺设轴线缓缓向江心移动，同时调节滑道坡度，使充填满的模袋沿滑道准确着落在预定的位置上。在模袋铺放过程中水下始终有两名潜水员跟踪控制，直至完成该块模袋的铺设任务。
（６）模袋混凝土连接
模袋采用２５０ｇ／ｍ２土工布缝制，模袋混凝土铺设由上游往下游进行，相邻两块模袋混凝土搭接土工布有５０ｃｍ，上游块搭接布压置在下游模袋混凝土块底，模袋混凝土采用靠接法，水上模袋混凝土用缝联法连成整体，水下模袋由两名潜水员下水在滑板前缘的两边跟踪控制，间隙大于３０ｃｍ要用小模袋混凝土嵌缝，完工后用水下录像进行检查。模袋土工布性能见表２。
四、充砂管袋
充砂管袋主要应用于枯水位以下陡岸还坡。如：江新洲混凝土铰链沉排下面填坡，马湖堤模袋下面填坡以及棉洲堤软体排下面填坡等。永安堤滨江崩岸险段及王以珍崩岸险段工程治理中在模袋混凝土下面（枯水位以下）紧接铺一层１ｍ厚充砂管袋协同模袋混凝土减少水流冲刷影响，以增加江岸的稳定。
充砂管袋抛投施工方法：
滨江崩岸险段设计抛投量为８１９ｍ３，抛厚１００ｃｍ。
１．施工工艺流程
图３ 施工工艺流程图
２．施工方法
充砂管袋采用船抛施工，抛砂船采用一条４００ｔ方驳，在其侧舷加一翻板，该翻板尺寸２０ｍ×１．８ｍ，在板宽３／５的地方设置翻转横轴，在板内侧布设１条２８均力钢丝绳，并按等距装设９套卡环将其扣拢，又设置平板翻转动４５°，使得砂袋滑后又能自动复位，方驳甲板上布置４台卷扬机，抗拉分别为８ｔ和１０ｔ，依靠八字锚可以控制船进退移位。
施工时，抛砂船将翻板对岸向定位在待抛区域，泵砂船装砂后挂靠在抛砂船侧，其上配备充砂泵、潜水泵和发电机等设备，充砂入袋时刺破多个小孔，并由人工活性踩踏来排尽余水，从而将砂袋充填饱满，之后松开板卡，翻板翻转将砂袋抛投入水，施工过程中按照定位→充砂→抛投的顺序循环进行。
本工程充砂管袋直径采用１００ｃｍ，长度为５ｍ、１５ｍ、２０ｍ不等，砂袋由２５０ｇ／ｍ２土工布缝制，充填时布置两个充砂口，可提高充砂效率和充填饱满度。
充砂管袋的使用已经过近４年汛期考验，效果良好。
五、钛合金石兜
钛合金石兜应于永安堤王以珍崩岸险段治理工程中模袋混凝土压脚。
钛合金网由直径１ｍｍ钛合金钢丝编织而成。钛合金石兜能自动适应地基的变化，抗锈蚀、耐磨，能较好地达到防冲、消能和护趾的目的，钛合金网由杭州银河防汛物资有限公司制造，钛合金石兜由江苏省海洋总公司施工。
施工方法：在充填模袋混凝土工程船上（起吊能力１８０ｔ，排水量３０００ｔ），由钛合金网装好３ｍ３块石，用钢丝绳锁口，起吊入水，经测量放置设计位置，每２０ｍ２１０兜。
经过了３年汛期考验，经水下测量，岸脚稳定。
六、四面六棱体透水框架
四面六棱体由６根１０ｃｍ×１０ｃｍ×１００ｃｍ（中间含６钢筋，钢筋每端露出１０ｃｍ）杆件焊接而成，四面六棱体框架广泛应用于护岸工程，一般每１０ｍ２放置２４架，促淤效果非常好。
四面六棱透水框架制作与抛投施工方法：制作与抛投四面六棱透水框架，包括预制、拼装、组装、运输和抛投等内容。
１．施工工艺流程
本工程施工工艺流程如图４所示。
图４ 工程施工工艺流程图
２．施工方法
混凝土杆件预制：
①配备足够的模具，满足预制进度要求，模具的端部设有固定预埋钢筋的缺口和卡具，两侧设置两对脱模手柄。
②混凝土配合比应该满足设计要求和质量规范，要求坍落度控制在较小范围内，以便即时预制，即时脱模。
③混凝土杆件比较细小，易失水，应加强湿水养护，在混凝土强度达到设计要求的７０％后方可搬运混凝土杆件。
④可组织流水作业，合理控制生产节奏，忙而不乱地组织施工，提高生产效率。
３．框架拼装、组装
杆件达到设计强度的７０％后可开始接装，杆件装成六边体框架采用人工电焊完成，钢筋外露部分涂刷沥青防腐，并将３架框架组成一串，按设计要求组装。
框架的抛投采用人工完成，抛投方法类似于人工水上抛石。
七、结语
１．软体排、混凝土铰链沉排、模袋混凝土施工机械化程度高、速度快、整体性好，能适应地形变化，抗冲刷能力强。与单纯平顺抛石护岸相比，使用寿命长，牢固性好，不需要维护和不断加固。
２．软体排工程抗冲刷效果好、同时又能使水流带不走江岸泥沙，促淤明显、见效快。
３．模袋混凝土、混凝土铰链沉排水流阻力小，使原本复杂的水流迅速变得平顺。
４．根据经济成本分析，软体排、混凝土铰链沉排具有推广价值，模袋混凝土护岸单位造价较高。
５．模袋混凝土水上部分由于紧靠联系，土工布的老化对其牢固性没有影响，需要外表美观的地方，土工布完工后可喷上一层稀释的丙乳胶，既可挡住紫外线，还可以增加外观的优美，一般每隔４年喷一次。
６．充砂管袋经济，施工方便，机械化程度高。
７．钛合金网石兜能自动适应地基变化，抗锈蚀，耐磨，牢固性好。
８．四面六棱体促淤效果极佳。
这些护岸新型技术优势在于水下护岸固脚，使用了这些新技术的各堤段都使原来的严重崩岸得以控制，使岸坡得到稳定。
