文/谢亮
浙江温台地区吹填及软基处理工程实录 滩涂上的传奇
文/谢亮
科学围垦、生态围垦。向海要地成为近年来温台地区破解土地要素瓶颈的期许。上航建设公司从温州民科基地到苍南江南海涂围垦,从温州天成垦区到台州东部新区,靠创新演绎了一个又一个滩涂上的传奇,使温台地区这片热土更加坚实。
2008年11月,上航建设公司承担了温州民科基地丁山垦区吹填及软基处理工程2标(以下简称“丁山2标”)的施工任务。工程任务是利用当地丰富的滩涂资源,就地取材,采用海底淤泥作为围海造地的填筑材料,通过真空预压的施工工艺,使地块区和道路区的承载力分别达到设计要求。
施工中的海底淤泥就像点过卤水的豆浆成了豆腐脑,回填中看似地基“长高”了,其实承载力几乎为零,连鸟都站不上去。如何把“豆腐脑”变成“豆腐干”成了施工中一大关键问题。
传统的方式主要有两种:一是自然“晾干”后堆载预压进行加固,但通常需5年以上的工期;二是先固结表层,再进行排水处理,即有砂垫层真空预压法。有砂垫层的前提是必须有足够多的砂,但丁山2标施工区域砂资源甚少、价格高,如果采用这方案,势必会大幅增加工程成本,项目将面临巨额亏损。软基处理一度陷入困境。
似乎只有研发新工艺这一条路。可淤泥土浅表层快速固结工艺,当时在国内成功案例较少,尤其像丁山2标这样大面积软基处理项目,在国内几乎无先例可循。
经过反复研究、周密论证,工程部果断决定将“有砂垫层”改为“无砂垫层”施工方案。随后与高校和研究院所的产学研合作,利用河海大学、上海航道勘察设计研究院的科研优势,寻求理论上的支持。同时,成立攻关小组,在施工现场开辟了一块60万平方米的“试验田”,用来探索各种工艺技术的优劣,开展新技术研究。
历经上下求索,攻关小组创造性地研发出无砂垫层软基处理新技术,并在“试验田”数次实践中均获得满意效果。与传统的施工工艺相比,由于无需铺设砂垫层,不仅节约成本约30%,还大大减少了摊铺砂垫层的作业时间,节省了近三分之一的工期。
正是凭借这两个创新点,工程项目实现了工期、成本“双下降”。在工程竣工验收会上,原交通运输部总工程师邹觉新任组长的专家评审组在鉴定意见中指出,该工程质量优良,符合建设用地施工标准;所应用无砂垫层软基处理技术有较大的创新,对后续沿海滩涂开发具有较大的借鉴意义和推广价值。
2013年10月23日,温州民科基地天成垦区(南片)一期市政基础设施工程顺利通过验收,这是建在前期通过竣工验收的天成垦区(南片)吹填与软基处理工程之上的市政道路项目。至此,上航建设公司提前完成了在天成垦区承建的所有工程项目,温州经济技术开发区管委会主任徐蓬勃在验收会上由衷地赞叹:“你们创造了‘天成速度’!”
这个褒奖得来并不容易。
按照常规的围垦进度,一片滩涂要成为可供项目落地的成熟地块,需要如下步骤:垦区造地及软基处理成型→通过规划设计进行市政道路等基础设施建设→招商引资让项目落地。
如此一来,若按照原先的合同工期,垦区吹填及软基处理工程肯定要拖累道路等市政工程的全面进场施工。
图为软基处理施工人员在拉膜作业 谢亮摄
“创新施工方法,在天成近5000亩垦区造地时,让软基处理与市政道路同步推进。”这是天成速度的秘诀,而要实现同步推进,意味着在管理、在施工工艺上同时创新——建设者在道路区上砂,取消了老旧的布拦法,采用更先进的围堰法。
对比以往常规围垦进度,天成垦区的这一做法,为市政道路建设及业主招商引资的项目落地赢得了一年半时间。
“差之毫厘,谬之千里”。滩涂上围垦吹填造地,是一项容不得半点马虎的细活。温州苍南一期项目同样采用“超软海底淤泥无砂垫层软基处理技术”,整个围垦从围堰、吹泥、真空预压处理,稍有不慎,工程就很有可能演变成“豆腐渣”。
苍南一期施工面积达195.9万平方米,施用排水板长度将近一公里,滩涂围垦造地每个环节环环相扣,如果最后形成陆域的承载力不达标,问题环节很难查出来。因此,每道工序都不能出错。
从“豆腐脑”变成“豆腐干”,关键之处在于真空预压时的“针筒式”排水,因而对材料的选择要求非常高。就拿包扎排水管的无纺布膜来说,膜的密度大小要控制在渗水不渗泥的范围内。于是,项目部对每种材料的采样和抽检都要提前7至10天进行,每天送检15、16个批次材料样本。这样严格的材料筛选,仍有14家信誉良好的供应商遭淘汰。
在安全管理方面,实行“四全”管理制度:即全员、全过程、全方位、全天候管理,不仅成功抵御了“菲特”强台风袭击,而且确保了项目安全无事故;在进度管理方面,实行统一计划协调,统一现场管理,统一物质供应,统一资金支付,通过建立周例会制度,将各环节进行统一协调和安排……
2012年5月,上航建设公司承接了台州东部新区启动区块吹填及软基处理工程,该工程被誉为台州湾循环经济产业集聚区“一号工程”。工程总面积达30万平方米,合同金额约12.8亿元。
施工区域内,四个吹填区块中面积最小的也有134万平方米,面积最大的区块南北向约2公里,东西向约1公里,是名副其实的大面积吹填及软基处理项目。
在大面积吹填施工中,如何控制整个区块的平整度是一个关键性的技术节点。针对这个问题,项目部多次召开吹填攻关会,就管线走向、水门布设、出泥口位置等诸多问题进行分析讨论,结合原滩面的工程地质情况,合理控制吹填标高。
然而在施工方面,难就难在这“大面积”上。在近两年多的施工中,项目部技术人员在实践中不断对无砂工艺进行摸索和创新,加载时程控制研究就是其中的一大创新亮点。
实施软基处理工程,能较好控制的成本是电费,而合理地加载时程控制又与用电成本密切相关。过快加载易出现土柱,而其强度在后期难以稳步提高,从而影响软土处理工效;若加载过慢,则不能有效提高土体强度,无法保证质量和工期。
如何“鱼和熊掌兼得”?施工技术人员大胆创新,“加载时程控制”在实践中成功运用。其中的“滚动开泵法”既保证了压力的均衡性,使软基处理中的平整度得到了有效控制,又节省了用电成本。较温州地区相同地质条件和施工环境下每平方米节省电费2元,整个过程累计节省用电成本约1300万元。
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