孟庆坤1 朱宇2
1.中交上航局航道建设有限公司 浙江宁波 315000;2.中交上海航道局有限公司 上海 200000
摘要:随着我国经济的高速发展,社会对于交通运输的需求越来越大,公路、铁路、水运、航空及管道运输的运输量都将继续加大,水运以及投资小、运输量大、运费低、收效快、节约能源等优点,在运输行业中占有不可或缺的地位。水运的大力发展,就需要对航道进行治理,疏浚吹填工艺对于航道建设具有非常显著的成效。
关键词:疏浚吹填工程;质量控制;措施
1.工程概况
本项目位于温州民营经济科技产业基地天成垦区(南片)范围内,北至规划的纬七路,南至规划的纬十浦河,东至围垦工程的新建海塘,西至东海大堤,总面积约334.5万m2(约合5018亩)。
本工程吹填区域分为北区和南区,北区吹填面积176.11万m2、吹填量668.71万m3,南区吹填面积130.97万m2、吹填量404.78万m3。取土区距吹填区平均吹距约4500m(其中单船浮管约500m,岸管约1000m,滩涂管约3000m),最大吹距约5800m(其中单船浮管约800m,岸管约2000m,滩涂管约3000m)。
通过对地质资料的分析和现场的探勘的情况显示,取土区土质大多为淤泥、含细沙淤泥,对吹填的排距影响较小。拟投入2艘3500m3/h绞吸式挖泥船进行各区吹填施工,吹填顺序是北区→南区,北区泥面吹至+5.3米,南区泥面吹至+5.1米。
2.航道吹填工程施工工艺
2.1砂的采集
(1)用吸泥船在取砂点吸砂,吹至运砂船。
(2)运砂、吹砂、铺设软体排
由运砂船运到吹砂船旁,由吹砂船工人用高压水枪将砂稀释,泥浆泵抽至吹砂船主输送管,由船上泥浆泵将稀释后的砂浆吹至主线库区。吹砂船距主线路基距离在1km至2km之间,大于2km时用接力泵接力吹送,主吹砂管直径400mm。
在未铺设管袋之前,先将砂吹至主线路基范围,待海水退潮时,人工铺设软体排和首层管袋,再将已吹至主线的砂用6寸泥浆泵吹入管袋中,在几层管袋吹填完成后,形成管袋围堰。
在吹砂过程中,通过吸砂船泥浆泵吹砂至运砂船,砂沉淀,泥浆流出,然后在吹砂时再次呈现砂沉淀,泥浆流走的现象,两次冲刷,减小含泥量。
在纵向管袋围堰向前吹至近500m长时,铺设横向软体排和管袋,吹填横向围堰,形成围堰闭合体,留出出水口,然后在库内吹填砂,形成吹砂路基。
2.2吹填施工工艺
2.2.1绞吸船施工原理
絞吸式挖泥船装有泥泵和吸泥装置,挖泥时依靠电机直接驱动绞刀进行水下破土,绞刀连续不断的旋转切削,使土层分离并和挖槽内的水混合形成泥浆,再用泥泵将泥浆从吸泥管吸入,经过排泥管送到岸上。投入本工程施工的绞吸式挖泥船为非机动船舶,适宜于开挖沙质土、淤泥等土质。本工程吹填土质为淤泥质土,土质较软,非常适用绞吸式挖泥船施工。
2.2.2吹填施工组织管理
组建一支吹填管线组,具体负责管线的布设和延伸、拼接工作。项目经理部在施工前,由技术负责人向管线组详细讲解管线布设的具体要求,对管线铺设注意事项作交底工作,使吹填管线的铺设满足设计的吹填要求。
2.2.3吹填高程控制
吹填高程的控制是直接影响工程竣工验收的一个重要环节。对吹填高程进行控制是保证施工质量的一个重要手段。在吹填过程中,布设若干标高控制杆,便于吹填标高控制。
2.3吹填区平整控制
2.3.1尾水排放
吹填时应控制每级放水和沉淀间隔时间,若吹填出泥口远离水门,可采用边吹边放水的方法,提高吹填效率。
2.3.2根据现场情况确定吹填出泥口和吹填管线的具体位置,尽可能均匀分布吹填出泥口,以及在施工中经常移动管线。
2.4水门布设
为确保吹填泥浆有足够的落淤长度,减少流失量,降低甚至避免对周边水体环境的影响,水门尽可能要离大部分出泥口远些,水门管线在隔堤施工时预埋。本工程吹填尾水经在施工区内沉淀后通过水门排入纬十浦、纬十浦通过三甲新闸排出围区。
本工程在中隔堤、南侧堤西段各布设4座水门,全部采用闸箱式结构,在排水门布设时留有一定富余高度,以防因堤身沉降折断排水管,水门的排水管长根据隔堤宽度确定。为减少流失量,施工开始后,在箱前放0.2m高的闸板,以后随吹泥进度及吹填区内的水位情况逐步加高,直至吹泥结束。另外,在北区吹填的中后期,为确保中隔堤稳定,在吹填过程中通过设置在南侧堤上的水门调节南区的水位,确保南北区吹填水位差不大于1m。
3.航道吹填工程施工质量控制
3.1做好施工事前控制
主要是在正式开始施工前进行质量控制,重点是做好施工准备工作,主要包括:以一个吹填和挖泥为对象而进行的施工准备,单位工程施工准备;在拟建项目正式开工之前进行的所有施工准备,项目开工前的施工准备;以整个项目的施工现场为对象的各项施工准备,全场行施工准备;以雨期施工或者是单位工程中的一个分项工程为对象的施工准备,分项工程施工准备;在每个施工阶段正式开工之前,在拟建项目开工之后进行的施工准备,项目开工后的施工准备。所需要的组织要求、物质技术条件、现场布置,根据每个阶段的不同施工内容,也有所不同,所以,开工前的相应施工准备必须要做好。
3.2吹砂施工质量控制
3.2.1吸砂过程砂质控制
吸砂船进入指定采砂区后,当班大副根据采砂区的砂层厚度钻探资料,结合吸砂船自身施工工艺需要,合理控制吸砂深度,发现砂源与设计要求的砂质不符时,吸砂船应及时调整吸砂位置,对已装驳而不符设计要求的砂土,及时清舱,重新装驳。吸砂过程中对砂质分析一般采用目测及凭手捏感觉,初步分析砂质质量,及时掌握砂质情况,质检工程师作定期的泥砂颗粒筛分试验工作,形成砂质初步自检体系,确保砂质达到要求。
3.2.2吹填区内砂质控制
除了做好上述两方面的砂样自检工作外,按设计要求在吹填区内取一砂样,并送交有资质的鉴定单位进行砂样分析,以确保砂质质量满足设计要求。在吹填區内取样工作具体由质检工程师负责,会同监理工程师共同采样。
3.2.3竣工验收的质量控制
吹填单元工程完成后,承包人应及时填报单元工程质量评定表,并报监理工程师确认单元工程质量等级,以作为以后评定相应分部工程质量等级的基础资料;施工的技术要求、质量检测标准按合同文件技术规范及有关施工技术规程、规范和质量评定标准执行;工程质量检验、单元工程开工签证、工程支付计量、量测及价款结算申报按合同等有关文件规定执行。
4. 航道吹填工程的施工注意方面
4.1航行船舶密度大的港口、航道不允许水下排泥。排泥形成二次污染的水域不能排泥,而远距离抛排又很不经济,所以疏浚的弃土就需要吹填。
4.2为了利用低洼地区作绿化园地,或作港口堆场和建筑基地,需要回填抬高地坪,并且能与附近港池航道疏浚巧妙地结合,许多新建港区的堆场等陆域都是吹填的,但作为农业利用应对土质进行严格检验。
4.3附近水域有砂土,单纯的吹填造陆,要做好吹填工程施工质量控制,应经常检查围堰和泄水口门的质量情况。应经常检查标高控制杆和沉降杆的设置质量,并定期观测吹填高度,做好记录,测算工程量,以便控制工程进度。对土质有规定的吹填土,应经常取土样进行试验。
4.4对吹填土承载力有严格要求的吹填工程则应考虑:对疏浚所挖的土质应探明情况;对吹填区下卧层土质也应探明情况;对砂性土可采用机械方法使之密实;对用淤泥或粘土吹填的地基,可以用加吹砂层并和粘土(淤泥)分层吹填,及表面开沟排水或采用溢流竖井等办法加速排水固结。
5.结语
总之,航道是水路交通运输系统的重要组成部分,航道通过能力是水运行业发展水平的主要标志之一。吹填工程作为有效解决航道问题的工程之一,只有准确的掌握吹填工程的施工要点,提高施工人员所掌握的技术,并选择合适的吹填设备,吹填工程的施工质量才能得到保证,水运航道周围的环境才能得到改善,航道周围地区的经济才能得到更好的发展。
参考文献:
[1]吕巧志.港口航道施工工艺探讨[J].科协论坛(下半月),2013.(06):12-13
[2]赵明亮,王争瑞. 航道疏浚吹填工程的施工措施 [J].科技传播,2013.(15):24-25