吹填砂与充砂灌袋交叉施工需注意的问题

朱单，陈宜文

（中交上航局航道建设有限公司，浙江 宁波 315200）

1 工程概况

嵊泗县马关海岛风情小镇项目陆域形成（回填海）工程位于浙江省舟山市嵊泗县马关围涂工程区内东北部，主要施工内容包括陆域形成、1188m新建围堤及围埝。陆域形成工程回填区面积562.5亩，回填地面高程为3.5m；1-1#围堤长540m，1-2#围堤长648m，堤顶高程3.5m、宽度5.0m，堤身采用袋装砂填筑，地基采用排水板法进行排水固结处理；围埝在已建2号子堤上加高，长620m，埝顶高程3.5m、宽4.0m，采用抛石填筑。本工程吹砂量约192万m³，砂袋充填量约27万m³。

2 吹填砂及充砂灌袋施工工艺

2.1 吹填施工

3艘吹砂船（500m³/h）布置在距离已建围堤（1号堤）外侧400m处深线附近，吹砂船间距250m，管线采用直径为500mm的高密度熟料管进行敷设，主要由沉管和岸管组成。布设水下沉管时，选取新建1号堤与大旗杆山交界处以西约200m回车平台位置，搭设钢管脚手架翻越1号堤，分别沿现有隔堤（2号子堤）进入吹填施工区（详见图1）。

图1 工程平面布置图

吹填施工原理是依靠取砂船上安装的离心式砂泵将砂水混合物吸起后排入运砂船中，并通过运砂船运输至吹砂船旁；吹砂船船舷的一侧安装有吸砂管、吸砂头以及冲水管等吸砂装置。依靠船上的大型吸砂泵从靠泊于舷旁的运砂船中的砂水混合物吸入，再经吹砂船另一侧排砂管线输送到吹填区内的过程，砂水混合物在吹填区内经过沉淀后，砂留在吹填区内，尾水通过排水口排出施工区。当出砂口四周标高达到要求后，管线向后拆除或向前延伸。进入吹填区的砂同时作为排水砂被及袋装砂棱体施工的临时砂库。

2.2 充砂灌袋施工（排水砂被垫层、堤身袋装砂）

砂被垫层袋体材质为200g/㎡防老化聚丙烯编织布，堤身袋装砂棱体袋体材质为380g/㎡编织无纺复合土工布（230g/㎡编织布+150g/㎡无纺布），袋体均在北侧废弃码头加工，袖口设置在袋体表面，加工完毕并经质检部及监理工程师验收合格后由工程船拖运至围堤铺设位置，充填袋沿垂直于堤轴线方向连续铺设，并分层铺设，上下层错缝排列，砂袋铺设完毕后进行充砂灌袋。

本工程采用2套设备用于充砂灌袋，每套设备配备3台砂泵（40m³/h）。砂泵安装在简易浮筒上，用于临时砂库吸砂，每台砂泵由2支高压水枪配合搅动已固结的细砂，水泵置于临时砂库外水域。输砂管采用6寸塑料软管，在砂袋位置以上采用6寸橡胶管联结，并伸入袖口内（延伸至袋体内），绑扎牢固。

袋体厚度控制在50cm～70cm，充填饱和度为80%，袋体之间紧靠、挤密，层与层之间交错排列。

3 总体施工安排

前期策划施工安排为：先进行1-1#围堤和1-2#围堤施工并进行排水水门布设，待围堤合龙满足吹填要求后进行吹填砂施工；然后进一步修筑围堤、围埝至设计标高，回填I区吹填砂至设计标高。工程开工后由于以下两种原因将总体施工安排调整为吹填砂与充砂灌袋同时进行：一是本工程工期较紧，先建围堤后吹砂无法满足合同工期要求；二是先建围堤意味着堤外运砂船作为充砂灌袋的砂源需要长时间等待（约72小时），大大提高施工成本、增加安全隐患、制约进度。

先吹砂，然后以吹填区作为充灌袋的临时砂库，为充填袋提供砂源，形成吹砂与充砂灌袋同时进行。

4 交叉施工需注意的问题

4.1 吹砂管线的布置

前期吹砂时（未进行充砂灌袋），管线总体布置应满足下列要求：①遵循安全、经济、环保、平直和易于实施的原则；②按吹填区块统筹考虑；③吹砂船的总扬程、运砂船与吹填区距离等因素综合考虑；④减少与交通及其他施工的干扰，在保证吹填质量的前提下减少安拆次数。

吹砂与充砂灌袋施工同时进行时，只有岸管与充砂灌袋存在施工干扰，为把影响减少到最低，岸管应选择地势平坦交通方便的场地、道路、堤岸布置，且走向平直，线路短，避免与其他施工机械、设备、临时建筑物交叉。

管口的设置应远离和背向围堤，在吹砂船的扬程内尽可能远离围堤，且吹填起始点宜远离排水口，以避免在袋装砂堤形成前吹填砂外流或冲刷初期砂袋。

本工程共3艘吹砂船，其中，两条管线通过2号子堤（地势平坦、地面坚硬、交通方便）进入吹填区，一条管线从砂面进入吹填区，最终结果是砂面管线因充填袋取砂与吹填砂交叉施工造成部分陷入砂层。很显然，砂面管线安拆比陆上管线安拆困难得多，尤其是当管线被掩埋时，从2号子堤通过的管线无论是工艺上还是进度上，都得到了改善，同时对砂袋充填的影响也大大降低。

4.2 取砂坑位置的选择

取砂坑作为砂袋充灌的临时砂库，它的位置决定了充砂灌袋时的输送距离，同时也影响着整体施工进度。取砂坑位置的选择应考虑以下3个因素：①距离围堤不能过远，应在砂泵的泵送范围；②砂库的砂层足够厚；③地势应高于吹填出砂口。

砂泵功率一定的情况下，如果取砂坑距离袋体较远，则意味着砂无法泵送至袋体。如果取砂坑砂层较薄，那么有可能取到砂层底下的淤泥，影响施工质量，且砂量少还需要频繁更换取砂点，频繁移动充灌设备，给作业带来不少麻烦。此外，取砂坑的位置若低于正在吹填施工部位，极易造成吹填砂回流倒灌淹没取砂坑，一方面造成充灌设备毁损，另一方面存在人员淹溺风险，而且一个取砂坑淹没后需重新选择另一个取砂坑，一定程度上影响了施工进度。

关于取砂坑位置的选择，本工程出现频率最多的交叉施工问题是取砂坑被淹。袋体充填前期，未考虑吹填砂倒灌情况发生，导致淹没砂坑，汲取教训后，砂坑选在砂层厚且地势高于吹填出砂口的位置，但是随着充填袋不断取砂而吹填不断增加砂面高程，短时间过后又存在取砂坑地势低于吹砂管口，结果还是取砂坑被淹。经过讨论，采取了两种措施降低取砂坑被淹概率：一是沿着取砂坑四周修建小砂堆挡水围堰；二是人工“踩水路”，采用人工降低砂面高程办法，使吹填的砂流按照预定的方向流向离砂坑较远的地势较低部位。采取这两种措施后，取砂坑淹没现象几乎没再出现，大大提高了施工效率，同时也减少了财产损失和降低了人员淹溺风险。

4.3 软管与管线的交叉

当吹填到一定程度时，大部分区域都有砂覆盖，而充砂灌袋从东向西逐步推进，此时充填袋的充砂软管与吹填管线不可避免的存在交叉。吹填管线直径为50cm，充砂灌袋软管直径为6寸，交叉时软管应从管线上方越过，并在涉水部分增加泡沫浮筒。若软管从管线下方横穿，随着吹填区砂面的上升，软管极易被掩埋，掩埋的软管取出时需沿软管方向用高压水枪冲刷出一条沟，沟形成后造成该段吹填管线悬空，随之带来坍塌风险。

4.4 袋体与管线的位置

1-2#围堤排水砂被垫层露出水面后，吹填管线需横跨砂袋进入西北方向吹填区，此时就出现充填袋体与管线的问题：吹填管线位于袋体之上，影响袋体往上一层的铺设。经过讨论，提出三种解决方案：一是管线横跨砂袋段左右预留30m先不铺设，其他部位砂袋完成后，将该段管线移至附近已完成的砂袋；二是管线内泥沙混合物排空，并将管线抬起，砂袋从管线底部穿过；三是将袋体上的管线两端断开，砂袋铺设完成后重新连接。通过实践证明，第一种方案具有可操行性，且对进度和质量影响较小。

此外，管线横跨袋体时应选择固结度较好且平整度较高的砂袋体，并注意成品保护，避免袋体表面破损而影响外观质量。

4.5 适当设置临时便道

1-1#围堤第一块砂被施工时，袋体距离砂库约150m，且四周无着陆点，作业人员及输砂管无法运送至施工部位，这无疑给施工带来了巨大的挑战。施工难点出现后，项目部成立技术攻坚小组，进行工艺优化，最终采用小砂包设置施工临时便道很好地解决了这一难题。

5 结语

本工程吹填与充砂灌袋交叉施工出现了很多问题，包括技术方面和施工协调方面，本文比较详细地对出现的问题进行分类并梳理出采取的相应措施，对后续施工类似工程提供了经验积累与参照，可避免走许多弯路，无论是从管理上还是技术上都值得学习。