新型吹填围堰工艺对生态保护的技术

文／冯启浩 广东省第一建筑工程有限公司 广东广州 510010

1、项目概况

工程建设绿色环保是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措；是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路；是维护中华民族长远利益的必然要求。

围堰在海上或湿地项目的施工一直是建筑业面临的—个难题，目前常用的方法是土石方围堰和木板桩围堰。如果在施工现场直接回填碾压，容易对周边生态环境造成污染，而且土方运输距离遥远，运输、装卸成本较高，亦用于对大气造成污染。

珠海市金湾区某湿地公园工程，总占地面积约51 万平方米，为了保护湿地公园水生态生物的多样性，防止破坏湿地公园水生物的生态平衡，针对施工现场的新型吹填围堰工艺对生态环境保护技术施工开展科技研究，通过创新施工工艺，达到了预期的效果并降低工程造价，得到各方好评。

2、技术创新性

吹填袋装砂围堰作为水利工程施工中的临时挡水建筑物，其根本要求有两点：一是稳定性，二是防渗性，本工程的特殊性还在于对大门口水道水质保护。水质是当地政府非常重视及关注的，也直接关系到渔民生产的切身利益，所以在湖中进行围堰施工，不得对湖水造成污染。所以传统围堰形式：如土石围堰、草土围堰、竹笼围堰等中不宜在本项目使用。采用新型吹填围堰工艺对生态起到关键的保护作用。

本技术通过高强度土工布制作各种长度直径的管袋，并与水力充填相结合，在编织袋内吹填粉砂土而形成了堰型，不需要外运土方，现场制作，成本低，施工效率高、经济效益明显、环保节能，有如下创新性：

（1）相比于传统的围堰材料（泥土和石块），该技术用土工织物制作大型充填袋，袋内充填砂性土来形成海上陆地，省去了传统土石围堰工艺中装土、运土、卸土、碾压四道工序，节约围堰施工的工期，大大减少施工措施成本。

（2）该技术采用先围堰后吹填的施工工艺，实时监测溢流口水尾浓度，及时增加子围堰或延长泥浆流程，保证输泥管道接口的严密性。相比于传统围堰方式，可缩短工期、减少泥沙入湖，避免清淤水域水体悬浮物含量增加而影响浅水、滩涂生物生长和繁殖，对生态（植被、鸟类、水环境）起到关键的保护作用。

（3）该技术根据围堰长度、充填厚度和宽度专门定制通长连体砂袋，确保连体砂袋充填后的外面线与迎水坡面线重合，起到防冲刷、利于围堰体形成的作用。

3、操作要点

本技术通过高强度土工布制作各种长度直径的大型充填袋，并与水力充填相结合，在编织袋内吹填砂性土来形成海上陆地，利用其稳定性和防渗性的特点，通过监测溢流口水尾浓度来控制泥沙入河量，若溢流口水尾浓度超标，则增加子围堰或延长泥浆流程，保持输泥管道接口的严密性，防止泥浆从接口处喷洒，从而保护植被、鸟类、水、大气等生态环境。既满足了施工要求又降低了工程造价，节约工期，达到节能环保、绿色施工的目的。

（1）施工工艺流程

测量放样→棱体基底处理（将有腐蚀性的、易将充填袋刮破的杂物清理干净）→吹填袋固定桩定位→充填袋加工铺设充填袋→抛砂船抛沙→顶面清理整平→碎石面层铺设→碎石面层碾压→边坡护坡。

（2）施工放线

围堰施工前，首先对围堰的走向进行测量放样，确定围堰的位置，为后续施工提供保障。

（3）土工布袋体加工和运输

袋装砂袋体及作为覆盖层的无纺布、编织布、土工膜等材料均事先在专门的土工织物加工厂，按设计要求的尺寸进行加工，并经过材料检测满足要求，加工完成的袋体通过陆路运输到施工现场。

（4）土工布袋体铺设

在土工布袋体铺设前，用测杆探测淤泥层的厚度与分布，了解铺设土工布袋体的地形，如果是坡面地形，铺放时在上坡方向放出10～20cm，土工布袋体根据测量放样的位置进行铺设。

（5）砂料选择

在沿海地区的吹填工程中，常采用水路运输+输砂管道输送的方式输送至临时砂库区内，利用吹砂船并结合管线将砂打到中转砂库区，然后用接力泵通过送砂管线将砂输送至施工现场。袋装砂通长袋采用接力泵送砂管安装分头后直接灌袋的工艺进行施工，袋装砂棱体由临时砂库区用泥浆泵取砂进行充灌。

（6）土工布袋体充灌

通过泥浆泵将砂充灌到土工布袋体（包括砂被、袋装砂棱体）内，从袖口开始充灌，当充灌标高达到设计要求后，换到其他袖口继续充灌，直到整个袋体充灌到设计要求。充灌过程中注意控制砂袋的均匀和饱满度，连续几次充灌，待砂袋充到60%～80%时，停止对砂袋的充灌。

图1 土工编制填充袋铺设

图2 土工布袋体充灌

4、质量控制要点

图3 吹填围堰成型效果

（1）质量控制标准

本技术按照《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）及有关规范标准施工。

（2）原材料质量管理

各种原材料包括土工合成材料、砂、碎石、等必须产地明确，出厂合格证及质保书俱全。土工合成材料运输存储必须采取措施，避免阳光直接照射。水泥、砂、石的存放要采取防雨水措施。

图4 选择合格的原材料进场

（3）严格按照工序进行

保证工程的总体质量。隐蔽工程详细记录施工和工程质量情况。对各分部分项工程由技术人员下发施工指导书，规范施工作业。

（4）填筑施工

清理基底按照设计及规范要求进行，编织袋材料、加工均符合设计及规范要求，采取防老化措施，绝不允许有贯穿堤体的施工缝隙。

（5）护坡

干砌片石交错有序，嵌砌紧密牢固，表面平整。土工布铺设时布的纵向应与坝轴线垂直。搭接部分宽度应为0.5m。浆砌片砌筑时选取形状及大小合适的片石，尖锐部分敲除。竖缝较宽时，在砂浆中塞小石块，砌缝宽度不大于2cm。砌筑过程中要注意选用较大较为平整的石块为外露面和坡顶、边口，石块使用时应洒水浸湿，若表面有泥土先冲洗干净，尤其下层砌及角隅石不能偏小，砂浆要饱满，石缝以砂浆和小碎石充填，相邻高差不大于1.2m，各段水平砌缝一致。

（6）工程监测

为保证堤坝施工质量，定时对堤体进行测量观测。

5、各类生态保护措施

（1）植被保护措施

植被保护主要是在围堰前，先确定需保护的植被类型、位置、数量和保护方式。若需迁地保护的，先做好植被的迁移工作，然后再围堰；若需就地保护的，采取划定界限或构筑围栏，安排好施工作业区，严格规范施工人员行为，防止随地踩踏受保护植被。

（2）禽类保护措施

鸟类保护措施是围堰施工时，尽量减少对原有塘埂、湿地的破坏。施工过程要有组织地就地保护部分植被，围堰与清淤边线间植被尽可能保留，并控制好清淤坡度，使水陆交界地段保留浅水湿地生态环境，满足涉禽类在浅水湿地觅食和生存需要。

（3）水环境保护措施

水环境保护主要是按照环境保护措施组织实施，严格按照操作程序进行，尽量缩短疏浚吹填工期，合理安排施工数量、位置和挖掘进度，减少对底泥的扰动强度和范围；对现场施工人员的生活污水和施工废水进行有效处理，不得无序排放。

减轻吹填过程泥沙入湖的环境保护主要是通过采取先围堰后吹填的施工工艺，监测溢流口水尾浓度。若溢流口水尾浓度超标，则增加子围堰或延长泥浆流程，保持输泥管道接口的严密性，防止泥浆从接口处喷洒，并做好设备的日常检查维修工作。

（4）大气环境保护措施

大气环境保护主要是要求在施工便道撒水防尘，由专人负责成立清扫专业队伍，保证道路清洁、运行状况良好；对已经完成的吹回填工程及时督促并组织分片验收，验收合格后移交上部土方施工队伍施工，减少吹回填土方水土流失。

生态环境保护是工程环保控制的重点和难点。在清淤、吹填施工过程中，加强泥沙的散失控制和掉落防范，采用先进的船机设备，严格按照操作规程，科学安排作用程序，减少施工日数，采取各种减少泥沙的措施，避免造成清淤水域水体悬浮物含量增加而影响浅水、滩涂生物生长和繁殖。

吹填造地施工过程水土保持的控制是通过加强现场管理，控制好土方平衡，做到控方填方一次到位，减少临时堆放及土方倒运带来的水土流失。在挖方填方之前，认真做好现场排洪排涝的平面布置，填方区临时排水沟贯通，并与场外排洪系统连通，做好回填区排水、倒流工作。

6、实施效果

珠海市某湿地公园工程在新型吹填围堰工艺对生态保护的研究技术施工过程中，严格按照施工规范以及操作工序执行。均满足规范要求，施工质量得到业主、监理、质监部门的一致好评。

图5 湿地公园局部完成效果

本工程通过吹填围堰造的陆地，为基础管桩施工场地和车辆运输通道提供极大的施工作业条件，解决了传统围堰工艺普遍对湿地项目生态环境破坏的难题，为施工现场的提供临时运输通道，桩机停放位置，满足桩基础施工条件，车辆运输，人员长距离跨海通行的需要。与常规做法相比，不必运输，装卸，碾压等多道工艺，也减少了安全施工隐患，改善环境质量，此操作体系简便易行，有利于节能环保，从实际的施工效果来看，本工程采用该施工技术实施后，能够实现施工和自然和谐相处的发展目标，加快施工进度，可全面铺开施工，施工工作面大，施工进度稳定，节约工期40 天，减少施工管理成本32 万元。减少工程导致的水土流失生活垃圾、淤泥、弃土方、建筑垃圾等处理将生活垃圾运至城市垃圾处理场；弃土方、建筑垃圾、淤泥等外运至城管相关部门的合法堆放场地。满足节能环保绿色施工理念，有良好的社会效益。吹填围堰后大大减少工程水土流失，对淤泥，弃土方，建筑垃圾起到很好的控制，减少后期的垃圾清理和运输的费用。节省费用清理费用6 万元、运输费用9 万元。

结语：

珠海市某湿地公园先围堰后吹填的施工工艺，监测溢流口水尾浓度。若溢流口水尾浓度超标，则增加子围堰或延长泥浆流程，保持输泥管道接口的严密性，防止泥浆从接口处喷洒，并做好设备的日常检查维修工作。清淤、吹填施工过程中，加强泥沙的散失控制和掉落防范，采用先进的船机设备，严格按照操作规程，科学安排作用程序，减少施工日数，采取各种减少泥沙的措施，避免造成清淤水域水体悬浮物含量增加而影响浅水、滩涂生物生长和繁殖。既能满足施工要求节约成本，又达到了绿色施工的效果。