芻議港口疏浚吹填施工技術(shù)與工藝

陳振宏 廖友誼

當(dāng)代很多地區(qū)港口建設(shè)項(xiàng)目中，疏浚吹填技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，這種施工方式和港口建設(shè)模式呈現(xiàn)逐漸成熟化趨勢(shì)。本文重點(diǎn)對(duì)港口疏浚吹填工程進(jìn)行深入探究，了解我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域中該類工程技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，并結(jié)合相關(guān)專業(yè)知識(shí)和案例來(lái)分析港口數(shù)據(jù)吹填技術(shù)工藝特點(diǎn)，提出相關(guān)工程管理建議。

在我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)力和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展大環(huán)境下，港口工程建設(shè)水平質(zhì)量是保障相關(guān)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。疏浚吹填工藝則被無(wú)數(shù)案例證明非常有效且實(shí)用，通過(guò)專業(yè)技術(shù)手段將港口航道中泥沙巖石挖掘并輸送到合適地點(diǎn)進(jìn)行吹填作業(yè)，這種方式讓兩個(gè)地點(diǎn)的工程建設(shè)需求都得到了滿足。該工藝對(duì)于提升港口工程品質(zhì)，提升海上貿(mào)易、軍事實(shí)力，以及支持水利防汛、養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展都有關(guān)鍵意義。因此有必要對(duì)港口疏浚吹填技術(shù)進(jìn)行探索，不斷優(yōu)化工藝水平。

一、疏浚吹填工藝技術(shù)原理概述

1.疏浚

疏浚即在港口及航道工程建設(shè)過(guò)程中，使用疏浚挖泥船結(jié)合相關(guān)水下設(shè)備對(duì)水底淤泥及土石方進(jìn)行挖掘。目前比較常用的設(shè)備技術(shù)類型有鏈斗式、鏟斗式、絞吸式等，這些設(shè)備能夠在很多不同水陸條件下將水底沙石淤泥挖掘出來(lái)裝船待用。

2.吹填

吹填是指將通過(guò)疏浚工藝挖掘出來(lái)的沙石淤泥運(yùn)送到目的地后進(jìn)行填充處理，該工藝一般分為以下三個(gè)組成部分：

（1）濕化崩解。正常情況下，水底土料由沙石、水及空氣組成，吹填工藝第一步在于利用設(shè)備對(duì)土料進(jìn)行高壓沖刷，通過(guò)該方式排除土料中的空氣，留下水與沙石土的混合物，這樣為后續(xù)打造密實(shí)土料打下了基礎(chǔ)。

（2）排除水分。挖泥船設(shè)備挖掘淤泥進(jìn)行儲(chǔ)存期間，泥漿內(nèi)部成分會(huì)因重力而沉淀分層，再通過(guò)淤泥儲(chǔ)存室結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將水分排放出去，留下軟塑狀態(tài)泥料。

（3）固結(jié)。通過(guò)吹填駐堤等方式建立相關(guān)工程基礎(chǔ)，其原理是多次分批由下而上進(jìn)行吹填，每層厚度控制在合理范圍，待上一層土料沉降密實(shí)并排除水分后，再吹填下一層。最后，整個(gè)吹填工程需要預(yù)留約3個(gè)月時(shí)間進(jìn)行沉降觀測(cè)，同時(shí)通過(guò)物料覆蓋或種植植被等方式避免土料基層流失。

二、疏浚吹填技術(shù)工藝論述——以A港建設(shè)為例

A港位于某區(qū)域，為發(fā)展當(dāng)?shù)匾夯烊粴忭?xiàng)目，按照規(guī)劃在當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)建一處專用港口，擬建一個(gè)16.3萬(wàn)方天然氣作業(yè)船泊位，碼頭規(guī)劃長(zhǎng)度500m。項(xiàng)目方結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，擬采用疏浚吹填工藝進(jìn)行建設(shè)，項(xiàng)目總投資額約50億元。該項(xiàng)目采用的流程工藝細(xì)節(jié)如下：

1.確定施工準(zhǔn)則

項(xiàng)目方結(jié)合專業(yè)經(jīng)驗(yàn)和當(dāng)代實(shí)際環(huán)境特點(diǎn)，按照工期規(guī)劃，確定項(xiàng)目施工管理和執(zhí)行準(zhǔn)則為科學(xué)結(jié)合水陸工程，利用技術(shù)創(chuàng)造施工條件，合理劃分工程線并多段同時(shí)進(jìn)行，結(jié)合統(tǒng)一管理保證項(xiàng)目快速穩(wěn)定推進(jìn)。

2.合理劃分施工區(qū)域

根據(jù)該地實(shí)際情況，項(xiàng)目方?jīng)Q定基于疏浚吹填工藝將項(xiàng)目劃分為三個(gè)施工區(qū)域，即港區(qū)航道疏浚吹填施工區(qū)、吹填護(hù)堤施工區(qū)和軟基加固施工區(qū)。

3.工藝規(guī)劃

該項(xiàng)目施工需要同時(shí)滿足工期要求和整體安全性，需要保證臨時(shí)護(hù)堤盡快形成達(dá)標(biāo)斷面，以便后續(xù)疏浚吹填工藝達(dá)到施工條件。此外將水陸充沙袋施工進(jìn)行結(jié)合，隨后在港區(qū)水上采用碎石墊層施工工藝，最后待疏浚吹填完工后進(jìn)行軟基加固。

4.具體工藝流程

（1）臨時(shí)護(hù)岸

為整個(gè)工程打下基礎(chǔ)的臨時(shí)護(hù)岸工程直接影響整個(gè)工程進(jìn)度和品質(zhì)，施工過(guò)程當(dāng)中采用中粗砂回填，促使其盡快形成斷面，為后續(xù)排水施工做好準(zhǔn)備。該案例中施工區(qū)沙土品質(zhì)不錯(cuò)，采用回填中細(xì)砂形成返壓層。設(shè)備方面用吹沙泵配合接力泵進(jìn)行施工，自東向西充填沙袋。施工過(guò)程中考慮到安全防護(hù)，提前布置好了碎石墊層和土工布層。另外該流程施工充分考慮到了沉降因素，根據(jù)當(dāng)代地質(zhì)情況和水深等因素設(shè)定好了沉降預(yù)留量，在此基礎(chǔ)上采用了比較科學(xué)的分層施工方法。

（2）施工設(shè)備選擇和工期測(cè)算

結(jié)合該工程基本情況以及當(dāng)?shù)刂苓吋夹g(shù)條件，項(xiàng)目方?jīng)Q定使用絞吸式船設(shè)備執(zhí)行吹填施工，施工土質(zhì)及配套設(shè)備品質(zhì)是決定絞吸船工作效率品質(zhì)的關(guān)鍵，而該項(xiàng)目主要土質(zhì)是原狀土，項(xiàng)目方通過(guò)科學(xué)計(jì)算得出以下數(shù)據(jù)：24寸絞吸船泥泵流量約為1千m3每小時(shí)，泥漿平均濃度35%，設(shè)備綜合施工效率約為20.36萬(wàn)方每月，結(jié)合施工工期要求，預(yù)計(jì)花費(fèi)5.1月能夠保質(zhì)保量完成施工。

（3）布設(shè)吹填管道和排水系統(tǒng)

根據(jù)實(shí)際，分別采用了三種排砂管線，即水上浮管、陸上管線、水下沉管，管線管徑為Φ600mm，并采用法蘭螺栓連接，另外水上、陸上管線壁厚12mm。排砂管布線方案為800m水上浮管線通過(guò)絞吸船與水下管線系統(tǒng)連接。水下管線架設(shè)一般采用3+1方式，采用3節(jié)鋼制管道與1節(jié)膠制管道結(jié)合，管徑依然為600mm，長(zhǎng)度100m，并與陸地管線系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接。

（4）吹填施工把控

吹填標(biāo)高根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)規(guī)劃和實(shí)際情況進(jìn)行合理把控，在實(shí)現(xiàn)預(yù)留合適沉降量的基礎(chǔ)上，確保吹填工藝泥面標(biāo)高達(dá)標(biāo)。而另外，項(xiàng)目方還安排了專員進(jìn)行巡視，主要工作為及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程滲漏情況，以便及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救，避免泥沙流失對(duì)工程造成影響。在圍堤合攏后通過(guò)事先建立的水門進(jìn)行排放，施工期間保持對(duì)排水濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)變化針對(duì)性調(diào)整排水口高程，以便嚴(yán)格把控排水泥沙含量。另一方面在排水處利用無(wú)紡?fù)凉げ嫉炔牧线M(jìn)行保護(hù)，進(jìn)一步降低土沙流失量。

三、疏浚吹填技術(shù)工藝管理

相比傳統(tǒng)建筑工程項(xiàng)目，疏浚吹填工藝技術(shù)具備多種優(yōu)勢(shì)，主要包括產(chǎn)品周期長(zhǎng)、工程流動(dòng)性較大以及設(shè)備工藝集約程度較高。而在相關(guān)工程進(jìn)程當(dāng)中為了保證質(zhì)量和安全，需要做到以下幾點(diǎn)：

1.做好項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)組建

因?yàn)槭杩４堤罟に囃婕暗捷^大規(guī)模的工程建設(shè)，其在投資金額以及人力物力成本方面都比較高昂，那么項(xiàng)目方在確定該工藝施工方法之后，需要合理聯(lián)合多方面技術(shù)工種和施工團(tuán)隊(duì)。在此基礎(chǔ)上做好項(xiàng)目規(guī)劃，保證不同施工團(tuán)隊(duì)以及施工流程進(jìn)行優(yōu)質(zhì)配合，確保施工正常進(jìn)行。值得一提的是項(xiàng)目組需要由對(duì)疏浚吹填工藝有豐富經(jīng)驗(yàn)的人員組成，他們同時(shí)還需要對(duì)相關(guān)港口工程項(xiàng)目地環(huán)境有足夠的了解，基于這種要求，對(duì)項(xiàng)目的水文特點(diǎn)、地質(zhì)特點(diǎn)以及環(huán)境特點(diǎn)的全面考察評(píng)估必不可少。

2.做好成本管理

前面提到疏浚吹填工程涉及到大量資金投入，那么無(wú)論是人力成本還是技術(shù)成本，都需要按照科學(xué)方式做好成本預(yù)算和管理，保障每項(xiàng)專業(yè)技術(shù)資源都以合理的方式進(jìn)行投入。如果不做好成本把控，一方面會(huì)造成相關(guān)工程材料、技術(shù)設(shè)備資源浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)影響項(xiàng)目整體投入產(chǎn)出比，進(jìn)而影響相關(guān)企業(yè)效益，最終導(dǎo)致企業(yè)及項(xiàng)目本身核心競(jìng)爭(zhēng)力下降。

3.做好施工質(zhì)量監(jiān)督和管理

另外，在疏浚吹填工程進(jìn)行過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)由項(xiàng)目管理方和相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人組成質(zhì)量監(jiān)督小組，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況制定合適的質(zhì)量管理體系。在疏浚吹填工程各個(gè)施工區(qū)和施工流程當(dāng)中，保證每一個(gè)施工項(xiàng)目品質(zhì)達(dá)到工程要求，同時(shí)也保證施工執(zhí)行流程的科學(xué)性和合理性。在該過(guò)程中，質(zhì)量監(jiān)督小組能夠?qū)γ總€(gè)施工人員以及團(tuán)隊(duì)進(jìn)行監(jiān)督管理，利用科學(xué)檢測(cè)體系來(lái)督促各個(gè)項(xiàng)目組嚴(yán)于律己，保證質(zhì)量，保證安全。只有這樣才能夠充分保證疏浚吹填工程以較高質(zhì)量和安全性按照既定規(guī)劃完成。

四、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展促進(jìn)了港口工程項(xiàng)目的發(fā)展，現(xiàn)代港口工程建設(shè)非常重視港池泊位疏浚和相應(yīng)位置的陸域形成，因此相關(guān)項(xiàng)目會(huì)積極利用比較成熟的疏浚吹填工藝進(jìn)行建設(shè)。結(jié)合實(shí)際情況采用該工藝可以將港池疏浚土沙挖掘處理并轉(zhuǎn)移至指定位置形成陸域，這對(duì)提升港口工程品質(zhì)以及優(yōu)化工程效果而言都有諸多意義，值得推廣和深入研究。