探討大型港口施工項目中疏浚吹填施工技術實際應用

楊斌

（中交廣州航道局有限公司，廣東 廣州 510000）

港口疏浚吹填施工具有一定難度和復雜性，要想保證施工質量和安全，還應做到科學運用施工，做到合理進行施工安排。因此，還應加強大型港口施工項目中疏浚吹填施工技術的應用研究，繼而使港口工程得到較好建設。

1 疏浚吹填施工技術概述

1.1 疏浚施工

疏浚施工以江河、湖泊等水域疏通為主，通過土石開挖、爆破作業等形式進行港口、河道等工程的擴建與改造。施工期間，需要采用大型機械作業進行開挖施工，在港口開鑿、河道修整等方面得到了廣泛運用。

多數工程在水上進行，需要采用擁有大功率耙吸頭、定位準的疏浚設備，如大艙容耙吸頭挖泥船等，擁有較大作業難度。在水域環境復雜、工程規模大的情況下，需要采用大量設施設備，資源調配和工程管理等工作開展需要面臨較大挑戰。

1.2 吹填施工

在吹填施工期間，需要從水下挖砂土，利用泥泵、排泥管線等輸送至填平地點。河道疏浚等工程中，則可以利用疏浚土進行吹填，用于提防修復、建筑加填等作業。針對從水底取出的土料，一般需要排除空氣和水分完成密實土料打造，并通過分批吹填保證固結效果。

2 大型港口施工項目中疏浚吹填施工

2.1 項目概況

科倫坡港口城項目一期工程由陸域吹填、防波堤等各部分構成，以吹填為主，工程量約7100 萬m3。陸域形成面積約268.9 萬m2，標高在+0.5m ～+6.5m 間不等，吹填標高預留0.7m，工程量較大。防波堤墊層砂拋填采用一級基礎平臺，標高-9.1m，寬12.5m，基礎長3145m，工程量約290萬m3，以回填砂及石料為主原料。取砂地點在項目北側，水深在-13 ～-36m，面積約171km2。

2.2 總體部署

結合工程地質條件可知，防波堤及吹填區包含黏土、中砂、殘積土、全風化片麻巖等土層，層厚在1 ～3.5m，以中粗砂為主，部分為礫砂。開工后，安排挖泥船進場取砂，形成臨建和石料堆場區，對陸域形成掩護。護岸結構采用碼頭斜坡式，先通過拋石形成淺水堤身和深水護腳，然后，拋填出-5.0m 平臺和臨時道路加寬平臺。對不合格材料需進行開挖和換填，符合條件下按施工要求完成斷面開挖、回填。在吹填作業期間，組織實施地基處理，分別進行護岸、道路等不同區域施工組織。主要區域劃分為A1-A8 區域，如圖1 所示，按施工圖順序進行回填施工。基礎采取分區段拋填方式，由由東南向西北實施單向拋填，各區段長為100m。完成拋填砂施工后，理坡至1：10，并進行整平施工，達到加固效果。

圖1 項目總體施工區域部署

2.3 船舶選擇

項目屬于大型陸域吹填項目，疏浚吹填產生較大粗砂需求量，并且對回填砂提出了較高質量要求。而取砂區距離回填區域較遠，需要采用大型耙吸挖泥船作業，在加快施工進度的同時，保證施工質量。耙吸挖泥船配備耙頭挖掘機、水力吸泥裝置等設備，耙臂放至水能夠與泥面接觸。借助推進裝置拖帶耙頭向前移動，能夠將水下土層耙松，達到挖掘泥沙的作用。利用泥泵抽吸，可以將挖掘的泥漿裝入泥艙。航行到指定區后，可以進行直拋作業。由于耙吸挖泥船能夠進行自動化施工，因此，能夠達到高效作業目標。本項目采用了“浚洋1”和“萬頃沙”兩艘萬方耙聯合施工，同時，在錨艇的配合下，保證了施工的高質高效完成。

2.4 施工準備

在施工前，結合項目所在區域氣候、水深、風浪等因素，同時，根據船舶性能、施工工況等條件，需要制定詳細施工方案，明確施工作業順序，保證施工順利開展。結合造陸順序和水深分布，需要制定吃水規劃，做好拋填、艏吹等工序搭接，保證滿足安全航行要求的同時，能夠實現“弧形推進”，由陸地向海域倒退施工，達到成陸施工目標。

2.5 過程控制

（1）基槽開挖。在基槽開挖階段，需要遵循分層、分階梯原則，以免漏挖問題的發生。各條開挖槽尺寸應與相鄰挖槽重疊，區域達到5m 以上。根據工程平面圖，可以設定控制參數，由挖泥船駕駛臺控制航跡，挖泥臺控制雙耙，自動進行基槽開挖作業。在疏浚區域內，每船次結束后，應安排測量人員采用多波束測量，對水深變化進行實時監測。在最大厚度達4m 區域，應實施分層開挖，嚴格控制標高。在邊坡位置，應采取階梯開挖方式，高差在50 ～100cm 以內。工程采用耙吸挖泥船，兩側裝有輸泥管線，管末連接有耙頭，開挖階段，航速控制在1 ～2 節，并借助溢流系統排出泥艙內多余水，裝艙一次約1 ～2h。挖泥裝艙結束后，對于不合格材料的開挖，應安排施工船舶航行至業主指定拋泥區進行卸泥。

（2）直拋作業。在直拋作業期間，需要使拋砂保持平整，以便加強吹填區的平整度控制。不同于直拋疏浚物，拋砂前需要完成吹填區規劃，結合水深和船舶尺度進行25m×50m方格劃分。完成拋填區規劃后，對圖形進行繪制，并通過電子化處理輸入到耙吸船。結合吹填砂性能、拋砂距離等因素，合理進行拋砂航線規劃，確定船舶航行速度和泥門開度，能夠使拋砂平整度得到控制。在船舶航行至吹填區后，應做好航速控制，達到設計方格位置做好泥門開度調節，使大部分回填砂直拋達到深水區。在船舶吃水減小后，可以將剩余回填砂傾倒至淺水區，然后，將泥門關閉，重新取砂。在作業期間，還應對每次傾倒位置進行記錄，在航行圖上標注。回填達到一定數量后，應做好水深測量，對回填質量進行檢查，根據水深變化和回填砂擴散情況重新調整作業計劃，保證后續施工作業的回填效果。

（3）虹吹作業。開展虹吹作業，在耙吸船取砂并到達指定水域后，需要利用高壓沖水方式對艙內砂進行稀釋。利用泥泵將稀釋成的混合物吸出，然后，利用管道傳送至船頭位置的虹噴口，能夠將混合物虹噴至指定區域，達到成陸目標。結合施工要求，應做好船舶姿態調整，并加強虹噴口徑、流速和濃度等參數控制，確保噴出的混合物能夠達到指定位置，達到堆積高度。實際在工程施工期間，需要做好標高放樣。每次虹吹作業后，應確認堆積效果是否達到標高要求，并對平整度進行測量。采用進車、側推等方式，能夠對噴落點進行調整。由于虹吹的為中細砂，擁有較大流動性，還要完成導流溝開挖，并完成標桿插放，實時觀測成型效果。此外，還應完成擋流壩砌筑，確保虹吹到陸地上的泥沙能夠在岸側存留，繼而達到加快施工效率的目標。

（4）艏吹作業。開展艏吹作業，需要在船艏對水上提前布置的管線進行對接，然后，利用砂泵將艙內砂吸出，通過水上浮管和陸地管線送至指定區域。工程部分吹填區需要利用疏浚土作業，還要采用艏吹方法進行吹填施工，使泥沙流失率得到有效控制。在實際作業過程中，還應對溢流高度進行適當提升，使泥砂擴散趨勢得到抑制。在作業頻率較高的區域，還要在陸地完成三通管線假設，利用2 ～3個分支管線完成吹填作業。施工期間，應加強管線觀測，確認是否存在堵塞或破裂情況。一旦發現流速和流量異常，應立即對設備和管線進行檢查，確保施工安全。此外，為加強標高控制，應做好標示桿的設置。發現超高位置，應及時進行整平。在管頭位置容易出現標高超高情況，還應對吹填管頭進行更換，并使管線得到適當加長，同時，做好整平處理，繼而使施工效果得到保證。

（5）回填整平。在回填施工期間，臨時道路需要采用堤心石和回填砂結構。在回填階段，還應利用小型絞吸接管和耙吸船進行虹吹施工，使砂回填達到+3.0m 標高位置。利用回填墊層碎石，能夠完成臨時道路鋪筑。針對已經形成陸域的位置，在設計標高初步達成后，還應完成60m×30m 格網劃分，做好方量平衡計算。在此基礎上，需要利用推土機進行場地整平作業，期間應加強放樣測量，設施標桿，最終使標高和平整度達到工程驗收要求。

3 結語

綜上所述，大型港口疏浚吹填施工涉及較大范圍，還應做好施工總體部署，結合不同區域施工需求提出相應施工方法，使施工質量得到有效控制。實際進行疏浚吹填施工期間，還應結合施工需求做好船舶選擇和施工準備，并加強各個施工環節控制，繼而使項目施工效果得到保證。