陳振宏 廖友誼
當(dāng)代很多地區(qū)港口建設(shè)項目中,疏浚吹填技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛,這種施工方式和港口建設(shè)模式呈現(xiàn)逐漸成熟化趨勢。本文重點對港口疏浚吹填工程進行深入探究,了解我國相關(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)知識和案例來分析港口數(shù)據(jù)吹填技術(shù)工藝特點,提出相關(guān)工程管理建議。
在我國社會生產(chǎn)力和市場經(jīng)濟不斷發(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數(shù)案例證明非常有效且實用,通過專業(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進行吹填作業(yè),這種方式讓兩個地點的工程建設(shè)需求都得到了滿足。該工藝對于提升港口工程品質(zhì),提升海上貿(mào)易、軍事實力,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。因此有必要對港口疏浚吹填技術(shù)進行探索,不斷優(yōu)化工藝水平。
疏浚即在港口及航道工程建設(shè)過程中,使用疏浚挖泥船結(jié)合相關(guān)水下設(shè)備對水底淤泥及土石方進行挖掘。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裝船待用。
吹填是指將通過疏浚工藝挖掘出來的沙石淤泥運送到目的地后進行填充處理,該工藝一般分為以下三個組成部分:
(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)備對土料進行高壓沖刷,通過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)打造密實土料打下了基礎(chǔ)。
(2)排除水分。挖泥船設(shè)備挖掘淤泥進行儲存期間,泥漿內(nèi)部成分會因重力而沉淀分層,再通過淤泥儲存室結(jié)構(gòu)特點將水分排放出去,留下軟塑狀態(tài)泥料。
(3)固結(jié)。通過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行吹填,每層厚度控制在合理范圍,待上一層土料沉降密實并排除水分后,再吹填下一層。最后,整個吹填工程需要預(yù)留約3個月時間進行沉降觀測,同時通過物料覆蓋或種植植被等方式避免土料基層流失。
A港位于某區(qū)域,為發(fā)展當(dāng)?shù)匾夯烊粴忭椖?,按照?guī)劃在當(dāng)?shù)財U建一處專用港口,擬建一個16.3萬方天然氣作業(yè)船泊位,碼頭規(guī)劃長度500m。項目方結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況,擬采用疏浚吹填工藝進行建設(shè),項目總投資額約50億元。該項目采用的流程工藝細節(jié)如下:
項目方結(jié)合專業(yè)經(jīng)驗和當(dāng)代實際環(huán)境特點,按照工期規(guī)劃,確定項目施工管理和執(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進行,結(jié)合統(tǒng)一管理保證項目快速穩(wěn)定推進。
根據(jù)該地實際情況,項目方?jīng)Q定基于疏浚吹填工藝將項目劃分為三個施工區(qū)域,即港區(qū)航道疏浚吹填施工區(qū)、吹填護堤施工區(qū)和軟基加固施工區(qū)。
該項目施工需要同時滿足工期要求和整體安全性,需要保證臨時護堤盡快形成達標(biāo)斷面,以便后續(xù)疏浚吹填工藝達到施工條件。此外將水陸充沙袋施工進行結(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行軟基加固。
(1)臨時護岸
為整個工程打下基礎(chǔ)的臨時護岸工程直接影響整個工程進度和品質(zhì),施工過程當(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,采用回填中細砂形成返壓層。設(shè)備方面用吹沙泵配合接力泵進行施工,自東向西充填沙袋。施工過程中考慮到安全防護,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,而該項目主要土質(zhì)是原狀土,項目方通過科學(xué)計算得出以下數(shù)據(jù):24寸絞吸船泥泵流量約為1千m3每小時,泥漿平均濃度35%,設(shè)備綜合施工效率約為20.36萬方每月,結(jié)合施工工期要求,預(yù)計花費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,長度100m,并與陸地管線系統(tǒng)進行對接。
(4)吹填施工把控
吹填標(biāo)高根據(jù)實際設(shè)計規(guī)劃和實際情況進行合理把控,在實現(xiàn)預(yù)留合適沉降量的基礎(chǔ)上,確保吹填工藝泥面標(biāo)高達標(biāo)。而另外,項目方還安排了專員進行巡視,主要工作為及時發(fā)現(xiàn)工程滲漏情況,以便及時進行補救,避免泥沙流失對工程造成影響。在圍堤合攏后通過事先建立的水門進行排放,施工期間保持對排水濃度進行監(jiān)測,根據(jù)變化針對性調(diào)整排水口高程,以便嚴格把控排水泥沙含量。另一方面在排水處利用無紡?fù)凉げ嫉炔牧线M行保護,進一步降低土沙流失量。
相比傳統(tǒng)建筑工程項目,疏浚吹填工藝技術(shù)具備多種優(yōu)勢,主要包括產(chǎn)品周期長、工程流動性較大以及設(shè)備工藝集約程度較高。而在相關(guān)工程進程當(dāng)中為了保證質(zhì)量和安全,需要做到以下幾點:
因為疏浚吹填工藝往往涉及到較大規(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)工種和施工團隊。在此基礎(chǔ)上做好項目規(guī)劃,保證不同施工團隊以及施工流程進行優(yōu)質(zhì)配合,確保施工正常進行。值得一提的是項目組需要由對疏浚吹填工藝有豐富經(jīng)驗的人員組成,他們同時還需要對相關(guān)港口工程項目地環(huán)境有足夠的了解,基于這種要求,對項目的水文特點、地質(zhì)特點以及環(huán)境特點的全面考察評估必不可少。
前面提到疏浚吹填工程涉及到大量資金投入,那么無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,保障每項專業(yè)技術(shù)資源都以合理的方式進行投入。如果不做好成本把控,一方面會造成相關(guān)工程材料、技術(shù)設(shè)備資源浪費,同時也會影響項目整體投入產(chǎn)出比,進而影響相關(guān)企業(yè)效益,最終導(dǎo)致企業(yè)及項目本身核心競爭力下降。
另外,在疏浚吹填工程進行過程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)由項目管理方和相關(guān)技術(shù)負責(zé)人組成質(zhì)量監(jiān)督小組,根據(jù)項目實際情況制定合適的質(zhì)量管理體系。在疏浚吹填工程各個施工區(qū)和施工流程當(dāng)中,保證每一個施工項目品質(zhì)達到工程要求,同時也保證施工執(zhí)行流程的科學(xué)性和合理性。在該過程中,質(zhì)量監(jiān)督小組能夠?qū)γ總€施工人員以及團隊進行監(jiān)督管理,利用科學(xué)檢測體系來督促各個項目組嚴于律己,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。
我國技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)展促進了港口工程項目的發(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)項目會積極利用比較成熟的疏浚吹填工藝進行建設(shè)。結(jié)合實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。