文/馮啟浩 廣東省第一建筑工程有限公司 廣東廣州 510010
工程建設(shè)綠色環(huán)保是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會主義和諧社會的重大舉措;是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇;是推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整,轉(zhuǎn)變增長方式的必由之路;是維護(hù)中華民族長遠(yuǎn)利益的必然要求。
圍堰在海上或濕地項(xiàng)目的施工一直是建筑業(yè)面臨的—個難題,目前常用的方法是土石方圍堰和木板樁圍堰。如果在施工現(xiàn)場直接回填碾壓,容易對周邊生態(tài)環(huán)境造成污染,而且土方運(yùn)輸距離遙遠(yuǎn),運(yùn)輸、裝卸成本較高,亦用于對大氣造成污染。
珠海市金灣區(qū)某濕地公園工程,總占地面積約51 萬平方米,為了保護(hù)濕地公園水生態(tài)生物的多樣性,防止破壞濕地公園水生物的生態(tài)平衡,針對施工現(xiàn)場的新型吹填圍堰工藝對生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)施工開展科技研究,通過創(chuàng)新施工工藝,達(dá)到了預(yù)期的效果并降低工程造價(jià),得到各方好評。
吹填袋裝砂圍堰作為水利工程施工中的臨時(shí)擋水建筑物,其根本要求有兩點(diǎn):一是穩(wěn)定性,二是防滲性,本工程的特殊性還在于對大門口水道水質(zhì)保護(hù)。水質(zhì)是當(dāng)?shù)卣浅V匾暭瓣P(guān)注的,也直接關(guān)系到漁民生產(chǎn)的切身利益,所以在湖中進(jìn)行圍堰施工,不得對湖水造成污染。所以傳統(tǒng)圍堰形式:如土石圍堰、草土圍堰、竹籠圍堰等中不宜在本項(xiàng)目使用。采用新型吹填圍堰工藝對生態(tài)起到關(guān)鍵的保護(hù)作用。
本技術(shù)通過高強(qiáng)度土工布制作各種長度直徑的管袋,并與水力充填相結(jié)合,在編織袋內(nèi)吹填粉砂土而形成了堰型,不需要外運(yùn)土方,現(xiàn)場制作,成本低,施工效率高、經(jīng)濟(jì)效益明顯、環(huán)保節(jié)能,有如下創(chuàng)新性:
(1)相比于傳統(tǒng)的圍堰材料(泥土和石塊),該技術(shù)用土工織物制作大型充填袋,袋內(nèi)充填砂性土來形成海上陸地,省去了傳統(tǒng)土石圍堰工藝中裝土、運(yùn)土、卸土、碾壓四道工序,節(jié)約圍堰施工的工期,大大減少施工措施成本。
(2)該技術(shù)采用先圍堰后吹填的施工工藝,實(shí)時(shí)監(jiān)測溢流口水尾濃度,及時(shí)增加子圍堰或延長泥漿流程,保證輸泥管道接口的嚴(yán)密性。相比于傳統(tǒng)圍堰方式,可縮短工期、減少泥沙入湖,避免清淤水域水體懸浮物含量增加而影響淺水、灘涂生物生長和繁殖,對生態(tài)(植被、鳥類、水環(huán)境)起到關(guān)鍵的保護(hù)作用。
(3)該技術(shù)根據(jù)圍堰長度、充填厚度和寬度專門定制通長連體砂袋,確保連體砂袋充填后的外面線與迎水坡面線重合,起到防沖刷、利于圍堰體形成的作用。
本技術(shù)通過高強(qiáng)度土工布制作各種長度直徑的大型充填袋,并與水力充填相結(jié)合,在編織袋內(nèi)吹填砂性土來形成海上陸地,利用其穩(wěn)定性和防滲性的特點(diǎn),通過監(jiān)測溢流口水尾濃度來控制泥沙入河量,若溢流口水尾濃度超標(biāo),則增加子圍堰或延長泥漿流程,保持輸泥管道接口的嚴(yán)密性,防止泥漿從接口處噴灑,從而保護(hù)植被、鳥類、水、大氣等生態(tài)環(huán)境。既滿足了施工要求又降低了工程造價(jià),節(jié)約工期,達(dá)到節(jié)能環(huán)保、綠色施工的目的。
(1)施工工藝流程
測量放樣→棱體基底處理(將有腐蝕性的、易將充填袋刮破的雜物清理干凈)→吹填袋固定樁定位→充填袋加工鋪設(shè)充填袋→拋砂船拋沙→頂面清理整平→碎石面層鋪設(shè)→碎石面層碾壓→邊坡護(hù)坡。
(2)施工放線
圍堰施工前,首先對圍堰的走向進(jìn)行測量放樣,確定圍堰的位置,為后續(xù)施工提供保障。
(3)土工布袋體加工和運(yùn)輸
袋裝砂袋體及作為覆蓋層的無紡布、編織布、土工膜等材料均事先在專門的土工織物加工廠,按設(shè)計(jì)要求的尺寸進(jìn)行加工,并經(jīng)過材料檢測滿足要求,加工完成的袋體通過陸路運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。
(4)土工布袋體鋪設(shè)
在土工布袋體鋪設(shè)前,用測桿探測淤泥層的厚度與分布,了解鋪設(shè)土工布袋體的地形,如果是坡面地形,鋪放時(shí)在上坡方向放出10~20cm,土工布袋體根據(jù)測量放樣的位置進(jìn)行鋪設(shè)。
(5)砂料選擇
在沿海地區(qū)的吹填工程中,常采用水路運(yùn)輸+輸砂管道輸送的方式輸送至臨時(shí)砂庫區(qū)內(nèi),利用吹砂船并結(jié)合管線將砂打到中轉(zhuǎn)砂庫區(qū),然后用接力泵通過送砂管線將砂輸送至施工現(xiàn)場。袋裝砂通長袋采用接力泵送砂管安裝分頭后直接灌袋的工藝進(jìn)行施工,袋裝砂棱體由臨時(shí)砂庫區(qū)用泥漿泵取砂進(jìn)行充灌。
(6)土工布袋體充灌
通過泥漿泵將砂充灌到土工布袋體(包括砂被、袋裝砂棱體)內(nèi),從袖口開始充灌,當(dāng)充灌標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,換到其他袖口繼續(xù)充灌,直到整個袋體充灌到設(shè)計(jì)要求。充灌過程中注意控制砂袋的均勻和飽滿度,連續(xù)幾次充灌,待砂袋充到60%~80%時(shí),停止對砂袋的充灌。
圖1 土工編制填充袋鋪設(shè)
圖2 土工布袋體充灌
圖3 吹填圍堰成型效果
(1)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
本技術(shù)按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2011)、《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50202-2002)、《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2012)及有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)施工。
(2)原材料質(zhì)量管理
各種原材料包括土工合成材料、砂、碎石、等必須產(chǎn)地明確,出廠合格證及質(zhì)保書俱全。土工合成材料運(yùn)輸存儲必須采取措施,避免陽光直接照射。水泥、砂、石的存放要采取防雨水措施。
圖4 選擇合格的原材料進(jìn)場
(3)嚴(yán)格按照工序進(jìn)行
保證工程的總體質(zhì)量。隱蔽工程詳細(xì)記錄施工和工程質(zhì)量情況。對各分部分項(xiàng)工程由技術(shù)人員下發(fā)施工指導(dǎo)書,規(guī)范施工作業(yè)。
(4)填筑施工
清理基底按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行,編織袋材料、加工均符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,采取防老化措施,絕不允許有貫穿堤體的施工縫隙。
(5)護(hù)坡
干砌片石交錯有序,嵌砌緊密牢固,表面平整。土工布鋪設(shè)時(shí)布的縱向應(yīng)與壩軸線垂直。搭接部分寬度應(yīng)為0.5m。漿砌片砌筑時(shí)選取形狀及大小合適的片石,尖銳部分敲除。豎縫較寬時(shí),在砂漿中塞小石塊,砌縫寬度不大于2cm。砌筑過程中要注意選用較大較為平整的石塊為外露面和坡頂、邊口,石塊使用時(shí)應(yīng)灑水浸濕,若表面有泥土先沖洗干凈,尤其下層砌及角隅石不能偏小,砂漿要飽滿,石縫以砂漿和小碎石充填,相鄰高差不大于1.2m,各段水平砌縫一致。
(6)工程監(jiān)測
為保證堤壩施工質(zhì)量,定時(shí)對堤體進(jìn)行測量觀測。
(1)植被保護(hù)措施
植被保護(hù)主要是在圍堰前,先確定需保護(hù)的植被類型、位置、數(shù)量和保護(hù)方式。若需遷地保護(hù)的,先做好植被的遷移工作,然后再圍堰;若需就地保護(hù)的,采取劃定界限或構(gòu)筑圍欄,安排好施工作業(yè)區(qū),嚴(yán)格規(guī)范施工人員行為,防止隨地踩踏受保護(hù)植被。
(2)禽類保護(hù)措施
鳥類保護(hù)措施是圍堰施工時(shí),盡量減少對原有塘埂、濕地的破壞。施工過程要有組織地就地保護(hù)部分植被,圍堰與清淤邊線間植被盡可能保留,并控制好清淤坡度,使水陸交界地段保留淺水濕地生態(tài)環(huán)境,滿足涉禽類在淺水濕地覓食和生存需要。
(3)水環(huán)境保護(hù)措施
水環(huán)境保護(hù)主要是按照環(huán)境保護(hù)措施組織實(shí)施,嚴(yán)格按照操作程序進(jìn)行,盡量縮短疏浚吹填工期,合理安排施工數(shù)量、位置和挖掘進(jìn)度,減少對底泥的擾動強(qiáng)度和范圍;對現(xiàn)場施工人員的生活污水和施工廢水進(jìn)行有效處理,不得無序排放。
減輕吹填過程泥沙入湖的環(huán)境保護(hù)主要是通過采取先圍堰后吹填的施工工藝,監(jiān)測溢流口水尾濃度。若溢流口水尾濃度超標(biāo),則增加子圍堰或延長泥漿流程,保持輸泥管道接口的嚴(yán)密性,防止泥漿從接口處噴灑,并做好設(shè)備的日常檢查維修工作。
(4)大氣環(huán)境保護(hù)措施
大氣環(huán)境保護(hù)主要是要求在施工便道撒水防塵,由專人負(fù)責(zé)成立清掃專業(yè)隊(duì)伍,保證道路清潔、運(yùn)行狀況良好;對已經(jīng)完成的吹回填工程及時(shí)督促并組織分片驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后移交上部土方施工隊(duì)伍施工,減少吹回填土方水土流失。
生態(tài)環(huán)境保護(hù)是工程環(huán)保控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在清淤、吹填施工過程中,加強(qiáng)泥沙的散失控制和掉落防范,采用先進(jìn)的船機(jī)設(shè)備,嚴(yán)格按照操作規(guī)程,科學(xué)安排作用程序,減少施工日數(shù),采取各種減少泥沙的措施,避免造成清淤水域水體懸浮物含量增加而影響淺水、灘涂生物生長和繁殖。
吹填造地施工過程水土保持的控制是通過加強(qiáng)現(xiàn)場管理,控制好土方平衡,做到控方填方一次到位,減少臨時(shí)堆放及土方倒運(yùn)帶來的水土流失。在挖方填方之前,認(rèn)真做好現(xiàn)場排洪排澇的平面布置,填方區(qū)臨時(shí)排水溝貫通,并與場外排洪系統(tǒng)連通,做好回填區(qū)排水、倒流工作。
珠海市某濕地公園工程在新型吹填圍堰工藝對生態(tài)保護(hù)的研究技術(shù)施工過程中,嚴(yán)格按照施工規(guī)范以及操作工序執(zhí)行。均滿足規(guī)范要求,施工質(zhì)量得到業(yè)主、監(jiān)理、質(zhì)監(jiān)部門的一致好評。
圖5 濕地公園局部完成效果
本工程通過吹填圍堰造的陸地,為基礎(chǔ)管樁施工場地和車輛運(yùn)輸通道提供極大的施工作業(yè)條件,解決了傳統(tǒng)圍堰工藝普遍對濕地項(xiàng)目生態(tài)環(huán)境破壞的難題,為施工現(xiàn)場的提供臨時(shí)運(yùn)輸通道,樁機(jī)停放位置,滿足樁基礎(chǔ)施工條件,車輛運(yùn)輸,人員長距離跨海通行的需要。與常規(guī)做法相比,不必運(yùn)輸,裝卸,碾壓等多道工藝,也減少了安全施工隱患,改善環(huán)境質(zhì)量,此操作體系簡便易行,有利于節(jié)能環(huán)保,從實(shí)際的施工效果來看,本工程采用該施工技術(shù)實(shí)施后,能夠?qū)崿F(xiàn)施工和自然和諧相處的發(fā)展目標(biāo),加快施工進(jìn)度,可全面鋪開施工,施工工作面大,施工進(jìn)度穩(wěn)定,節(jié)約工期40 天,減少施工管理成本32 萬元。減少工程導(dǎo)致的水土流失生活垃圾、淤泥、棄土方、建筑垃圾等處理將生活垃圾運(yùn)至城市垃圾處理場;棄土方、建筑垃圾、淤泥等外運(yùn)至城管相關(guān)部門的合法堆放場地。滿足節(jié)能環(huán)保綠色施工理念,有良好的社會效益。吹填圍堰后大大減少工程水土流失,對淤泥,棄土方,建筑垃圾起到很好的控制,減少后期的垃圾清理和運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用。節(jié)省費(fèi)用清理費(fèi)用6 萬元、運(yùn)輸費(fèi)用9 萬元。
珠海市某濕地公園先圍堰后吹填的施工工藝,監(jiān)測溢流口水尾濃度。若溢流口水尾濃度超標(biāo),則增加子圍堰或延長泥漿流程,保持輸泥管道接口的嚴(yán)密性,防止泥漿從接口處噴灑,并做好設(shè)備的日常檢查維修工作。清淤、吹填施工過程中,加強(qiáng)泥沙的散失控制和掉落防范,采用先進(jìn)的船機(jī)設(shè)備,嚴(yán)格按照操作規(guī)程,科學(xué)安排作用程序,減少施工日數(shù),采取各種減少泥沙的措施,避免造成清淤水域水體懸浮物含量增加而影響淺水、灘涂生物生長和繁殖。既能滿足施工要求節(jié)約成本,又達(dá)到了綠色施工的效果。