刍议港口疏浚吹填施工技术与工艺
2019-01-15陈振宏廖友谊
陈振宏 廖友谊
当代很多地区港口建设项目中,疏浚吹填技术应用越来越广泛,这种施工方式和港口建设模式呈现逐渐成熟化趋势。本文重点对港口疏浚吹填工程进行深入探究,了解我国相关领域中该类工程技术应用现状,并结合相关专业知识和案例来分析港口数据吹填技术工艺特点,提出相关工程管理建议。
在我国社会生产力和市场经济不断发展大环境下,港口工程建设水平质量是保障相关产业高质量发展的关键。疏浚吹填工艺则被无数案例证明非常有效且实用,通过专业技术手段将港口航道中泥沙岩石挖掘并输送到合适地点进行吹填作业,这种方式让两个地点的工程建设需求都得到了满足。该工艺对于提升港口工程品质,提升海上贸易、军事实力,以及支持水利防汛、养殖产业发展都有关键意义。因此有必要对港口疏浚吹填技术进行探索,不断优化工艺水平。
一、疏浚吹填工艺技术原理概述
1.疏浚
疏浚即在港口及航道工程建设过程中,使用疏浚挖泥船结合相关水下设备对水底淤泥及土石方进行挖掘。目前比较常用的设备技术类型有链斗式、铲斗式、绞吸式等,这些设备能够在很多不同水陆条件下将水底沙石淤泥挖掘出来装船待用。
2.吹填
吹填是指将通过疏浚工艺挖掘出来的沙石淤泥运送到目的地后进行填充处理,该工艺一般分为以下三个组成部分:
(1)湿化崩解。正常情况下,水底土料由沙石、水及空气组成,吹填工艺第一步在于利用设备对土料进行高压冲刷,通过该方式排除土料中的空气,留下水与沙石土的混合物,这样为后续打造密实土料打下了基础。
(2)排除水分。挖泥船设备挖掘淤泥进行储存期间,泥浆内部成分会因重力而沉淀分层,再通过淤泥储存室结构特点将水分排放出去,留下软塑状态泥料。
(3)固结。通过吹填驻堤等方式建立相关工程基础,其原理是多次分批由下而上进行吹填,每层厚度控制在合理范围,待上一层土料沉降密实并排除水分后,再吹填下一层。最后,整个吹填工程需要预留约3个月时间进行沉降观测,同时通过物料覆盖或种植植被等方式避免土料基层流失。
二、疏浚吹填技术工艺论述——以A港建设为例
A港位于某区域,为发展当地液化天然气项目,按照规划在当地扩建一处专用港口,拟建一个16.3万方天然气作业船泊位,码头规划长度500m。项目方结合当地实际情况,拟采用疏浚吹填工艺进行建设,项目总投资额约50亿元。该项目采用的流程工艺细节如下:
1.确定施工准则
项目方结合专业经验和当代实际环境特点,按照工期规划,确定项目施工管理和执行准则为科学结合水陆工程,利用技术创造施工条件,合理划分工程线并多段同时进行,结合统一管理保证项目快速稳定推进。
2.合理划分施工区域
根据该地实际情况,项目方决定基于疏浚吹填工艺将项目划分为三个施工区域,即港区航道疏浚吹填施工区、吹填护堤施工区和软基加固施工区。
3.工艺规划
该项目施工需要同时满足工期要求和整体安全性,需要保证临时护堤尽快形成达标断面,以便后续疏浚吹填工艺达到施工条件。此外将水陆充沙袋施工进行结合,随后在港区水上采用碎石垫层施工工艺,最后待疏浚吹填完工后进行软基加固。
4.具体工艺流程
(1)临时护岸
为整个工程打下基础的临时护岸工程直接影响整个工程进度和品质,施工过程当中采用中粗砂回填,促使其尽快形成断面,为后续排水施工做好准备。该案例中施工区沙土品质不错,采用回填中细砂形成返压层。设备方面用吹沙泵配合接力泵进行施工,自东向西充填沙袋。施工过程中考虑到安全防护,提前布置好了碎石垫层和土工布层。另外该流程施工充分考虑到了沉降因素,根据当代地质情况和水深等因素设定好了沉降预留量,在此基础上采用了比较科学的分层施工方法。
(2)施工设备选择和工期测算
结合该工程基本情况以及当地周边技术条件,项目方决定使用绞吸式船设备执行吹填施工,施工土质及配套设备品质是决定绞吸船工作效率品质的关键,而该项目主要土质是原状土,项目方通过科学计算得出以下数据:24寸绞吸船泥泵流量约为1千m3每小时,泥浆平均浓度35%,设备综合施工效率约为20.36万方每月,结合施工工期要求,预计花费5.1月能够保质保量完成施工。
(3)布设吹填管道和排水系统
根据实际,分别采用了三种排砂管线,即水上浮管、陆上管线、水下沉管,管线管径为Φ600mm,并采用法兰螺栓连接,另外水上、陆上管线壁厚12mm。排砂管布线方案为800m水上浮管线通过绞吸船与水下管线系统连接。水下管线架设一般采用3+1方式,采用3节钢制管道与1节胶制管道结合,管径依然为600mm,长度100m,并与陆地管线系统进行对接。
(4)吹填施工把控
吹填标高根据实际设计规划和实际情况进行合理把控,在实现预留合适沉降量的基础上,确保吹填工艺泥面标高达标。而另外,项目方还安排了专员进行巡视,主要工作为及时发现工程渗漏情况,以便及时进行补救,避免泥沙流失对工程造成影响。在围堤合拢后通过事先建立的水门进行排放,施工期间保持对排水浓度进行监测,根据变化针对性调整排水口高程,以便严格把控排水泥沙含量。另一方面在排水处利用无纺土工布等材料进行保护,进一步降低土沙流失量。
三、疏浚吹填技术工艺管理
相比传统建筑工程项目,疏浚吹填工艺技术具备多种优势,主要包括产品周期长、工程流动性较大以及设备工艺集约程度较高。而在相关工程进程当中为了保证质量和安全,需要做到以下几点:
1.做好项目团队组建
因为疏浚吹填工艺往往涉及到较大规模的工程建设,其在投资金额以及人力物力成本方面都比较高昂,那么项目方在确定该工艺施工方法之后,需要合理联合多方面技术工种和施工团队。在此基础上做好项目规划,保证不同施工团队以及施工流程进行优质配合,确保施工正常进行。值得一提的是项目组需要由对疏浚吹填工艺有丰富经验的人员组成,他们同时还需要对相关港口工程项目地环境有足够的了解,基于这种要求,对项目的水文特点、地质特点以及环境特点的全面考察评估必不可少。
2.做好成本管理
前面提到疏浚吹填工程涉及到大量资金投入,那么无论是人力成本还是技术成本,都需要按照科学方式做好成本预算和管理,保障每项专业技术资源都以合理的方式进行投入。如果不做好成本把控,一方面会造成相关工程材料、技术设备资源浪费,同时也会影响项目整体投入产出比,进而影响相关企业效益,最终导致企业及项目本身核心竞争力下降。
3.做好施工质量监督和管理
另外,在疏浚吹填工程进行过程当中,应当由项目管理方和相关技术负责人组成质量监督小组,根据项目实际情况制定合适的质量管理体系。在疏浚吹填工程各个施工区和施工流程当中,保证每一个施工项目品质达到工程要求,同时也保证施工执行流程的科学性和合理性。在该过程中,质量监督小组能够对每个施工人员以及团队进行监督管理,利用科学检测体系来督促各个项目组严于律己,保证质量,保证安全。只有这样才能够充分保证疏浚吹填工程以较高质量和安全性按照既定规划完成。
四、结语
我国技术和经济发展促进了港口工程项目的发展,现代港口工程建设非常重视港池泊位疏浚和相应位置的陆域形成,因此相关项目会积极利用比较成熟的疏浚吹填工艺进行建设。结合实际情况采用该工艺可以将港池疏浚土沙挖掘处理并转移至指定位置形成陆域,这对提升港口工程品质以及优化工程效果而言都有诸多意义,值得推广和深入研究。