浅议吹填造陆工程的施工工艺及质量控制

 一、工程概况

xx区造陆工程吹填区长宽为1378、1348m，面积185.88万m2，吹填量约1000万m3。整个吹填区面积较大，因此沿东西方向修筑了一条隔埝将其分为南北两个吹填区。施工时先吹填南区，完成后吹填北区。
取泥区位于吹填区以南2.8km处，长宽为1490、485m，面积72万m2，取泥区涂面平坦，但水深较浅，船舶直接进场有一定困难。
根据取泥区地质报告分析，取泥区地质从上至下分别为：淤泥、淤泥粉质粘土、粉土或粉质粘土、粉砂、粘土。其中-14.0m至-20.0m间为粉土、粘土或粉砂。
吹填施工技术要求：吹填高程为+5.5m～+6.0m，吹填表面土重度不低于14KN/m2，表层含水率低于85%。

二、主要施工方法

2.1绞吸船进场、布置
本工程取泥区涂面较高，低潮位时取泥区东侧仅为-0.2m（潮高基准面计），因此吃水较深的绞吸船较难直接进场施工及遇特殊气候时无法及时撤离避风，故安排绞吸船分二期进场。
根据进场的绞吸船吃水深度情况，首先安排一艘吃水较浅的钢桩定位绞吸船在高潮位时进场，在取泥区东侧-0.8m涂面高程处就位（距取泥区东边约1300m），侯潮进行航道及避风船槽开挖，挖泥直接吹入吹填区。航道及避风船槽挖深-4.0m，船槽面积300×300m（吹填管线设计图）。
船槽及部分航道开挖完成后，将该船移至取泥区西侧，就位后侯潮开挖另一船槽，完成后进入正常施工，同时将第二艘吃水较深的船拖至第一期开挖的船槽内将航道疏通至取泥区内进行正常施工。
2.2排泥管布设
施工排泥管根据取泥区位置及吹填要求结合现场具体情况布置，浮管在船舶进场时随船拖至现场，其余管线就地安装。

2.2.1沉管布设
1、沉管布置
沉管采用1+1组装方式，即一节12m钢管加一节1.8m胶管，管与管间采用高强度螺栓连接。
沉管布设时按照东堤轴线二侧200m范围内不得布设排泥管的要求进行，沉管取泥端布设距取泥区边界100m左右，以防取泥区发生塌陷造成沉管下滑、弯折，登陆点布置在吹填区东南角，两绞吸船水下管铺设长度分别为：2996m、3150m。
考虑前期需进行船槽及航道开挖，因此一条沉管取泥端先布置在取泥区以东约800m处，在船槽及部分航道开挖完成后，移至取泥区内，在此同时在取泥区靠西侧部位将另一条沉管布置完成。
2、沉管安装
沉管采取在岸上分段组装，每段长700m左右，每段完成后乘潮推入水中，然后在水中用锚艇配合将各段组装成整体，拖至沉放位置，并与浮管连接。在沉管与浮管相接处抛两个管线锚加以固定。
2.2.2岸管布设
本工程吹填区划分为二块，因此岸管将根据施工进程分期布置。
南区吹填时，排泥管沿南堤和中隔埝布设；北区吹填时，排泥管沿中隔埝和北堤布设。考虑后期吹砂布置排泥口，岸管布置时每隔200m设一胶管，以便今后拆装。
排泥口位置随吹填进程由东南角逐步向水门处推进，各管口间距根据吹填平整度情况实时确定，管口离围堤内侧底脚须有一定距离，保证泥浆喷射落水点据堤脚30m以上，以免出口泥浆对围堤造成冲刷。
2.3吹填施工
根据对整体工程施工考虑确定的施工方案，本工程吹填需分层进行，第一层用-14m以上淤泥吹填至4.5m高程，第二层用-14m～20m范围内砂吹填至5.5m。分层吹填可以使浮泥流泥尽量排出吹填区外并且可以使下层较硬土层尽可能吹填至表面，有利于后续软基处理施工。
吹填施工流程如下：

2.3.1船机布置及挖泥施工
安排二艘绞吸船施工，故取泥区划分为东西二块，分别布置一艘船施工，各船在取泥区内按东西向条幅开挖，避免相互间在施工抛锚及生产开挖时产生干扰，充分发挥设备生产能力。
绞吸船挖泥分层进行，第一层挖深至-14.0m，待吹填区表层泥面标高至+4.5m时，再进行第二层开挖，挖深至-20m。
挖泥深度的控制
1、施工前正确理解取砂区取深并严格按照GPS坐标式测深仪指示进行挖槽深度控制。当挖泥船上的荷载以及水位发生变化时，及时计算并调正绞刀头的下放深度。
2、吹填施工时绞吸挖泥船在取砂区施工时，必须随时关注潮水的变化，掌握水位变化情况，并实时调整施工挖深，确保施工质量。
2.3.2吹填施工
1、吹填程序安排
本工程吹填区划分为二块，吹填时先吹填南侧区淤泥层，待泥面表层标高达+4.5m后，转吹填北侧区，使南侧区淤泥能够有一定的排水固结时间，增加强度，以利于提高上层吹填质量，北侧区吹填15～20天后继续从南侧区东南角及东北角处吹填南侧区砂层至要求标高。
2、吹填
在吹填於泥层时，根据现场的吹填效果布设排泥口，先把排泥口架设在距水门最远处进行吹填，待管口处泥面标高至4.6m～4.7m左右时，延伸排泥管至下一个吹泥口，以此类推，直至於泥层吹填结束。
吹填第二层粉土（粉砂）时，亦从距水门最远处开始，根据吹填砂的流动效果及坡比布设排泥口，必要时将排泥管向吹填区内延伸，以保证砂层能够覆盖至吹填区中部。吹填时管口另外加装散喷头，减小管口喷出泥浆对淤泥层的冲击，使出砂均匀落在吹填区内，提高表面强度。

三、工程质量控制

3.1  挖泥船定位
    1.施工时，挖泥船自身采用GPS定位法，保证定位精度符合《疏浚工程技术规范》要求。定位所用仪器必须符合精度要求，施工中按规定定期检测。
    2.挖泥船上的GPS系统按预置的施工区、开挖线进行施工导航。根据施工需要程序化、科学化管理，动态控制疏浚施工。
    3.开挖的实际位置应根据船上的定位点与实际船型的几何图形的相对关系确定，疏浚作业时，经常用定位仪器校正船位，以保证疏浚范围的有效控制。
3.2  开挖深度控制
    1.施工期间定期对GPS天线高及施工用的水尺进行校核。挖泥船的挖深指示标尺在施工前校验，施工过程中应根据挖泥船的吃水变化进行修正。
    2.在疏浚施工中，水位须及时、正确观测并通报，船舶施工操作人员根据水位的变化，及时调整绞刀的下放深度，以保证施工挖深。
    3.疏浚施工根据回淤及冲刷情况增加或减少施工超深，超深的深度通过施工初期试挖确定，并根据实际情况和实测资料随时修正。
    4.为了更好地掌握卵石回淤规律，采取分区进行水深测量，即挖完一段，测完一段，随时做到心中有数，以便及时调整施工工艺。
3.3吹填区平整度的控制
施工期间根据吹填砂的实际沉降、流程和吹填砂坡比，及时调整管线间距，并经常性测量吹填高程，及时延伸排砂口，实时变换排砂口方向，保证吹填砂平整度满足要求。

四 结语

采用分层开挖、分层吹填的施工方法可以使浮泥流泥尽量排出吹填区外并且可以使下层较硬土层尽可能吹填至表面，有利于后续软基处理施工；同时在吹填过程中必须根据根据泥面的实际沉降、流程和坡比，及时调整管线间距，并经常性测量吹填高程，及时延伸排泥口，实时调整排泥口方向，保证泥面平整度满足要求，为后序软基处理施工创造有利条件。