摘要:随着由于大型挖泥船的不断出现,疏浚吹填工程也朝大规模化发展,疏浚吹填一次所形成的陆域面积从10来万m2增加到300多万m2,使疏浚吹填造地工程的施工质量控制变得更加复杂,经常出现由于施工措施不当,造成吹填泥面平整度不够、泥浆流失量过大等问题,不但增加了施工成本和工期,而且还会给后期的软基处理带来诸多困难。因此,本文针对大型疏浚吹填工程施工中常见的问题进行总结,并结合我公司实施的大型疏吹填工程实例,根据实际经验提出相应的解决措施,为大型疏浚吹填施工提供参考。
关键词:疏浚吹填;常见问题;处理措施
1 围埝漏泥、流失量大等问题危害及处理措施
1.1疏浚吹填过程中出现的问题
在施工中:
⑴ 有部分吹填埝体为抛石堤心结构,在铺设土工布倒滤层完成后,在后期的抛石护面施工中可能对土工布造成破坏,致使后期吹泥过程中,泥浆从土工布破损处通过堤身及堤底往海测泄流,产生管涌现象。
⑵ 有部分埝体为在栅栏板顶面吹填充填袋。由于栅栏板是安放在抛石结构上,石块与栅栏板之间存在一定的缝隙,当吹泥标高达到抛石结构顶标高时,泥浆通过石块与栅栏板之间的缝隙往外溢流。
1.2漏泥问题所产生的危害
围埝漏泥情况导致的危害有:
⑴ 吹填区土方流失严重,尤其是对吹填标高有要求时,影响严重;⑵ 泥浆回流施工区,造成施工期回淤量增加,重复扫浅,增加工程成本; ⑶ 影响正常的吹填进度,成陆困难;⑷ 对已成型的埝体产生安全隐患。
1.3 常规处理措施
以前出现这样的问题,常用的工艺为用土工布进行封堵,但通过实际效果看,存在一定的不足。
前者主要发生在堤身及堤底,一般在吹填泥面以下较深的位置(视堤体高度不同而有所差异,有的多达6m-9m),要求用于封堵的土工布宽度较大,在铺设的过程中,一方面由于泥浆浮力,土工布无法自然下沉,另一方面吹填侧不能采用人工牵引的方式铺设,只能在堤顶上采用竹竿将土工布往吹填区撑,在这个过程中往往由于浮力和竹竿撑力的双重作用,使土工布皱成一团,无法护到漏泥处,竹竿还可能将土工布捅破,这都无法达到封堵的效果,事倍功半;
后者漏泥情况发生在堤顶,易于人工用土工布封堵,但往往由于土工布搭接不好以及泥浆对土工布的冲刷破坏等原因,重复出现漏泥处,需要重复封堵,费时费力。
1.4 改进处理措施
针对堤身漏泥情况,我们采用用斗轮船吹泥进行封堵的方式。斗轮船施工浓度较高,疏浚泥浆中多夹杂泥块,我们正是利用斗轮船这一特点,将都轮船的吹泥管口布置在漏泥处,管口过堤身很小的距离(一般3m~5m),不加缩口,使疏浚泥浆向下垂落而不是向前喷射,在施工中尽量提高浓度(一般40%左右),降低绞刀转速,降低流速,减少泥浆的流动性,使泥浆(泥块)在管口处尽快堆积,封堵漏泥部位,利用泥浆的固结,对堤身进行保护,实际效果理想,一般2~3天就可看出明显效果。此种措施对漏泥处封堵很彻底,且船舶既能正常施工,又能封堵埝体,可谓一举两得。
针对堤顶漏泥情况,我们采用用水陆挖掘机就地取泥进行封堵的方式。在出现此种漏泥情况时,一般在漏泥处附近已经有部分泥面,此时可以调入水陆挖掘机在漏泥处附近就地取泥,封堵漏泥处,利用泥浆的自然固结,陪护埝体,一般当时封堵就可以看出效果,立竿见影,且处理彻底。这种措施一般与水陆挖掘机疏通水道交叉进行。
2 吹填平整度差的问题危害及处理措施
随着国家对沿海地区投资的持续加大,对土地的需求日益增多,而围海造陆是解决此矛盾的常用措施。为满足快节奏的项目建设进度,围海疏浚吹填成陆后迫切需要马上进行后续陆上项目的建设,这给吹填工程的质量控制有了更高的标准,尤其是对吹填平整度的控制。
2.1 存在的问题及危害
⑴ 由于泥浆的堆积,出现鼓包,影响吹填平整度,增加后期处理鼓包的工作,增加不必要的费用,更有甚者可能影响工程的顺利验收;
⑵ 为平布吹填,需要频繁对管线进行延伸,造成排距急剧增加,严重影响了船舶的施工效率,增加成本;
⑶ 对吹填不平整的补救处理往往耗费较大成本,同时影响施工进度。
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2.2 常规控制措施
严格按照施工规范进行管线布设,并且每条管线至少做一个分支口,以便在进行管线延伸时不影响船舶施工。严格按照业主要求进行纳泥区泥面标高的控制,及时进行泥面标高测量。在泥面未达到设计标高而出现泥面与排泥钢管之间的间距少于50cm时,项目部及时采取长高管线架子措施;而在泥面标高达到设计要求时,则及时采取延伸管线措施,从而避免出现鼓包现象,以保证纳泥区的吹填质量。
2.3 改进处理措施
⑴ 结合现场情况,改变缩口形式
以前的喷头基本上都是圆锥形的,出来的泥浆成柱状喷射,容易在落泥点冲出大坑,在大坑前面容易由于土体的涌动和泥浆堆积的影响而形成较大的鼓包,影响吹泥的平整度。现在我们在现场的吹填过程中尝试将喷头做成鸭嘴型的,这样出泥口泥浆就成扇面喷射,泥浆落泥点形成一个扇形,往四周进行辐射,泥浆扩散较好,另外由于泥浆散射后对吹填泥面的冲击力变小,就不容易冲刷出大坑,出现高差较大的现象,吹填平整度较好。此种措施适用于吹填的全过程。
⑵ 使用水陆挖掘机疏通水道,增加泥浆流动性
此种措施较适用于施工中后期。因为前期泥塘存泥量大,暂时的泥浆堆积不会影响正常纳泥,泥浆可以通过自然的流动,分布到其他区域,此时使用水陆挖掘机会增加不必要的成本,而后期出现鼓包时,水陆挖掘机的功效太慢(一般水陆挖掘机的斗容为0.4m3),赶不上泥浆堆积的速度,则会出现鼓包。此种措施不但可以防止泥浆回流而对相邻工程或基础设施造成影响,而且还可以减少管线的延伸,降低管线铺设费用。
⑶ 施工中间歇吹水或降低泥浆浓度
根据天津港地区的整体土质来看,平均-10.0m左右以上土层土质较软,泥浆的流动扩散性较好,不易出现堆积现象,施工船舶可进行连续吹泥施工。而剩余的下层土质大多比较硬,泥水混合物的流动扩散性不好,有的甚至还成泥球状,极易出现堆积现象。
为此,可以利用吹水或降低泥浆浓度,增加泥浆的流动性,增加流程,这样不但可以避免泥浆堆积过快出现鼓包而影响整体的吹填平整度,而且还可以充分有效的利用已架设管线。 此种措施适用于施工中后期,往往配合水陆挖掘机疏通水道同步进行。
⑷ 适时调整吹泥管口缩口方向
在吹泥过程中,可根据泥面情况,适当调整吹泥管线的缩口方向,使泥浆往不同的方向吹泥,以减少泥浆在一个方向的过渡堆积,增加造陆的平整度。此种措施适用于吹填的全过程。
3 疏浚吹填与后续软基处理的协调处理措施
回顾以往的吹填工程,在吹填施工后期,尤其是在面积大的泥塘,容易出现四周泥面高,而中间区域低的“锅底”现象,给后续工程的实施制造很大的困难。
3.1 形成“锅底”现象的原因
⑴ 泥塘管口的布设:吹填前期,吹泥管口均铺设在泥塘四周的围埝或临时道路上,前期管口进入泥塘的距离较短,而后期的管线长度未达到中间区域。
⑵ 土质分布:吹填施工过程中,管口前的泥浆向四处扩散,颗粒较细且比较轻的吹填土随水流扩散的范围大,反之颗粒大而且比重大的吹填土扩散的范围则小
3.2“锅底”现象的危害
⑴ 出现此种现象后,在后续的软基处理,施打完塑料排水板后以及卸载后,给排水造成很大困难,甚至需用水泵进行强排。
⑵ 由于四周土质好,中间土质差,一方面在中间部分进行软基处理施工时,往往需要采取较多的施工措施才能施工;另一方面由于土质差别,在抽气阶段中间区域沉降量大,而四周小,进一步加大了高差,导致后续使用时需要再进行土地整平。
3.3 采取的措施
为消除和减少此种问题给后续软基处理施工带来的影响,在疏浚吹填施工后期,需将泥塘中的管线尽量延长至泥塘中间,并结合疏浚土质和船舶特性,保证泥浆的扩散效果。但如将所有分支口都延长,施工成本将大大增加,造成不必要的浪费。一般在吹填后期,施工强度较小,往往选择1-2个吹泥口进行延伸,就能避免“锅底”现象的出现,使吹填质量得到了保证。
4 结语
疏浚吹填工程是一个系统的工程,以上列举的问题可能仅是“九牛一毛”,限于工程阅历,文中采取的措施可能存在一定的局限性。“凡事预则立、不预则废”,对上述的问题,在施工准备阶段可进行有针对性的安排,做好事前预控,并在施工过程中持续改进,不断提高对大型疏浚吹填工程的驾控能力和管理水平。
参考文献:
[1]税绍富。疏浚吹填技术在水利工程中的应用探索[J].科技资讯,2014,12(20):199-200.
[2]王卫星,冉卢宁。浅谈水利工程中疏浚吹填技术的应用[J].科技资讯,2014(27)。
论文作者:杨柳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/4
标签:泥浆论文; 措施论文; 管线论文; 泥塘论文; 土质论文; 标高论文; 水陆论文; 《防护工程》2018年第35期论文;