皮带砂船供砂绞吸船转吹陆域速成施工
王小锋
摘 要:文章通过福建省漳州市古雷石化园区(北区)填海造地工程I标A1、A3区陆域形成的施工过程,介绍了社会资源较为丰富、且使用成本相对较低的皮带砂船从砂源地取砂,转运到储砂坑,绞吸船再高效转吹,迅速成陆的施工过程;从客观条件、工期要求、质量、安全等方面论述了施工方案的可行性,并对施工过程需注意的事项加以总结,保证了施工的顺利进行,可供参考。 关键词:皮带砂船;吹填造陆;施工计划动态控制
中图分类号:TU473 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2018)02-0135-02
一、工程概况
古雷石化园区(北区)填海造地工程位于东山湾内,风浪掩护条件较好。东山湾是半封闭型海湾,湾内水域宽阔,南北纵深为20km,东西宽达15km。口门位于海湾南侧、古雷头西侧,湾口宽度约有2km。
本工程主要为古雷石化园区填海造地,完成后将移交给用地单位,进行下一步的石化设施建设,分为3个标段,其中Ⅰ标段外海取砂,吹填施工形成陆域A区和B区。根据合同节点要求及陆域形成的材料不同,A区分为A-1区、A-2区、A-3区、A-4区,B区分为B-1区、B-2区和B-3区。
I标形成陆域约643ha,总吹填量约4,200万方。其中吹填砂来源是湾外兄弟屿附近海域开采。吹填区围堰结构主要有岸侧挡堰、坡内渠北侧堤、外护岸、下堀西渠南侧、AB隔堤、B-1隔堤、B-2隔堤[1]。
按施工合同要求,总工期为630d,具体开工日期以监理、业主签发的开工令为准,但节点工期不受开工令的开工日期影响,不因任何因素变更。其中节点工期之一便是A-1区、A-3区需在2017年3月31日达到交地标准[2]。
工程质量按照设计文件和《水运工程测量质量检验标准》(JTS258-2008)的有关条款进行控制,达到合格标准[3]。
二、A-1区、A-3区陆域形成施工
A-1区、A-3区是I标工程首先要形成的陆域,也是一个节点工程。总面积约208ha,吹填量约1,300万方,A-1区交地标高为+4.14m(国家85高程基准,下同),A-3区交地标高为+4.16m。其对应的围堰结构有岸侧挡堰、坡内渠北侧、AB隔堤、外护岸。
1.施工部署
根据本工程招投标文件要求,及现场实际施工需要,本节点工程投入如下施工设备:8527型绞吸挖泥船3艘,7025型绞吸挖泥船3艘,根据吹距、土质情况、设备必要保养时间,平均每日的生产能力可达13万方。绞吸船分别利用南储砂坑及运砂通道东侧附近水域作临时储砂坑进行转吹作
收稿日期:2017-11-20
作者简介:王小峰(1982-),男,河南商丘人,中交广州航道局有限公司工程师,从事港口航道建设工作。
2.围堰和吹填流水作业
按照传统的做法,需先形成围堰,再进行吹填施工,但本工程工期紧,确定的总体施工顺序为先形成一定高程的围堰结构,然后开始吹填施工,围堰结构同步加高,加高速率要大于吹填形成的陆域高程上升速度。过程中加强围堰结构业,以合理缩短吹距,提高施工效率。
供砂设备主要是皮带砂船,前后共投入45条,其主要作用是从外海取砂,转运到施工区附近:①为围堰施工供砂;②抛筑临时砂堤;③为绞吸船转吹施工供砂。生产能力平均每日可达25万方。
投入若干挖机、运输车及作业工人,可迅速完成填土结构的岸侧挡堰施工;坡内渠北侧堤身结构较为复杂,基础工程有袋装砂排水垫层、插打B型排水板和砂桩施工,堤身主要是充填袋装砂被棱体+回填砂结构,内侧护坡为450g/m2无纺土工布+袋装砂,外侧护坡为复合倒滤结构+大块石/栅栏板护面,上部为浆砌石挡浪墙结构。对于吹填施工,关键在于堤身结构和内坡结构尽快完成。AB隔堤也为充填砂被棱体+回填堤心砂结构,由于两侧皆为吹填成陆,故不需要特别护坡施工。围堰结构主要投入的施工资源为排水板施工班组、砂桩施工班组、充填袋施工班组等[4]。施工部署如图1所示。
图1 A-1区、A-3区陆域形成施工部署
136 中 国 水 运 第18卷 实体工程的监测,包括堤身总体沉降速率和分层沉降速率、边桩位移、孔隙水压力等[5]。特别是坡内渠北侧堤身,该堤身为永久水工构筑物,是以后石化园区排洪的坡内渠的重要组成结构,以及岸侧挡堰,其虽是临时结构物,但其是本工程的海陆分界线,后方为农田,一旦垮堤,吹填尾水进入农田区域,将引起严重后果。
A-1区、A-3区西侧设计的围堰结构为外护岸,中间隔着A2、A4吹填区,若其西侧边界不筑起一条临时围堰,则吹填砂将有相当一部分流入A2、A4区,在没有外护岸防护的情况下,还将进一步流入外海,造成损失。外护岸结构复杂,经测算难以在节点工期前形成设计的堤身断面结构。因此必须在A-1、A-3吹填区筑一条临时砂堤做为围堰,才能大规模吹填形成陆域到设计高程。其材料应和吹填区陆域形成的材料一致,均为兄弟屿附近海域来砂,以保证形成的陆域符合相关要求。2017年11月份开始,在砂船陆续进场后,便开始乘潮抛筑该砂堤,在绞吸船开始大规模吹填时,其高程已到+2.0m,此时岸侧挡堰和部分坡内渠北侧已达到设计高程,其余部分也已达到+2.0m高程。如图2所示,A-1、A-3吹填区的围堰逐渐闭合。
图2 A-1、A-3吹填区的围堰逐渐闭合 3.分块、分层吹填
吹填区原状土淤泥层较厚,为防止吹填过程拱淤,造成淤泥过于集中,导致成陆质量不合格;同时也为了保护永久性堤防结构,诸如坡内渠北侧、外护岸等,需按高程控制分层吹填,每层厚度约2m。为了便于最大限度地减小流失,同时对每条绞吸船施工情况进行考核,因此需对施工区进行分块吹填。按照这一原则,陆续投入的6条绞吸船开始了大规模施工,并按要求完成了节点工程。经震动碾压整平后,组织各方按规范和设计要求进行节点工程竣工验收。经检测和评审,顺利交工。
三、总结
1.充分合理调动各方,共同推进项目进展
本工程为石化园区用地项目,为市,甚至省级重点项目工程。在开工初期,设备虽已到场,但施工许可还在办理,且部分施工区域还有征迁问题没有解决。而距离节点工期仅有5个月时间,各方应努力推动高层次的管理单位召开专题
会议,形成便于现场工作推进的会议纪要,并以此推动海事、海洋等主管部门允许边办证边试施工。
本工程开工初期便是通过市政府主要领导组织专题会议的形式,加快了开工进程。对于施工方而言,这样做要确保两点:①现场主要人员和设备已按要求和程序到场,满足开工需要;②设备、人员、施工方案和施工现场经自评和现场监理、业主的评审,安全、环保可控,施工质量能满足相关要求。
2.强调施工计划的动态控制
施工计划对各类资源的投入具有指导作用,是实现节点目标的主要控制手段。首先要根据节点要求倒排计划,根据施工方案和工效分析,确定投入各类资源的类型和数量。尽量使各类资源在要求的工期内平衡投入,以节约成本。同时做好计划的跟踪和反馈、分析、动态调整,在目标不变的前提下,通过增加投入资源,或加大作业强度,来提高施工速率。以总的施工计划为指导,分解到实施性的周施工计划,并以周/日施工计划的实施情况,来调整总的施工计划,从而实现项目资源配臵的合理性,确保各项目标的实现。
3.采砂过程控制及安全管理
皮带砂船相对于大型耙吸船,具有使用成本低,吃水浅、操作灵活等特点,特别适合用在水深受限制,又需要供砂转吹的工程中,当然对于围蔽条件良好的湾内水域,安全更有保障。和绞吸船结合,是近海岸吹填造陆而砂源地又较远这类工程一个可以考虑的施工方式。但由于砂船一般比较简单,自动化程度不高,且配员无法和大型耙吸船相比,加上数量众多,现场管理难度较大,需特别重视采砂过程控制及安全管理。
四、结束语
综上所述,使用皮带砂船供砂绞吸船转吹陆域速成施工这种方式,提高了填海造地工程的施工效率,同时保证了工程的质量要求,对我国填海造地工程有着重要的意义,在今后的填海造地工程施工过程中,可大力推广这种施工工艺。
参考文献
[1] JTS 258-2008〃水运工程测量质量检验标准[S].北京:人
民交通出版社,2009.
[2] JTS 207-2012〃疏浚与吹填工程施工规范[S].北京:人民
交通出版社,2013.
[3] 蒋江波.港口与航道土木工程师实用手册[M].北京:化学
工业出版社,2013.
[4] 谢凤一.皮带吹砂船在沿海吹填造地工程中的应用[J].中
国水运(下半月),2013,(04):240-241+288. [5] 胡增云.离岸式深海区陆域形成围堤的施工技术研究与运
用[J].珠江水运,2010,(03):56-57.
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