港口潮汐區疏浚與吹填工程施工技術研究

陳琦 中交廣州航道局有限公司

修建輝 中交廣州水運工程設計研究院有限公司

1.工程概況

本項目實體位于福建省泉州市惠安縣輞川鎮與東橋鎮東北沿海區域泉惠石化工業園區內（泉惠石化工業區B區），本工程處于外走馬埭墾區中部，外走馬埭大堤已建成，墾區已封閉，工程范圍處于原潮間帶區域。該工程范圍為中化大道以南、中化一路以東，通港大道以北、泉惠三路以西，內容為中化煉體一體化三期回填工程，回填總面積為3844.4畝，分為吹填A區、吹填B區、吹填C區。

2.港口潮汐區疏浚與吹填工程施工準備和布置

2.1 港口潮汐區疏浚與吹填工程儲砂坑布置

本工程采用絞吸船進行吹填作業，需采用運砂船運砂至儲砂坑，再由絞吸船轉吹。儲砂坑警戒水域位于1#泊位前沿水域G1～G9所圍區域，總面積為43-45萬平方米。受船舶作業范圍影響，申請辦理海域使用權證的儲砂區為工程儲砂坑警戒水域內縮90m-100m且不占用湄洲灣保留區的Q1～Q7所圍區域，儲砂區面積約18.1萬平方米，充分利用現狀泥面地形直接儲砂，頂標高按最低理論潮面控制，根據我部測量數據顯示，理論最大儲砂量約100萬m3，滿足施工計劃需求。計劃儲砂坑距離本工程吹填區最近距離約1.9km，最遠距離約5.0m，平均距離約2.8km。

2.2 港口潮汐區疏浚與吹填工程吹填排水口布置

2.2.1 吹填排水口設置

（1）本工程吹填區的排水口設置在建的中化大道的中部（4#圍堤中部），排水口的設置方式為排水鋼口門（閘管組合式排水口），吹填區尾水通過排水鋼口門過濾后排入圍區外的滯洪區。由于前期施工的路基已經施工完畢，排水鋼口門的排水管需對主行大道進行臨時開挖埋設。

（2）在吹填區內分隔堤上設置了1-2個吹填溢流口，吹填溢流口采用溢流堰的形式設置，溢流口根據吹填的進度逐層加高。

2.2.2 水門工作原理

水門采用鋼結構箱式雙水門，水門箱采用交通部航道部門常用裝配式箱形鋼結構，單個箱體呈1.4m×1.1m×0.80m；排水管采用φ900×15mm的鋼管，排水管需焊接在底層水門箱上，長度根據跨堤身寬度+富裕寬度確定。

在吹填排水過程中，水門箱可一次裝配到位，也可根據吹填施工進度逐級焊接加高。吹填施工時，在水門箱前放置擋水閘板，尾水通過閘板溢流至水門箱再由排水管排出圍區。

2.3 港口潮汐區疏浚與吹填施工管道線路布置

吹填施工管道線路布設一般都是水上利用浮管；陸地上采用岸管，根據工程需要及施工工序，科學的計劃安排吹填時間和吹填管線走向，最大情況下降低對過往船舶或周邊工程施工的干擾，鋼管直徑要與絞吸式挖泥船的工況相對應。

2.3.1 管線布置原則如下：

（1）吹填管進入吹填區的入口遠離排水口；

（2）滿足吹填設計高程、吹填范圍、吹填厚度的要求，并且考慮吹填區的地形、地貌、幾何形狀對管線布置的影響；

（3）考慮布置干管同時結合吹填砂的粒徑大小及吹填流量等因素布置支管。

2.3.2 管道線路的總體布設

（1）水域施工管道線路的布設。當船舶確定位置、進行拋錨固定后，開始進行水域施工管道線路連接作業施工；由絞錨艇協助進行浮管拋設作業，一般每間隔180m布置一口錨；水域施工管道線路連接完成后，浮管兩端分別與船上浮管連接頭及非水域管道線路接頭進行相接，完成后將水域施工管道線路完全舒展。

（2）非水域施工管道線路（岸管）的布設。依據岸管接頭的位置，防止在施工過程中出現泥面溢流現象，以及保持泥面的土方平衡，每艘絞吸船在泥塘內準備多條吹泥支管線。

圖1 排水鋼口門示意圖

圖2 水域施工漂浮管道布置示意圖

在吹泥期間，做到平布吹泥，確保吹填區泥面標高均勻，并隨著吹泥管口附近泥面標高的增高在泥塘內延伸管線，最終吹泥管口距埝體軸線距離不小于100m。為保證吹填區泥面的平整度，吹泥管線應盡量減少管頭的沖刷，避免因為管頭氣壓增大而形成較大的沖坑。

2.3.3 管線布置工藝

（1）非水域管道線路布置。本工程項目所有非水域管道線路都采用鋼管，從水岸頭向吹填區敷設，管道線路長度隨吹填進度不斷增加。綜合考慮現場情況以及施工難易程度等因素，在吹填區內運用浮筒和浮體支撐管線向內延伸，可根據吹填區實際情況用水上挖掘機管頭更改朝向，保證吹填泥面的平整且均勻。

非水域管道線路架設應做到平順，杜絕出現死彎，盡量的做到不漏汽、不漏水；路線的選擇要盡量平直，根據非水域管道線路的地形變化情況，在管線相對最高處一般預留排氣閥門，用來排放管道內的空氣；在轉彎和爬坡等地方用彎管和軟質硬膠管進行連結。

（2）水域施工漂浮管道布置。當船舶確定位置、進行拋錨固定作業完成后，進行浮管連接的作業；由絞錨艇協助進行浮管拋設作業，每180m-200m需布置兩口錨（漲落潮錨各一次）；浮管拋錨完成后，浮管兩端分別與船上浮管連接頭及岸管管頭相接，完成后將水域施工管道線路完全舒展。

3.港口潮汐區疏浚與吹填工程斗船（泵砂船）施工技術

3.1 施工方法

（1）斗船（泵砂船）定位。根據本工程施工現場水深條件和吹填區分層分級吹填加載要求合理布置斗船（泵砂船），采用GPS輔助AIS系統進行定位。

（2）皮帶船靠泊。皮帶船裝砂完成后航行施工區，航行過程注意瞭望，嚴格按照規定航線、航速航行，船舶抵達施工現場乘潮靠泊斗船（泵砂船），靠泊過程由專人負責指揮，靠泊途中應嚴格控制船舶航速，待皮帶船舶靠泊后及時系好纜繩，并保持纜繩留有一定松緊度，以便皮帶船舶卸載過程隨載重減輕而上浮。

3.2 吹砂施工

（1）吹砂施工前，吹砂船舶先進行試吹清水，待確認船舶主機及管線正常后開始吹砂。

（2）陸域吹填砂嚴格分層進行吹填施工，確保加載速率，避免集中吹填。吹填加載過程中，安排專人負責吹填管頭控制，根據分層吹填加載導標控制吹填厚度。

4.港口潮汐區疏浚與吹填工程吹填施工技術要點

隨著吹填區內吹填高度的增加而不斷接長管線，一般要在排泄污泥的管線上設置三通管或四通管、逆向閥門，也需要在出口上設置擴散板等進行疏散。

為保證均勻吹填，在吹填過程中應及時改變出泥口的位置，控制吹填過程的泥面的平整度，并隨吹填進度可將排泥口接管延伸。

吹填時通過船上對流量、流速、濃度等控制，防止土方堆積，保證水道的暢通。

施工過程中加強對圍堤的巡視，發現問題及時匯報監理、甲方，并及時處理。

5.港口潮汐區疏浚與吹填工程海砂轉運施工技術

5.1 海砂轉運施工工藝

皮帶船裝砂→運輸航行→皮帶船靠堤卸砂→挖掘機裝車→自卸車運輸→回填至指定區域→推土機整平→完成。

5.2 海砂轉運施工注意事項

（1）皮帶船卸砂需趁潮作業，配專人指揮；

（2）卸砂區域附近設置臨時排水通道，便于海砂瀝水后自卸車運輸；

（3）沿途設置兩至三處會車區域，避免交通擁堵；

（4）海砂回填至場內后及時整平，保證回填作業面平整。

6.結束語

疏浚和吹填工程廣泛的應用于港口碼頭工程，國內具備航運水運的大江大河也正處于高速發展和擴能擴容的關鍵發展期，本文依托福建省泉州市惠安縣輞川鎮與東橋鎮東北沿海區域泉惠石化工業園實體施工，對港口潮汐區疏浚與吹填工程施工技術進行研究和闡述，可為今后同類工程施工方法的選取提供借鑒經驗和參考，值得在港口潮汐區疏浚與吹填工程施工中推廣和應用。