新型吹填圍堰工藝對生態保護的技術

文／馮啟浩 廣東省第一建筑工程有限公司 廣東廣州 510010

1、項目概況

工程建設綠色環保是貫徹落實科學發展觀、構建社會主義和諧社會的重大舉措；是建設資源節約型、環境友好型社會的必然選擇；是推進經濟結構調整，轉變增長方式的必由之路；是維護中華民族長遠利益的必然要求。

圍堰在海上或濕地項目的施工一直是建筑業面臨的—個難題，目前常用的方法是土石方圍堰和木板樁圍堰。如果在施工現場直接回填碾壓，容易對周邊生態環境造成污染，而且土方運輸距離遙遠，運輸、裝卸成本較高，亦用于對大氣造成污染。

珠海市金灣區某濕地公園工程，總占地面積約51 萬平方米，為了保護濕地公園水生態生物的多樣性，防止破壞濕地公園水生物的生態平衡，針對施工現場的新型吹填圍堰工藝對生態環境保護技術施工開展科技研究，通過創新施工工藝，達到了預期的效果并降低工程造價，得到各方好評。

2、技術創新性

吹填袋裝砂圍堰作為水利工程施工中的臨時擋水建筑物，其根本要求有兩點：一是穩定性，二是防滲性，本工程的特殊性還在于對大門口水道水質保護。水質是當地政府非常重視及關注的，也直接關系到漁民生產的切身利益，所以在湖中進行圍堰施工，不得對湖水造成污染。所以傳統圍堰形式：如土石圍堰、草土圍堰、竹籠圍堰等中不宜在本項目使用。采用新型吹填圍堰工藝對生態起到關鍵的保護作用。

本技術通過高強度土工布制作各種長度直徑的管袋，并與水力充填相結合，在編織袋內吹填粉砂土而形成了堰型，不需要外運土方，現場制作，成本低，施工效率高、經濟效益明顯、環保節能，有如下創新性：

（1）相比于傳統的圍堰材料（泥土和石塊），該技術用土工織物制作大型充填袋，袋內充填砂性土來形成海上陸地，省去了傳統土石圍堰工藝中裝土、運土、卸土、碾壓四道工序，節約圍堰施工的工期，大大減少施工措施成本。

（2）該技術采用先圍堰后吹填的施工工藝，實時監測溢流口水尾濃度，及時增加子圍堰或延長泥漿流程，保證輸泥管道接口的嚴密性。相比于傳統圍堰方式，可縮短工期、減少泥沙入湖，避免清淤水域水體懸浮物含量增加而影響淺水、灘涂生物生長和繁殖，對生態（植被、鳥類、水環境）起到關鍵的保護作用。

（3）該技術根據圍堰長度、充填厚度和寬度專門定制通長連體砂袋，確保連體砂袋充填后的外面線與迎水坡面線重合，起到防沖刷、利于圍堰體形成的作用。

3、操作要點

本技術通過高強度土工布制作各種長度直徑的大型充填袋，并與水力充填相結合，在編織袋內吹填砂性土來形成海上陸地，利用其穩定性和防滲性的特點，通過監測溢流口水尾濃度來控制泥沙入河量，若溢流口水尾濃度超標，則增加子圍堰或延長泥漿流程，保持輸泥管道接口的嚴密性，防止泥漿從接口處噴灑，從而保護植被、鳥類、水、大氣等生態環境。既滿足了施工要求又降低了工程造價，節約工期，達到節能環保、綠色施工的目的。

（1）施工工藝流程

測量放樣→棱體基底處理（將有腐蝕性的、易將充填袋刮破的雜物清理干凈）→吹填袋固定樁定位→充填袋加工鋪設充填袋→拋砂船拋沙→頂面清理整平→碎石面層鋪設→碎石面層碾壓→邊坡護坡。

（2）施工放線

圍堰施工前，首先對圍堰的走向進行測量放樣，確定圍堰的位置，為后續施工提供保障。

（3）土工布袋體加工和運輸

袋裝砂袋體及作為覆蓋層的無紡布、編織布、土工膜等材料均事先在專門的土工織物加工廠，按設計要求的尺寸進行加工，并經過材料檢測滿足要求，加工完成的袋體通過陸路運輸到施工現場。

（4）土工布袋體鋪設

在土工布袋體鋪設前，用測桿探測淤泥層的厚度與分布，了解鋪設土工布袋體的地形，如果是坡面地形，鋪放時在上坡方向放出10～20cm，土工布袋體根據測量放樣的位置進行鋪設。

（5）砂料選擇

在沿海地區的吹填工程中，常采用水路運輸+輸砂管道輸送的方式輸送至臨時砂庫區內，利用吹砂船并結合管線將砂打到中轉砂庫區，然后用接力泵通過送砂管線將砂輸送至施工現場。袋裝砂通長袋采用接力泵送砂管安裝分頭后直接灌袋的工藝進行施工，袋裝砂棱體由臨時砂庫區用泥漿泵取砂進行充灌。

（6）土工布袋體充灌

通過泥漿泵將砂充灌到土工布袋體（包括砂被、袋裝砂棱體）內，從袖口開始充灌，當充灌標高達到設計要求后，換到其他袖口繼續充灌，直到整個袋體充灌到設計要求。充灌過程中注意控制砂袋的均勻和飽滿度，連續幾次充灌，待砂袋充到60%～80%時，停止對砂袋的充灌。

圖1 土工編制填充袋鋪設

圖2 土工布袋體充灌

4、質量控制要點

圖3 吹填圍堰成型效果

（1）質量控制標準

本技術按照《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）、《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》（GB50202-2002）、《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-2012）及有關規范標準施工。

（2）原材料質量管理

各種原材料包括土工合成材料、砂、碎石、等必須產地明確，出廠合格證及質保書俱全。土工合成材料運輸存儲必須采取措施，避免陽光直接照射。水泥、砂、石的存放要采取防雨水措施。

圖4 選擇合格的原材料進場

（3）嚴格按照工序進行

保證工程的總體質量。隱蔽工程詳細記錄施工和工程質量情況。對各分部分項工程由技術人員下發施工指導書，規范施工作業。

（4）填筑施工

清理基底按照設計及規范要求進行，編織袋材料、加工均符合設計及規范要求，采取防老化措施，絕不允許有貫穿堤體的施工縫隙。

（5）護坡

干砌片石交錯有序，嵌砌緊密牢固，表面平整。土工布鋪設時布的縱向應與壩軸線垂直。搭接部分寬度應為0.5m。漿砌片砌筑時選取形狀及大小合適的片石，尖銳部分敲除。豎縫較寬時，在砂漿中塞小石塊，砌縫寬度不大于2cm。砌筑過程中要注意選用較大較為平整的石塊為外露面和坡頂、邊口，石塊使用時應灑水浸濕，若表面有泥土先沖洗干凈，尤其下層砌及角隅石不能偏小，砂漿要飽滿，石縫以砂漿和小碎石充填，相鄰高差不大于1.2m，各段水平砌縫一致。

（6）工程監測

為保證堤壩施工質量，定時對堤體進行測量觀測。

5、各類生態保護措施

（1）植被保護措施

植被保護主要是在圍堰前，先確定需保護的植被類型、位置、數量和保護方式。若需遷地保護的，先做好植被的遷移工作，然后再圍堰；若需就地保護的，采取劃定界限或構筑圍欄，安排好施工作業區，嚴格規范施工人員行為，防止隨地踩踏受保護植被。

（2）禽類保護措施

鳥類保護措施是圍堰施工時，盡量減少對原有塘埂、濕地的破壞。施工過程要有組織地就地保護部分植被，圍堰與清淤邊線間植被盡可能保留，并控制好清淤坡度，使水陸交界地段保留淺水濕地生態環境，滿足涉禽類在淺水濕地覓食和生存需要。

（3）水環境保護措施

水環境保護主要是按照環境保護措施組織實施，嚴格按照操作程序進行，盡量縮短疏浚吹填工期，合理安排施工數量、位置和挖掘進度，減少對底泥的擾動強度和范圍；對現場施工人員的生活污水和施工廢水進行有效處理，不得無序排放。

減輕吹填過程泥沙入湖的環境保護主要是通過采取先圍堰后吹填的施工工藝，監測溢流口水尾濃度。若溢流口水尾濃度超標，則增加子圍堰或延長泥漿流程，保持輸泥管道接口的嚴密性，防止泥漿從接口處噴灑，并做好設備的日常檢查維修工作。

（4）大氣環境保護措施

大氣環境保護主要是要求在施工便道撒水防塵，由專人負責成立清掃專業隊伍，保證道路清潔、運行狀況良好；對已經完成的吹回填工程及時督促并組織分片驗收，驗收合格后移交上部土方施工隊伍施工，減少吹回填土方水土流失。

生態環境保護是工程環保控制的重點和難點。在清淤、吹填施工過程中，加強泥沙的散失控制和掉落防范，采用先進的船機設備，嚴格按照操作規程，科學安排作用程序，減少施工日數，采取各種減少泥沙的措施，避免造成清淤水域水體懸浮物含量增加而影響淺水、灘涂生物生長和繁殖。

吹填造地施工過程水土保持的控制是通過加強現場管理，控制好土方平衡，做到控方填方一次到位，減少臨時堆放及土方倒運帶來的水土流失。在挖方填方之前，認真做好現場排洪排澇的平面布置，填方區臨時排水溝貫通，并與場外排洪系統連通，做好回填區排水、倒流工作。

6、實施效果

珠海市某濕地公園工程在新型吹填圍堰工藝對生態保護的研究技術施工過程中，嚴格按照施工規范以及操作工序執行。均滿足規范要求，施工質量得到業主、監理、質監部門的一致好評。

圖5 濕地公園局部完成效果

本工程通過吹填圍堰造的陸地，為基礎管樁施工場地和車輛運輸通道提供極大的施工作業條件，解決了傳統圍堰工藝普遍對濕地項目生態環境破壞的難題，為施工現場的提供臨時運輸通道，樁機停放位置，滿足樁基礎施工條件，車輛運輸，人員長距離跨海通行的需要。與常規做法相比，不必運輸，裝卸，碾壓等多道工藝，也減少了安全施工隱患，改善環境質量，此操作體系簡便易行，有利于節能環保，從實際的施工效果來看，本工程采用該施工技術實施后，能夠實現施工和自然和諧相處的發展目標，加快施工進度，可全面鋪開施工，施工工作面大，施工進度穩定，節約工期40 天，減少施工管理成本32 萬元。減少工程導致的水土流失生活垃圾、淤泥、棄土方、建筑垃圾等處理將生活垃圾運至城市垃圾處理場；棄土方、建筑垃圾、淤泥等外運至城管相關部門的合法堆放場地。滿足節能環保綠色施工理念，有良好的社會效益。吹填圍堰后大大減少工程水土流失，對淤泥，棄土方，建筑垃圾起到很好的控制，減少后期的垃圾清理和運輸的費用。節省費用清理費用6 萬元、運輸費用9 萬元。

結語：

珠海市某濕地公園先圍堰后吹填的施工工藝，監測溢流口水尾濃度。若溢流口水尾濃度超標，則增加子圍堰或延長泥漿流程，保持輸泥管道接口的嚴密性，防止泥漿從接口處噴灑，并做好設備的日常檢查維修工作。清淤、吹填施工過程中，加強泥沙的散失控制和掉落防范，采用先進的船機設備，嚴格按照操作規程，科學安排作用程序，減少施工日數，采取各種減少泥沙的措施，避免造成清淤水域水體懸浮物含量增加而影響淺水、灘涂生物生長和繁殖。既能滿足施工要求節約成本，又達到了綠色施工的效果。