摘要：在现代港口航道工程中，越来越多的大型填海造地施工涉及各种复杂因素，需要采取科学施工工艺保证工程建设质量。本文结合某东南亚大型填海造地项目实例，根据项目施工条件提出了吹填砂和吹填淤泥两种施工工艺，并对工艺施工关键环节和处理措施进行了探讨，为类似工程的建设提供参考。
关键词：填海造地项目;吹填砂;吹填淤泥
1.引言
伴随着东南亚海洋经济的发展和海滨城市建设的加快，沿海土地需求量不断增多，促使不少东南亚沿海地区开始通过填海造地拓展城市发展空间，满足人们的生产与生活需求。而作为复杂工程，填海造地采用吹填砂、淤泥等多种方法完成造地，需要从总体上加强施工工艺部署，保证工程施工的合理性，从而使最终造地目标得以实现。因此，加强对填海造地项目施工工艺研究，可以使相关工作得以科学开展。
2.工程概况
某大型填海造地项目位于东南亚地区，首期示范区填海造地工程面积约49.57万m2，建设临时围堰总长度约6868m。根据海上地质勘察成果分析，海床以下依次为软土层、硬土层和岩石层，水深分别在0-18m、7-26m和15-41m之间。取土区土质按N≤5，BulkDensity≤17.6，LiquidityIndex≤1考虑，结合项目施工条件差异，计划采用吹填砂和吹填淤泥两种施工工艺进行不同区域施工。
3.项目施工工艺
3.1吹填砂施工工艺
针对道路工程等施工区域，需要采用吹填砂施工工艺，在水上完成350g/m2土工布铺设，然后依次进行砂垫层、插打排水板、充填大砂袋围堰、5m吹填砂铺设施工。
3.1.1土工布铺设
水上铺设土工布，需要采用铺排船进行土工布水下铺设施工，直接在软土层表面铺设编织土工布，能够有效加筋，对上部荷载进行扩散，避免土体发生侧向变形，促使吹填地基承载力得到提高。
3.1.2砂垫层施工
在砂垫层施工阶段，采用皮带砂船直抛施工，先利用DGPS辅助测量实现船舶定位，然后利用抛放浮球导标法设置导标，实现定点定量抛填。在卸砂前，需要将提前抛设双前锚，分别距离船舶两侧约30m。卸砂过程中，应确认船舶主机处于启动状态，便于船舶摆动定位或移位。通过抛双前锚，缓慢将皮带砂船移动至抛标点，利用皮带输送冷却海水，在海水卸准抛标点时可以进行抛砂，如图1所示。施工过程中，通过控制输送皮带转速和砂漏斗开启量能够加强砂的输送量控制。对皮带摆动时间进行控制，能够达到控制回填砂厚度和均匀性的目标。皮带砂船按舱容量1800m3计算，卸一船砂时间需要90min，每分钟卸砂量能够达到20m3，按照15m划分小分格，抛填1m厚砂垫层需要15*15*1*1.2=270m3砂量，卸砂摆动速度控制时间应为13.5min。
3.1.3插打排水板
排水板打插，需要采用SPB-B型号塑料排水板，保持1m间距，按照正方形进行布置。通过打插至软土层50cm左右，能够使吹填砂进入软土层，达到稳固地基的作用。
3.1.4充填大砂袋施工
陆上吹填大砂袋施工阶段，需要采用自吸自泵砂船+袋体吹填方法。在充填砂袋时，需要先充灌四边各灌口，厚度达20cm。提前完成砂袋固定后，可由中间向四边各灌口充灌，保证充灌厚度，并避免砂袋移位。期间，应经常调整管口方向，防止袋体因受力不均打卷变形。结合现场情况，需适当在袋体顶面来回踩踏，使砂颗粒排列紧密，加快袋体排水固结。在整个砂袋充填达70％时，应适当减少或停止充填，以防爆裂。经过一段时间固结脱水后，可以再次充灌，充满度控制在80％以上。充灌后应及时将袋体扎紧，施工期间应注意观察袋体是否破损，发现破损及时进行等强度修补，避免充填物流失。砂袋纵向搭接长不小于50cm，上下层之间做到错缝搭接，长度不小于3m。
3.1.5吹填砂施工
采用皮带砂船直抛工艺，与砂垫层吹填施工工艺相同。吹填砂标高5m，考虑1m的沉降量。
3.2吹填淤泥施工工艺
吹填淤泥施工工艺，主要工序为：临时围堰、标高6m淤泥吹填，300g/㎡土工布铺设、土工格栅、1m厚度砂垫层和打排水板，最后完成真空预压地基处理。
3.2.1吹填淤泥
从经济性考虑，取土区不宜距离吹填区过远；从安全性考虑，取土区不宜距离吹填区已建或拟建的水工建筑过近，也不要开挖太深。吹填淤泥标高6m，考虑2m的沉降量。采用合适的疏浚吹填船舶完成吹填淤泥作业。
3.2.2吹填砂垫层
在完成土工编织布铺设后，需要利用专用连接铆钉或尼龙绳完成土工格栅块连接。在此基础上，可以进行吹填砂垫层施工。如果采用泵头船施工，吹填较厚较软，将造成地基荷载较大，容易出现已经吹填的区域出现下陷问题，造成附近地区地基翻拱，影响回填砂的厚度、标高和平整度。针对施工存在的问题，还要采用新吹填工艺，在吹填管头接上“消能分叉管头”实现工艺优化。采用该种分叉管，能够将吹填大管划分为6条小管，使管头出水冲力得到减少。在吹填布管方面，需要采用“梅花形间隔法”。施工前，先用分叉小管将回填区吹填砂埂分成若干个小区。以小区为单位，按梅花形顺序进行分层铺设，能够避免出现局部堆载过高问题。利用周围吹填小区的吹填砂层，可以将管头周围淤泥压住。在各回填区之间，也可以相互地压住管头周围的淤泥，确保回填区原泥面整体受力均匀。借助砂体的相互作用，可以避免淤泥翻拱。
3.2.3真空预压施工
完成排水板打设后，可以进行真空预压施工。施工原理就是将软基处理区看成是整个密封体，利用真空泵负压源实现土体中的孔隙水和空气抽排，达到加固土体和提高地基承载力的目标。经过真空预压后，软基承载力可达80kPa，满足工程施工要求。采用该种施工工艺，需要预先完成滤管制作，采用直径76mm、壁厚1.2mm的PVC硬塑料管，每隔5cm钻直径10mm的小孔，外包尼龙窗纱布和无纺土工布作为隔离层。在真空管路埋设阶段，需要采用框格形布置方案，使主管保持30m间距，滤管保持5m间距，均埋设在砂垫层下300mm位置。铺设过程中应确保滤管不受损伤，并采用无缝镀锌钢管和出膜接头连接，垂直伸出30cm.测头应布置在平行与管的位置中间，距离加固区边界不超5m。每隔800㎡完成一个点的不舍，从密封膜引出真空细管，采用喇叭口和真空表相连接，能够使膜下真空度得到有效监测。密封膜采用三层聚乙烯薄膜，分三层铺设，纵向摆放在预压区的中轴线上，从一端向两边展开。开挖2m深密封沟，底宽1.0m，边坡1:1，然后埋入密封膜，用袋装泥压实。确认无漏气等情况，可以完成蓄水围堰修筑，然后安装真空泵。试抽阶段，需要先将半数真空泵开启，确认无漏气等情况后逐步开启剩余真空泵，直至达到70kPa后确认是否出现漏气问题。确认无问题后，可以使真空度达到80kPa，期间做好地下水抽排。
4.结束语
综上所述，在大型填海造地工程施工阶段，施工工艺的选取将受到环境、土质、工况条件等多种因素影响，还要合理进行施工方法选择，以便使工程施工顺利开展。合理采用吹填技术，做好工艺施工步骤的布置，能够加强施工质量的控制，促使工程建设水平得到提升。
参考文献：
[1]刘海友.马六甲海峡某填海造地工程对岸线动态变化的影响分析[J].四川水利,2019,40(06):50-53+63.
[2]刘海友.塑料排水板在填海造地超软基处理工程中的设计与施工技术[J].四川水力发电,2018,37(06):56-58.
作者:邹扬帆 单位:中交疏浚(集团)股份有限公司
