疏浚工程[部分]

场地吹填砂施工技术

一、工程概述

车辆段站场长约1000米，宽约300米，地面高程约为3.87~6.50米。南珠海航道可通5000吨轮船，岸边到施工区过渡段约150米，吹填区最大吹距1150米，过渡区为农田及苗圃，可安排接管吹填。

吹填高度为1.9m~5.19m，分三至五级进行施工，其中超载预压区超填高度为2~2.5m，总吹填方量为120多万立方米。 二、技术规范、质量标准

广州市轨道交通三号线[洛溪车辆段及综合基地软基处理、下穿式隧道]土建工程招标文件、设计图纸及书面答疑等补充文件；

交通部《疏浚工程技术规范》JTJ319-99；

交通部《疏浚工程质量检验评定标准》JTJ324-96； 交通部《水运工程测量规范》JTJ203-94； 交通部《疏浚岩土分类标准》JTJ/T320-96；

交通部《疏浚工程土石方计量标准》JTJ/T321-96。 三、施工要求

站场吹填砂共分３～５级进行施工，采用中粗砂，，要求砂含泥量应小于５％，最大不超过１０％。

第一级为水平排水砂垫层（0.7米厚，分为0.2米+0.3米+0.2米），加载时间30天，固结30天；

第二级加载填土厚0.8米，要求及时移动出砂管口，避免砂堆超过设计标高，并注意场地排水，回填到设计高程后整平，加载时间30天，固结30天；

第三级加载，填土厚1.1米，整平后用15吨压路机碾压三遍，加载３０天，固结时间３0天；

第四级加载，厚1.65米，加载时间３0天，固结３０天；

第五级加载，场坪（10.85或10.72）高程下预压荷载，填土厚约1.3米，加载３0天，固结６０天，总累计工期330天。当填砂到设计高程后采用15吨压路机碾压三遍。 四、施工条件

1、洛溪车辆段对开向南珠江河段属潮感河段，水位受珠江口潮汐的影响，属非正规半

3

日混合潮。一般以高高潮-低低潮-低高潮-高低潮形式出现，流速一般为0.4-0.8M/S，落潮

3

最大流速可达1 M/S。最大潮差3.38M，平均潮差1.64M。

2、场地北侧为珠江，可通航大吨位吹砂船，本工程附近河面宽，不必进行疏浚就能满足运砂船航行需要，但靠近场地的河岸较浅需离岸较远处进行驳管吹送。

3、水上施工区过往船舶多，为施工供砂的运输船带来较大的干扰影响。 4、、本施工区位于内珠江，受台风影响较少，可就地防台，或按港监指定的防台锚地进行避风。

5、吹填砂源由江门市新会区睦洲源标砂石土方疏浚工程队负责供应，采砂地点为珠江口龙穴岛与沙角之间，具体位置见附《水上水下施工作业许可证》座标范围，即A：(22°44′17.5″，113°37′08″)，B：(22°44′37″，113°38′06″)，C：(22°44′09″，113°38′06″)，D：(22°44′13.5″，113°

37′08″)，四点连线内面积范围，蓄砂量约150万立方米，能满足本工程需要。 五、施工队组织

吹填砂施工由专业施工队伍进行施工。我司已与广东省航盛工程有限公司签定了工程合作意向书，吹填砂具体操作由该公司负责，该公司具有吹砂资格，有丰富的吹砂施工经验，与航道部门关系密切，有解决施工中占用航道的能力。 六、施工安排

（一）施工安排原则

1、多方组织砂源，保障供应，满足施工进度计划要求。

2、合理安排吹填区域和施工顺序，由近及远进行吹送，先北区后南区。

3、分级吹填，按照分区加载固结曲线图要求进行加载，满足固结期要求，做好沉降和位移观测。

4、满足当地排灌和环保要求，做到不影响当地农户耕作排灌，不污染环境。 （二）施工计划安排

1、组织多个砂源，检验材质，吹填砂的材料含泥量不大于10%，签订供砂协议，落实供砂单位和吹砂单位。

2、与海事局、港监、航道局等部门沟通联系，办妥一切吹砂手续。

3、临时租地解决吹砂管道铺设占地问题，布置吹砂管道和吹砂设备，建设临时码头，进行河道疏淤。

4、做好临时排水设施，设置沉砂井、排水开口，开挖排水沟槽。

5、按施工进度计划安排组织2只射流船在砂源地进行采砂，考虑运输路线较远，计划配置12只驳船作为运砂船连续不断运砂进场，到达施工场地附近临时码头，将砂卸落预先开挖的蓄砂池，利用2~3台绞吸船进行二次泵送吹填施工，按各个区不同的设计要求进行吹填。

6、按设计要求进行分区，不同的区域按相应要求进行吹填，如同一级施工安排时间有差别时，应在分界线用砂包围堰，并做好排水措施。特别是吹填过程中相邻区域正在进行深层搅拌桩施工时，必须用砂包进行围堰，采取有效措施阻止吹砂排水进入深层搅拌桩区域内。

7、具体吹填施工计划安排如下：

（1）第一级堆载：厚度为（0.2+0.3+0.2）m，回填工程量约173733立方米。计划先进行插塑料排水板区的砂垫层（0.2m）施工，然后待塑料排水板桩和深层搅拌桩完成后分两层（0.3+0.2）m进行吹填。计划先北区后南区，由北往南推进，该部分工作计划安排58天时间，即2003年9月下旬完成。

施工时，测施工施工区域边线，并设置吹填标高的标志。布设管线的间距以不超过20M为宜，吹填要及时移动出砂管口，以扩大吹填范围，当吹砂口堆砂达到一定的高度时，用推土机往四周进行推平，达到一定的面积时驳管进行下一段的吹填，最后由推土机按设计标高进行整平。

（2）塑料排水板区在插塑料排水板工作完成后，进行堆载预压施工，其中：

第二级堆载：计划安排在2003年9月底至2003年11月下旬进行，堆载厚度为0.8m，采用吹填砂施工，根据堆载曲线要求，加载时间30天，固结30天。施工方法同上。

第三级堆载计划安排在2003年11月上旬至2004年1月上旬进行，堆载厚度为厚1.1m，采用吹填砂施工，加载时间30天，固结30天。当填砂到设计高程整平后，采用15吨压路机碾三遍。

第四级堆载计划安排在2003年12月下旬至2004年2月下旬进行，堆载厚度为厚1.65m，采用吹填砂施工，加载时间30天，固结30天。

第五级堆载计划安排在2004年2月下旬至2004年5月下旬进行，堆载厚度为厚1.3m，采用吹填砂施工，加载时间30天，固结６0天。当填砂到设计高程后，采用15吨压路机碾三遍。

（3）施工监测系统及卸载

吹填过程中根据设计布点要求和现场监理工程师的要求进行沉降和位移观测，建立完善的监测系统，具体监测方法见第十二章内容。

根据观测结果，堆载预压沉降满足设计要求后开始卸载，计划安排30天时间进行卸载。卸载分区进行，按业主指定位置进行卸放。至2004年7月上旬全部卸载完成。 七、吹填砂施工工艺流程及工作原理

１、吹填砂施工工艺流程框图

２、绞吸船基本工作原理：

（１）在吸泥口的入端，安装有旋转式的特制绞刀装置，以机械动力方式来切割和绞松水下土层的泥砂，使更多的泥砂随水经吸泥管吸入；

（２）通过船上离心式泥泵的作用产生一定的真空把控制所得的泥砂经吸泥管吸入、提升，再经船上输泥管排出；

（３）通过船上安装的定位钢桩和钢桩起落装置进行挖泥船的定位、船体的横移摆动和纵向前移的作业。

３、射流船（吹泥船）的工作原理：

（１）船舶定位、摆动抛锚作业完成后，进行浮管连接作业，浮管按规定每50ｍ设一灯浮。浮管抛锚完成后，浮管两端分别与水上浮管连接接头及岸管连接头相连接，完成开工

展布作业；

（2）在吹泥船上设置一组或多组吸泥泵和高压冲水泵及一台增压泵，通过高压冲水泵将泥仓中的泥砂冲成泥浆，通过吸泥泵将泥浆吸到增压泵中，然后通过增压泵将泥砂吹入吹填区，进行吹填作业；

（3）施工操作中，根据真空压力状况，调节冲水量及吸泥泵吸入位置，掌握泥浆浓度，获得最佳吸泥效果。 八、测量放样

利用业主或监理工程师提供的测量控制桩，放出施工范围，并按40*40米布方格网测量原地面标高，设置木桩定桩位。将关键控制桩引测到安全位置，用水泥固定进行保护。

如实详细记录测量结果，报监理工程师核查。 九、施工机具配置

1、吹砂船配置

吹砂船的选配原则是基于对施工区的环境、工程量、工期、施工船舶性能等因素进行综合分析而确定的。

根据本工程的特点，本方案选用管径16寸（40CM）的射流船2艘，为确保工期安排1艘14寸射流船待命。

辅助船舶指为吹砂船进行供砂的船舶。为满足每日约1万立方吹砂进度的需要，需配置

3

至少２条吹填生产线，按每艘射流船配4m斗容的抓斗1艘，取中粗砂400 m3 /h的绞吸船2

3

艘，以及配套运输驳船各3艘为基本配置，最大配置时共配4ｍ抓斗2艘、４00 m3 /h绞吸

3

船2艘、200～300ｍ驳船12艘。

2、施工船效率的确定

根据本工程的工况情况，参照交通部《疏浚工程预算定额》（交基发[1997]246号），预测施工船平均月生产效率见下：

吹砂船： 日产量6000m3/艘 , 月产量6000m3/艘×25天=15万m3/艘。 2艘×15万m3/艘=30万m3

供砂强度：每月35万m3，满足每日１万方砂的需求。 3、拟投入施工设备一览表

拟投入施工设备一览表

十、围堰设置

围堰的设置，按吹填进度的需要分五层进行。在站场四周边坡处采用干砌片石构筑，内

侧设砂砾反虑层，以利排水；在吹填区附近的搅拌桩加固区四周采用砂包围堰，砂包中间填土，作隔水用，防止吹砂水直接流到搅拌桩加固区，砂包高度随吹填高度分层堆筑。 十一、排水口的设置

考虑到用于排水的河涌靠在施工区的南侧，排水口将设在施工区的南部。排水口采用砂包叠垒，断面宽度为3～4m，必要时加挡板拦水，以防止砂的流失过大。在拦水泥堤集中排水口处设置与排水量相应的抽水机数量，排出吹砂过程中带来的大量泥水。施工排水通过沉淀后排入附近河涌，注意随时清理沉淀池，防止泥砂冲入河涌，造成河涌淤塞。施工排水应结合当地潮讯情况，满足当地耕植排灌需要。 十二、施工管线的布设图

吹砂管线从珠江临时码头到施工区域过渡段约１50米，过渡段为苗圃，业主尚未征地，需施工单位另行与当地农户临时租地解决管道铺设过渡段问题。计划同时铺设两条16吋管线，其中水上管线500m，岸线2500m。管线主管道沿场地东侧铺设，每20m设一道支管。具体布置详见《吹砂管线布置示意图》。 十三、堆载沉降观测 （一）、监测目的

在场地整平施工过程中，在地表处埋设位移观测盘和沉降盘监测边桩水平位移和地基浅层的垂直沉降。一方面可以作为控制加荷速率的依据，另一方面可推算地基的最终沉降，并可确定不同时间的固结度和相应的沉降，以分折加固效果并为卸荷时间提供依据。 （二）、监测项目及测点数量

1、浅层沉降观测：设监测点37个。

2、边桩位移观测：设监测点27个。 （三）、监测密度及要求

沉降量和地基固结度，分析残余沉降，差异沉降和验证加固效果。

3、边桩观测绘制测点位移随时间变化曲线。 （四）、监测点的设置和监测方法

1、位移观测量盘和沉降盘按设计要求布置，详见“施工观测布点图”所示。

2、在水平砂垫施工时，按照监测量点的平面布置图，在地表处设置沉降盘，安装时测杆要垂直，并按分级加载的堆土设计顶高程分层接长，每级标杆外露长度为50cm，顶上

插上醒目标志，防止破坏。

３、沉降测量采用水平仪进行观测，边桩位移测量，采用经纬仪观测。 4、量测方法

（1）成立施工监测小组，由1名测量工程师和5名测量人员组成。

（2）施工前布设基准点，基准点不少于两个，基准点高程采用同一高程系统。 （3）沉降量测量

采用二级水准量测，沉降计算方法如下： 上次相对基准点差值：上次后视－上次前视 本次相对基准点差值；本次后视－本次前视 本次沉降=上次差值－本次差值 累积沉降=上次累积沉降+本次沉降 （4）水平位移量测

采用测点平面坐标比较的方法。初始值要测两次或多次，以保证无误。以后每次观测结果与初始值比较，求得测点的位移量。具体计算方法如下：

设某测点相对基点上次坐标为(x1，y1)，本次坐标为:(xl，yl)，则该测点本次位移计算公式为：

d2=(xl－xl)+(y1－yl’)2

’

’

’

式中d为测点本次位移值。 累积位移=上次累积位移+本次位移

（5）每次观测后及时整理、汇总测量结果，绘制P-S-t过程线，并报监理工程师。 （6）预压期内，按监测要求进行沉降观测。在预压期完成前14天，将监测原始记录、沉降记录原始表、沉降曲线图以及完成预压期的分析报告，报监理工程师批准。 （五）、保证监测质量措施

1、沉降盘埋设后，当即进行观测，取得初始值。

2、测点必须严加保护，一旦遭到破坏，必须及时修复，并立即进行观测，以便复核。 3、现场随测随记，记录要求真实可靠，不得任意涂改。 4、监测有专人负责，数据当天复核并签字。 （六）、加载控制标准

施工时通过对监测点进行水平位移和垂直位移监测，控制加载速率。加载期间沉降监测每日观测4次，位移监测每日观测2次。

控制标准：边桩水平位移每昼夜少于5mm；基底中心沉降每昼夜应少于10mm。

加载警戒值：水平位移每昼夜5mm。观测结果结合沉降和位移发展趋势进行结合分析，加载速率以水平位移控制为主，如超过每昼夜5mm的警戒值，应立即停止加载。 （七）、卸荷标准

1、地面总降量大于预压荷载下最终计算沉降量的90% 。

2、地基总固结度大于80% 。

3、地面沉降速率小于0.5～1.0mm/d，沉降变化曲线趋于平稳。