◎ 高琦 中交疏浚（集团）股份有限公司

1.工程概况

此次工程是新建海上机场跑道位置清淤，清淤后利用开山石回填，必须精准把握清淤平面以及深度。施工主要内容为6区、7区和8区范围内清除表层淤泥、淤泥质粉质粘土。施工区天然泥面标高约-5.6m，泥层厚度12～14m，吹填至西侧指定纳泥区，吹泥排距在3.0km以内，清淤工程量约为1000×104m3。

本工程质量要求“合格”，质量控制采用“双控”：（1）6区清淤深度-18.8m（国家85高程，下同）、7区清淤深度-17.6m、8区-19.0m，清淤质量验收标准为0～50cm；（2）清淤开挖至粘土层即停止施工，并取样报送总包，经业主、监理、设计确认后即认为已清至底标高。

设计开挖边坡坡比为1∶3，严格按照设计断面控制边坡，严禁超挖。清淤边坡临近抛填围堰，且开挖边坡坡比为1∶3，须严格控制块石滑落、确保围堰堤身安全稳定。清淤施工易受临近区域的围堰爆炸挤淤施工影响，需充分考虑避让等措施。

2.吹填管线布置概述

本工程吹填管线主要包括清淤疏浚区浮管、陆域岸管和纳泥区内支管。浮管与岸管的连接采用橡胶管作柔性连接。其平面布置综合考虑纳泥区的形状和面积、吹填距离、吹填高程、潮位变化等方面的情况来选定吹填管线的位置。吹填主管线接头应紧固严密，整个管线和接头不得漏泥、漏水，发现泄漏及时修补或更换。本次主要讨论纳泥区内吹填管线的延伸。

3.软土地基吹填管线延伸施工难点

吹填区域管线延伸主要靠机械设备配合完成，机械设备是陆地管高效延伸的必要条件。机械作业的内容主要包括吹填管头进行平整、陆地管线铲运、管线的起吊对接等。由于吹填土质的问题，往往会影响吹填区管线延伸的效率，甚至因陆地管无法延伸导致船舶停工。

本工程开挖的土质，经过开挖切割→泥泵输送→管道输送的过程，到达吹填区堆积形成陆域时含水量较高，承载力远远达不到管头延伸机械设备行走需要。严重制约陆域管线延伸，并增加作业机械的机损风险。

3.1 软基础吹填区域管线延伸机械作业常用方法

软基础吹填区域管线延伸机械作业常用方法主要有两种，但这些方法不能适用本工程的环境和工况，严重制约工程的推进，并且不具备长期保证机械设备完好率的条件：

（1）水上挖掘机管线延伸作业。通常采用专门的水上挖掘机进行管线搬运和起吊，完成管线延伸作业。该作业方法效率低，且水上挖掘机的行走极慢、故障率高，对行走的通道面层土质不能存有块状物。本工程吹填块状物多、吹填区狭长，以及现场不具备修理水上挖掘机的条件等，不易采用水上挖掘机进行管线延伸作业。

（2）管线延伸机械行走通道固化。采取通道范围进行置换砂土固化，利用普通挖掘机进行管线搬运和起吊，完成管线延伸作业。该作业方法需要现场具备固化所需的置换砂土，且效率低。本工程吹填土的含水量大，不具备固化所需的置换砂土。

3.2 软基础吹填区域管线延伸机械作业工艺的优点

（1）本方法操作方便，安全可靠。

（2）与通常的作业方法相比，本工法通过改造简易钢板，利用管线作业的机械自行安装，形成管线延伸的通道，解决了软基础吹填区机械设备行走的承载力问题，在软基础区域及时高效的开展管线延伸。

（3）投入成本低、无污染，投入的材料可重复利用。

（4）操作简单，通过简易的改造使得操作便捷，适应性强。

（5）配合作业的挖掘机，在无管线作业任务时可用作项目的其他工序使用。机械设备的综合利用率高。

3.3 工艺原理

本工艺中，管线机械挖掘机在软基础的区域进行管线时，由于吹填土质和标高的问题，造成软基础地面承载力差。在有限的环境和资源条件下，如何安全地使挖掘机在软基础地面行走，进行管线设备调运和起吊安装十分关键。解决的思路是：选择合适规格的钢板3块并设置吊点，以及将钢板面进行焊接改造增加粗糙度。挖掘机在软基础区域作业时，通过操作挖掘机将改造的钢板垫在其将行走位置，增加挖掘机的接地面积，降低承载力需求，确保安全作业。软基础工作面上，挖掘机履带下踩2块钢板，剩余1块钢板作为机动使用。通过3块钢板的交替使用，挖掘机位置移动和搬运管线，起吊安装管线进行管线延伸。

3.4 施工工艺前期准备

管线机械作业前期钢板的准备、管线设备集中、挖掘机准备等。

（1）钢板准备。钢板及加工需要的材料规格选择与准备；按照挖掘机的斗宽、斗齿高度和长度，在钢板上开孔形成起吊点。吊点的设置放样、焊接加工，严格控制尺寸；钢板板面焊接螺纹钢筋，增加粗糙进行防滑加工；加工钢板成品检查。

（2）管线延伸设备的集中。根据管线延伸要求选择合适的管线设备；将所需管线设备集中。

（3）挖掘机准备。选用符合作业要求的挖掘机，按照φ850管线设备，挖掘机功率不小于190kW；挖掘机燃油、液压油、水等以及功能检查；钢板预吊、安装作业流程交底与操作。

3.5 施工工艺流程及操作要点

软基础吹填区域管线延伸机械作业工艺流程：施工准备→作业流程交底→挖掘机起吊钢板至目标区→挖掘机平整软基路面→软基础路面安装2块装钢板→挖掘机同时踩上软基路面2块钢板→挖掘机调整至作业状态→挖掘机平整前进方向软基路面→前进方向安装第3块钢板→挖掘机搬运管线设备→重复软基路面平整、安装钢板、挖掘机行走、搬运管线设备→挖掘机、管线设备到达吹填管头→完成管线延伸的起吊、安装作业。

主要施工工序的控制要点有：

3.5.1 施工准备的控制要点

（1）钢板厚度、长度、型号需满足要求。选用不低于Q345B型号，规格为2m×4m钢板。

（2）钢板开孔长度大于挖掘机斗宽。宽度大于挖掘机斗齿的最大高度，并小于斗齿（不含齿座）的长度。开孔的尺寸为0.25m×2m。钢板吊点开孔应为圆角，分散起吊时的应力并沿开孔进行加固，避免应力集中撕裂钢板。

（3）螺纹钢筋应纵向焊接，距离控制在30～40cm，并布满钢板主面。

（4）用作延伸的管线设备需一次性准备齐全，不能遗漏。

（5）检查挖掘机的燃油量，确保可满足完成作业，并可离开吹填管头。

3.5.2 挖掘机行进

（1）软基路面需平整，平整的宽度与钢板尺寸相符。

（2）钢板的安装方向应为横向，钢板之间间隙不超过履带长度25%，通常在50cm以内。

（3）挖掘机运管作业时，履带应同时压在两块钢板上。

（4）钢板交替置换，挖掘机往前时需将管线设备全部搬至下一作业点。

（5）挖掘机在钢板上，履带禁止来回移动。

（6）挖掘机往前行进时将斗顶在前方的钢板上，通过操纵力臂和行走操纵杆往前行进。

3.5.3 挖掘机起吊协助安装管线

（1）起吊作业的位置尽量靠近吹填管线，履带与管线最近距离不超过2m，控制起吊力矩，提高作业稳性。

（2）管线起吊旋转方向应迎合管线对接口，旋转过程中控制管线方向，方便管线对接，缩短对中的时间。

（3）起吊作业中匀速操纵挖掘机，避免产生超负荷惯性应力。

4.工程实际应用情况及经济效益

对于软基础吹填区域，现场不具备水上挖掘机作业的工况下，采用挖掘机延伸管线需对行走路面进行固化，以满足挖掘机作业承载力需求。按照本项目首层吹填考虑，固化挖掘机作业通道，每艘船需多配一台换填的挖掘机。采取本工艺，每艘船可节省一台换填的挖掘机使用费。

5.结束语

综上所述，在对面积较大的纳泥区进行吹填施工时，为了弥补传统工艺的不足，选择软基础吹填区域管线延伸机械作业，将使管线的延伸更加方便，并对项目的降本增效及精细化管理起到促进作用。