2、各吹填区泄水口设置
根据各区施工顺序安排和吹填施工船舶作业的水流量,计划在整个吹填区内设置泄水口3座(对外两处,内部一处),并据实际区位和泄流量,调节泄水口尺寸及底标高。
1)、泄水口的位置
泄水口位置的选择主要考虑两个原则:一是尽可能减少污水对周边环境污染;二是减小吹填泥、砂的流失量;依据以上两个原则,在适当位置设置临时隔离栅滤水并阻挡流砂,并让泥沙有较长的一段时间沉淀,使外排的尾水达到环境保护的要求,同时也减少吹填泥、沙的流失。
2)、泄水口的结构
泄水口采用溢流堰型式,按设计施工,泄水口的位置距离围埝内排泥管出口尽可能的远,使泥浆的流程长,泥沙得以充分沉淀,减少泄水口排出水流的含泥量。泄水口的结构型式采用溢流堰式。泄水口的宽度据吹泥设备总流量确定,底宽基本在6~10 m,施工时,堰顶标高随着泄水口附近泥面标高的升高相应加高,以降低泄出泥水的泥浆浓度,防止水体二次污染。
4、
尾水排放
按照施工计划,先进行A1区吹填,该吹填区溢流口设在中转基地东边子堤上,溢流口底高程初拟+6.5m(后随泥面升高而加高),经吹填区初步沉淀的尾水由引水沟绕过一期隔堤端部进入二期屯水区,经进一步沉淀后,由二期区排水口排入排洪沟,最后经西山围堤上南北排水闸排入外海(主要由南排水闸排出)。
排洪沟在吹填施工前,进行沟底及沟项标高测量。要求沟底标高控制在+4.0~+4.5m,沟顶标高在+6.5~+7.2m,不能满足上述标高的地段应进行清挖和加高加固。详见施工总平面布置图。
完成A1区吹填后,即进行A4~A7区吹填(作为一个大吹填区)。这时因南端排洪沟约600米段包括在吹填区内,使南端排洪沟及排水闸已失去排洪功能。根据这一情况,南边吹填区将在一期隔堤南端端部排洪沟上修筑溢流口,吹填尾水将由此向北排放。溢流口底标高初拟+6.5m,并随着吹填区泥面的升高而加高到+7.5m。吹入的泥水经吹填区初步沉淀后,由排洪沟上的溢流口溢出,并经排洪沟排入二期区继续沉淀(在排洪沟距进场道路涵管约50米处筑坝将排洪沟截断,使水流经缺口进入二期区),再由二期区北
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边排水口排入北部排洪沟,最后经西山围堤北部排水闸排到外海。详见施工总平面布置图。
3.2.3排泥管线敷设安装
排泥管线是挖泥船输送砂、泥浆到吹填区内的管道线路,主要包括:陆上管线(包括管架头、管架)、水上管线(浮管和水上浮筒)及水下管线三种。排泥管的敷设可与吹填区围堰修筑平行进行,但岸管的敷设与围堰施工应合理安排好,不可相互干扰。
管线的布置原则是尽可能采取直线形布置,并尽量避免因陡坡、急弯而产生负压。 1、陆上吹砂管线(岸管)的设置
1)陆上排泥管敷设位置尽量靠近交通方便的围堤、子堤便道,同时,不能影响交通运输。
陆上敷设时,管线采用砂包衬垫,且接头要水密、紧固。陆上管线(岸管)的组装方式为:直接用螺杆连接,法兰间加橡皮垫圈防渗漏。岸上管线平面布置为:水下潜管在设计引桥线附近征海范围内沿大致平行引桥轴线敷设至西山围堤脚,上岸爬越西山围堤,先延伸至A1区,进行A1和中转基地2区吹填。该区吹填完成后,沿围堤边向南延伸到A4区,进行该区吹填。完成后,继续向南延伸吹填A6、A7区。进入吹填区的岸管,根据吹填泥砂的情况应选用合适的管径作为支管;一方面,能较好的调整吹填泥面的平整度,另一方面也方便选择轻型机械或人工进行接管。详见施工总平面布置示意图。
2)管线敷设的原则、基本方法和技术措施
(1).吹砂管线的平面布置根据挖泥船的总扬程、围埝面积、形状、吹砂距离、吹填高程、排水口布设、潮位变化等方面的情况,加以综合考虑,来选定吹砂管线的位置。
(2).管线布设尽量避免穿越障碍物,更要尽量避免管线形成过急弯曲。 (3).陆上管线在进入吹填区后,要考虑工程竣工时泥面标高和平整度要求。管线的布设高程,除考虑吹填设计高程外,还应考虑沉降量(包括围埝区内地基沉降及吹填土本身的固结沉降量)等因素,不能安装太低,给后续吹填带来难度;管线布设时,还要考虑管线的间距,即管口的间距,而管口间距的大、小是与绞吸船的泥泵马力、吹填区地形及吹填土质等因素有关。围埝与吹砂管口的距离随土质、围埝结构、高度不同而有差别,以不使水流冲刷围埝为原则,通常多保持在远离围埝15~20m 的范围。吹填时应注意控制吹填速度,防止吹填时水流冲跨围埝。本项目中设计要求吹泥口必须离围堤、隔堤坡脚30m以上,且吹泥管出水方向不得朝向围堤和隔堤,防止冲刷坡脚;
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(4).岸管与潜管的连接可通过木架头或砂袋垒成平台连接,平台高程应高于最大潮位,避免潮位影响。木架头的尺寸及安装见下图 :木管架结构示意图。
木管架结构示意图
(5).吹砂管接头要严密、紧固,为防止砂水渗漏,两节管段之间必须加密封填料。填料可用牛油麻辫、胶皮垫圈等。为避免吹砂管接头损坏,管底砌块、衬垫等必须牢固,不能有摇晃、歪斜等现象出现。
2、水上吹砂管线(浮管)的设置
水上浮管设置主要是满足绞吸船挖泥范围内的活动需要,减少排泥管安拆次数,节约时间和方便施工,分布在绞吸船尾管及水下潜管之间,本项目计划连接水上浮管约900m。其布置方法及原则如下:
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法兰连接橡胶软管浮管浮筒体输泥浮管浮筒体水上浮管线连接、剖面示意图
1). 水上管线的结构均采用1+1的组装方式,即1节钢管(附浮筒)+1节橡胶软管,水上浮筒管线预先按所需长度进行连接,一般应在风浪小的水域进行卡接,然后将分段管线用拖轮带拖到预定位置,按顺流、顺风方向逐段连接后再进位,连接好后抛八字锚缆予以固定,水上排泥浮管两端分别与绞吸式挖泥船和水下潜管(或岸管)相接。
2).管线锚的抛设。由于水域情况差异,抛设程序方法有所不同,基本方法是: 为减少水流对管线的压力,稳定管线不使其随流漂移而造成管线脱节或蹩成死角而抛设管线锚,其间隔视管线长度及水流情况而定,一般取100~200 m,锚型及缆长,视流速、底质及风浪而定,风流影响大,底质差时锚重应大些、缆要长些。管线锚由锚艇或拖轮进行抛设。管线锚的抛设还应根据水流潮汐而定,受潮流影响水域则须抛在涨落流向两侧。
3).水上浮筒管线承受水流、风浪及吹填施工时的冲击力等影响,所以管段间的卡接必须十分牢固可靠,管线布置要呈近似流线型弯曲。不可形成死弯,浮筒管线一定要留有足够的富余长度,保证绞吸船在前移一定距离的过程中不必拆换。
4).浮筒管线应在重载情况下仍然露出水面,以便于维修和减少水流阻力。 5).水上浮筒管线与水下吹砂管线的联接应根据地形和水位变幅来选择适当的联结方式,不仅要联接牢固防止漏泥,而且要不因水位变动而出现管段严重蹩曲。
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3、水下潜管的敷设和拆除
水下潜管可以减少海上风浪及潮汐对排泥管的影响,本工程潜管计划按码头设计引桥轴线布置,并布置在设计引桥南侧200米范围内,管线沿海底敷设至西山围堤脚,并通过砂包平台或木管架平台与岸管相连,本项目计划敷设潜管约1400 m,其敷设原则和方法如下:
1).施工前应对水下潜管的预定位置(包括其前后各20m 范围)进行探摸,并清障,测出管线原泥面纵断面图,并按此断面进行潜管连接设计,绘出潜管连接图。
2).水下潜管的连结方式分钢性和柔性两种。钢性连结使用带有法兰的吹砂管直接连结而成。柔性管线一般为每隔3-5 节吹砂管(约30m左右)配一橡胶软管接头连结而成。柔性连结对地形适应性强,沉放起浮方便,一般较多采用。在地形变化比较大的地段,应增加1-2 节软管。潜管上升段和下沉段的坡度不宜太陡,其两端点站,一般要在管路上配备充、排气阀和水闸阀等设备。
自浮式柔性水下潜管布置示意图
3).潜管组装应选择在靠近沉放区、波浪和潮流较小水域进行,可在岸边、平台边或在驳船上用吊机将吹砂管组装成所需的长度,管口两端用盲板密封,使之直接浮在水上;组装好的管线应小心拖运。
4).潜管下沉应选择在风浪较小、憩流时进行。水下管的沉放是通过端点站的水泵向管内注水或一端自然进水,使管线总重力大于所受浮力实现的。水下管的敷设方法有牵引法、敷管船法、飘浮法等。施工时可根据具体情况分段或整体敷设,当管线较长时,
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