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“3D打印”海港地基

来源:改革网作者:中交上航局时间:2026-06-30

改革网讯 东海之滨,洋山港区巨轮穿梭、桥吊林立、集装箱堆叠有序,集卡与货运列车昼夜不息,畅通全球贸易物流脉络。港区北侧,百余艘施工船舶环伺海面,一片崭新土地在沧海间加速成型。而就在1年前,港区北侧火热的建设区域,仍是一片茫茫汪洋。

洋山深水港区小洋山北作业区集装箱码头及配套工程,是上海港扩容升级的核心重点工程。项目整体规划码头岸线6100米,设计年集装箱通过能力达1160万标准箱,建成后将与洋山南侧港区联动互补,形成高效协同的“组合港”格局。其中,上航局承担了新建护岸、围堤、陆域形成及深层地基处理、浅层地基处理、道路堆场工程。陆域形成正是最为基础性的一步,而其中,最先启动的西区陆域吹填工作更是“万事开头难”。西区需完成近3519万立方米吹填砂作业,形成陆域面积176.4万平方米,是整个项目最基础、最关键的前置工程,陆域吹填更是项目开局起步的重难点工序。

“小洋山北作业区项目将新建7个7万吨级和15个2万吨级集装箱泊位及工作船码头、防波堤、航道、锚地等必要的配套工程,体量庞大、单位众多、工序复杂,各工序必须环环相扣,容不得半点脱节。”上航局小洋山北项目工程技术部部长马亮亮介绍道。施工过程中,西二区陆域吹填作业区域与接岸结构码头施工区域紧邻,多工序交叉作业带来极大挑战。若吹填进度过快,土方自重产生的压力会大幅提升土体沉降位移速率,对邻近在建码头结构造成安全隐患。若进度过慢,将直接造成整体工期滞后,后续工序无法按期衔接,打乱全线施工计划。这也让整片海域的吹填施工如同“高空走钢丝”,必须稳住两端平衡,施工节奏、分层填筑标高都要分毫必较,做到精准把控、张弛有度。

为破解海上精准吹填难题,项目团队在2025年1月组建技术攻关专班。团队从3D打印机逐层堆积材料、防止工件变形的原理中得到启发,先后开展10余次方案研讨,划定试验区进行多轮现场试吹,反复调整施工参数,最终研发出水下砂垫层厚度精细化控制工艺,摒弃了传统大范围吹填的做法,把厚层填料拆分为多层分段填筑,均匀分散土体压力,把沉降与侧向位移严格限制在合理区间。这项海上吹填作业,就如同海陆施工现场的“3D打印”,稳步控制填筑标高,全过程牢牢稳住土体变形速率。通过分层、分段、精准控厚的施工模式,彻底规避了传统吹填施工沉降不均、位移超标的痛点。

优质稳定的原料是“3D打印式”施工的核心保障。项目陆域吹填所用砂土取自长江口吴淞锚地疏浚土,实现了资源二次利用,但砂源运输距离长达150公里。传统绞吸船取砂工艺效率虽高,但管线运输极限距离为3000米,无法直接输送到施工区域。对此,项目团队创新采用了绞吸装驳联动施工工艺,先由绞吸船取砂,通过短距离管线输送至专用装驳平台,经自然溢流降低砂土含水率,再由运砂船转运至陆域形成区域,高峰期50余艘运砂船在150公里航线上日夜不停地从长江口来回运砂,有力保障了砂源全天候、高强度稳定供应,又实现了砂土品质可控,为精准造陆筑牢原料基础。

稳住砂源品质后,陆域吹填面对的另一大难题就是,如何第一时间获取位移数据,提前进行预警。2025年3月,项目团队经过多次研讨,最终确立“点面结合”的信息化全域监测方案。“点”上在关键点位布设太阳能监测仪器,24小时实时采集吹填加载速率、土体沉降位移等核心数据;“面”上定期运用无人机激光扫描,全域检测施工标高,排查施工盲区、补齐管控漏洞。所有监测数据实时同步后台控制系统,一旦沉降、标高数据触及风险临界值,系统将自动向施工人员手机推送预警。

“收到预警信息后,我们会第一时间赶往施工现场,启动应急预案,暂停吹填施工,让预警区域沉降速率降至控制标准内再进行施工。”工程部主管孙泉表示。信息化监测体系实现了施工全局可视化、风险管控前置化,大幅减少人工巡查成本,全方位保障吹填施工安全、精准、有序推进。

2026年1月23日西2区4号堤顺利合龙,5月26日闸口区30万方卸载施工完成,6月30日全域吹填及陆上子堰施工全面完成。作为小洋山北作业区西区陆域形成的收官工程,西2区施工的全面完成,不仅彻底打通片区陆域施工工作面,也为未来东区、中区陆域建设积累了宝贵的海上施工、结构管控、统筹调度经验,给整个小洋山北作业区建成投用按下了“加速键”。(中交上航局)

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