絞吸船配合類反鏟式挖泥船解決岸坡開挖問題

劉小飛 胡桂香 楊召超

摘 要：航務工程中的碼頭岸坡開挖一直由抓斗船施工，已經形成了一套較為成熟的施工工藝，但傳統施工工藝存在許多弊端，絞吸船配合類反鏟式挖泥船共同施工岸坡工藝在該公司已接近技術成熟，其技術在效率、成本等諸多方面優于單獨采用抓斗船施工，該文通過分析傳統岸坡開挖工藝的缺點，大膽創新，利用絞吸船結合類反鏟式挖泥船施工岸坡挖泥的方法來提高該類工程的施工質量、保證施工進度并降低施工成本。

關鍵詞：岸坡施工 傳統工藝 新工藝 小型絞吸船 類反鏟式挖泥船 抓斗船

中圖分類號：U615 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（a）-0038-01

隨著天津市建設雙港雙城步伐的不斷加快，天津港及南港港區碼頭建設相繼開工，產生了大量的基槽岸坡挖泥工程。該文結合相關工程實例，通過小型絞吸船與類反鏟式挖泥船組合運用在保證岸坡施工質量降低施工成本的前提下解決了高強度岸坡開挖的施工問題。

1 傳統岸坡施工工藝弊端

長期以來，航務工程中的碼頭岸坡開挖一直由抓斗船施工，已經形成了一套較為成熟的施工工藝，但傳統施工工藝存在以下一些弊端。

（1）因為是人為操作下斗深度及位置，精確度不夠，對于基槽施工，開挖后的泥面高低不平，平整度與絞吸船相比較差。

（2）抓斗船施工需要泥駁配合，外出拋泥受氣象航道通航影響較大，不能全天候24 h作業，不能充分發揮船舶施工能力，而且挖、運、卸設備間相互影響大，效率比較低，容易對工期造成不良影響。

（3）抓斗船挖泥綜合單價約為絞吸船綜合單價的3倍左右，成本控制不利。

（4）抓斗船通過4錨定位，本工程施工岸坡時2顆前錨拋設比較困難，需等候潮水作業，限制了船舶的施工效率。

2 新工藝所采用的船機特點介紹

2.1 船機原理

類反鏟式挖泥船主要構造與反鏟斗式挖泥船相同，為反鏟式挖掘機，與它不同的是，類反鏟斗式挖泥船采用的一根鋼樁與2根后錨固定船位，在挖泥船的船頭，安裝有一臺反鏟式挖掘機。施工時將挖掘機臂伸入水下一定深度，鏟斗嵌入泥沙中，挖取土方，再利用動力設備將鏟斗提升至一定高度，回轉至預定位置的上方，將泥沙直接卸入靠泊在挖泥船船舷旁泥駁。卸空后的鏟斗再回轉至挖泥點旁，進行下一次挖泥作業，如此周而復始地循環作業。小型絞吸船，標準產能為1000 m3/h，其基本工作原理是通過旋轉的紋刀將海底泥（沙、石等）挖掘絞松，并進行泥水混合，同時，由船上離心式泥泵產生的真空把挖掘所得的泥漿吸入、提升再通過排泥管線排出輸送到泥上處理場地。

2.2 船機特點介紹

2.2.1 類反鏟式挖泥船

（1）鏟斗尺寸小，成坡效果好。

（2）成坡時間短，由于挖掘機可通過挖掘機臂將作用力直接傳導至鏟斗上，在完成臺階挖泥施工后，可直接用鏟斗將泥面順著坡面線捋一遍，形成坡面，而不用經過長時間等待讓泥面自然塌方成坡。

（3）適應性強，岸坡區域通常為淺灘，反鏟式挖泥船通過船身中一根定位樁及船位的2顆后錨固定船位，布展時，先下放后錨，移動船身到達施工區域，再下放定位樁，待樁插入泥層后卡住，即固定住了船位，完成布展。

（4）移船方便。

2.2.2 小型絞吸船船機

小型絞吸船相比于抓斗船，其施工效率很高，此外該絞吸船鉸刀頭直徑僅為1.2 m，每層挖深能夠控制在1 m左右。該絞吸船還安裝了GPS鉸刀頭精確定位系統，平面位置定位的精度我們在港池施工過程中經過多次比對，效果良好。

3 新岸坡施工工藝

3.1 四階段岸坡開挖工法

（1）第一階段由絞吸船開挖基槽的同時開挖部分岸坡，岸坡由經驗豐富的駕駛員操縱絞吸船，通過橫移并同時提升橋梁開挖直接形成邊坡。

（2）第二階段由類反鏟式挖泥船施工坡頂部位，分層分臺階進行開挖。

（3）第三階段投入絞吸船對基槽加深的同時，岸坡部分由絞吸船通過橫移并同時提升橋梁開挖再次形成邊坡。

（4）第四階段由抓斗船對絞吸船及類反鏟式挖泥船開挖的結合部位的岸坡進行掃淺。

在進行典型施工時，技術人員需上船對施工過程進行監督和拍照，熟悉操作手的挖泥工法并結合檢測圖分析施工的質量，以找出問題的原因制定改進措施。

3.2 岸坡分階段施工注意事項

（1）施工前校核船機坐標。各疏浚船舶進場后，技術員需與測量員聯合對船上GPS定位系統進行校核，掌握船舶定位系統的自身誤差，確保該抓斗船采用當地的三參數，確保抓斗船在施工過程中不發生定位誤差。

（2）施工前校核鉸刀下放深度。在小型絞吸船選擇幾個點進行深度顯示校驗。在絞刀上沿接測量繩，用人工的方法分別測出這幾個測點位置絞刀上沿與水平面的距離，推算出絞刀最低點與水面距離后與計算機輸出深度進行比較，選取最大的偏差值，再考慮其它因素，制定總的下刀偏差值。

（3）岸坡挖泥工程大面積開挖前必須做好典型施工。典型施工前向挖泥船進行深入細致的技術交底工作，明確質量目標和控制措施，使全體施工人員清楚了解工程性質、內容、施工條件、施工計劃、施工特殊要求和注意事項，使各項工作落實到人，把各項責任分解到人。

（4）在施工岸坡坡頂線位置時，把握好坡頂線處預留寬度，防止第一層岸坡施工完畢后，造成岸坡坡頂線位置的超寬。

（5）施工過程中，必須加強動態與過程管控在做好典型施工，確定工程工藝的基礎上，還需要將嚴格管控貫穿于整個施工過程，在絞吸船施工岸坡的過程中，技術員住船上，時刻督促操作手嚴格按照技術交底下放鉸刀深度。

（6）絞吸船在施工岸坡時，需要順岸進行施工，可以保證開挖岸線的整齊性，避免留有死角，同時降低岸坡施工過程中的位移速率。

（7）在施工過程中，與位移監測單位勤溝通，隨時掌握岸坡的變形及位移情況，堅持絞吸船在低潮時不施工岸坡的原則。

（8）施工過程中加強測量檢測、做斷面圖及時分析、調整岸坡施工計劃，很好的滿足了設計的質量要求與岸坡的穩定要求。

（9）絞吸船施工岸坡，需要分階段進行施工，一個階段施工完畢后，穩定觀測不少于1個星期，待岸坡趨于穩定后，再進行下個階段的施工。

（10）對于靠近坡頂線處挖深較淺的岸坡，由于靠自然塌方形成坡面比較慢，為了兼顧岸坡質量要求和打樁要求，采用鏟斗順岸捋坡一遍，即可基本形成較穩定的坡面，達到質量要求。

（11）待整個區域開挖完畢后，組織水深檢測，找出坡面線標高正偏差值較大的地區，制成計劃線，組織船舶對照該計劃線進行掃淺，完成工程施工。

4 結語

絞吸船配合類反鏟式挖泥船共同施工岸坡工藝在我部已接近技術成熟，（我單位在建材碼頭、泰奧石化碼頭均采用此工藝進行施工）其技術在效率、成本等諸多方面優于單獨采用抓斗船施工，絞吸船配合（類反鏟式挖泥船）共同施工岸坡在控制岸坡超挖、欠挖保證岸坡安全方面亦優于絞吸船配合抓斗船施工。

故新的岸坡工藝施工方法值得在岸坡開挖強度高、岸坡監測有保證的工程中推廣使用。

參考文獻

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