港口疏浚工程施工技術難點及質量控制分析

孟凡春

摘 要：本文以陳家港航道工程為例，針對航道現狀和航道土質特征，制定了合理的疏浚方案，對施工進行了靈活的組織，對施工船舶進行了合理的安排，將船舶生產能力充分發揮了出來，取得了良好的疏浚效果，為類似工程項目疏浚施工和工程質量控制提供了參考。

關鍵詞：港口疏浚 耙吸船 回淤區

1.工程概況

陳家港國華電廠航道工程自2011年4月開始施工至2012年5月完成，航道總長約28km。2012年6月24日上海海事局測繪大隊對該工程進行了復測，有4段存在大量回淤，根據施工期間的總結，航道中回淤均為粉土砂（俗稱鐵板砂），土質堅硬，清淤施工將非常困難，施工效率很低。

2.施工方案及措施

2.1外海H3 11+100～H3 15+000段

（1）方案一：擬進場一艘4500以上的耙吸船對該區域進行清淤施工，該區域回淤量約15萬方（初定）。由于航道已發布1萬噸通航，航道過往船只很多，將直接影響施工船舶的清淤工作，加上回淤的土質為堅硬的粉土砂，施工效率很低，每天的工效約為5000方/艘，一艘4500以上的耙吸船完成該區域需要35d。優點：相對方案二費用較低，缺點：相對方案二施工時間長。

（2）方案二：擬進場二艘4500以上的耙吸船對該區域進行清淤施工，該區域回淤量約15萬方（初定）。由于航道已發布1萬噸通航，航道過往船只很多，施工區域較小，二艘船同時施工展布有點沖突，將直接影響施工船舶的清淤工作，加上回淤的土質為堅硬的粉土砂，施工效率很低，每天的工效約為4500方/艘，二艘4500以上的耙吸船完成該區域需要20d，如圖1所示。優點：相對方案一施工時間較短。缺點：相對方案一費用較高。

（3）方案三：該區域回淤土質均為粉土砂（俗稱鐵板砂），非常堅硬，航道施工期間，H3 12+183處前期施工后，經過二個月左右的回淤，再用耙吸船清淤已經很困難，均采用了3500攪吸船進行了清淤，說明外海區域用耙吸船施工遇到困難無法施工時只能采用3500以上的攪吸船清淤。施工時需要布設很長的吹泥管線，對過往船舶造成很大的安全隱患。缺點：相對方案一費用較高，同時比以上二個方案存在很大的安全隱患。由于工期比較緊，綜合考慮后該段采用方案二進行。

2.2H3 3+800～H3 4+800段及局部淺點

H3 3+800～ H3 4+800段及局部淺點采用耙吸船進行清淤施工方法進行施工。

2.3H2 1+000～H2 2+200段

該區域厚度在1.0m以內，按業主要求采用攪吸船進行清淤施工，吹泥到指定拋泥區，存在很大的安全隱患：

（1）回淤寬度最大處占航道總寬的2/3，施工時施工船舶再拋錨將對整個航道進行了封賭，施工期間整個航道將實行停航。

（2）按業主要求吹泥到指定拋泥區，存在著一些地方上的矛盾，需要投入大量的精力及人員進行協調。

2.4港池回旋區西邊有300×50m2的回淤區

該區域回淤集中，回淤厚度較大，宜采用攪吸船進行清淤施工，在前期航道施工期間存在著當地村民干擾施工事件。

3.疏浚工程施工流程以及施工難點

3.1工程量的確認

清淤施工前地形測量圖對比施工后的測量地形圖計算實際的工程量，同時要考慮施工期間的回淤量。施工期間，土質挖來需要各方進行現場見證。

3.2施工工藝流程

耙吸船使用溢流分段、裝艙法進行施工，由于粉土砂溢流效果不顯著，所以在使用裝艙溢流法進行施工的過程中，如果裝載量逐步變慢則可以終止挖泥，可以有效防止因溢流時間過程造成對外施工區域回淤。施工工藝流程如圖2所示：

3.3工程施工難點

（1）開挖硬土質及土質轉運存在的問題。在施工過程中，一些地段在開挖過程中遇到了質地堅硬的塊石，塊石粒徑達到了25～40cm，使挖泥機具產生了嚴重的磨損，平均每天都需要替換20多個絞刀齒，由于塊石直徑比較大，出現了比較嚴重的堵口情況，每崗需要脫泵7～8次，由于排泥管線比較短，泵級轉速無法達到施工要求，影響了船舶設備正常運轉。

為了保證船舶可以正常運轉，對現場施工情況進行了詳細的分析后總結出以下幾點：

①對硬質土進行開挖時，由于施工濃度比較低，排泥管線比較短，導致泵機能力無法充分發揮出來。

②硬質土破碎程度和巖石的裂隙發育情況以及硬度情況等都有關系，由于破碎的巖石不規則，如果依然使用開挖砂類土的試樣格柵，很容易出現堵口，如果將格柵取消則會出現堵泵的情況。為了可以將泵機功效充分發揮出來，將泵葉改成了小葉輪泵葉，將原來六片吸口格柵改成四片，以降低堵口率。當負荷低于30轉時，駕駛員要結合開挖情況對泥泵的轉數進行調整。

（2）平面控制和深度控制措施。在施工過程中平面控制和深度控制是施工技術難點。為了保證平面放樣可以達到要求，在各挖泥船上使用船載DGPS來對船尾進行控制，安裝了裝有疏浚軟件的計算機。通過在計算機中輸入承擔航道疏浚范圍平面位置的數據信息，將電子施工圖繪制出來，然后在計算機中輸入分條開挖的平面位置坐標，利用挖泥船上的DGPS接收衛星信號的同時，將挖泥位置坐標測定出來，并根據計算機上的顯示器將船位顯示出來。絞吸船可以利用橫移錨和主副剛樁來對船位進行控制， 施工過程中根據設計質量要求將超寬控制好，并將施工平面定位記錄工作做好。

在對深度進行控制時，設計在施工區域布置潮位站，并配備水尺和自動超位遙報儀，安排專人進行看守，遙報儀每10min驗潮一次，接收機接收的信號輸入計算機中專業疏浚軟件，顯示絞刀頭在基準面下的挖泥深度。可以根據分層開挖設定的挖深度，利用疏浚軟件中的定深裝置來對絞刀頭下放的挖泥深度進行控制，并提升挖槽的平整度。在進行最下層挖泥作業時，要考慮泥船吃水深度的變化情況，并預留出相應的備淤深度，保證疏浚挖深可以達到設計要求，施工過程中，要根據挖泥船的設計質量要求控制超深，并將施工測深記錄工作做好。

（3）邊吹施工難點。施工區域由于潮流比較大，如果使用常規方法對管線錨進行布設，由于管線錨自身重量比較輕，在潮流的影響下錨位會發生偏移。如果增加錨的重量雖然可以將走錨問題解決，但是當潮流過大時，管線會出現死彎，會對施工造成影響。對潮流走向進行分析后只在管口位置和臨近管口布置了兩只大錨，第一口錨和船尾之間的管線使其順著潮流漂浮，根本性的解決了管線布錨的問題。

4.減輕疏浚過程對環境影響措施

在進行清淤疏浚作業時要，按照流程開展，盡量縮短疏浚工期，以縮短對水質影響的時間尺度。制定施工計劃時，要充分考慮環境保護問題，最大限度降低對泥底產生的干擾范圍和干擾強度。開始施工之前要檢查設備，保證設備都可以正常運行。嚴防施工船舶油污溢流，在船舶修理過程中產生的含油污水未經處理不得排放。此外還要制定環境監控計劃，對施工海域進行定期的水質、生態和漁業資源動態跟蹤監測，及時掌握工程施工海域漁業生態、漁業資源的實際變動狀況，完善施工期污染防治和生態保護對策措。

5.結論

綜上所述，港口疏浚工程施工過程中，要合理的安排施工船，并根據具體的施工情況調整船舶和施工計劃，編制合理的施工方案，并采用新的施工方案對施工進行指導。每個月都要對該月的施工情況進行總結和安排，同時要將施工質量控制好，積極對施工經驗進行總結，保證施工疏浚工程可以順利完成。

參考文獻：

[1]王明.絞吸式挖泥船施工的幾個問題[J].中國水運，2010（10）：239-240.

[2]鄭志銀.利用新技術提升自航耙吸挖泥船施工效率[J].中國水運，2010（06）：215+217.