重力式沉箱碼頭基床薄層回淤清除施工技術

王國良

摘 要：重力式沉箱碼頭的穩(wěn)定性是碼頭建設的關鍵因素。在施工過程中除在挖泥、拋石、打夯、整平等工序上嚴格質量控制外，還有許多不可忽視的環(huán)節(jié)。本文就三亞市南山滾裝碼頭工程基床（薄層）清淤施工工藝的探索與實施展開闡述，對類似項目提供一定借鑒作用。

關鍵詞：基床 回淤 薄層 清淤

1.工程概況

本工程位于三亞西部的南山港區(qū)，新建3000噸級滾裝碼頭1個，水工結構按1萬噸級設計。泊位岸線長150m，接岸設施長70m，護岸總長約270m。碼頭水工結構為重力式沉箱結構，護岸為斜坡式結構。碼頭設計底高程-13.83m，頂高程-10.60m，基床拋石厚度3.23m。

2.基床回淤原因分析

一方面受西南季風的影響，在基床區(qū)域內極易形成回淤現象，且平時受風浪侵襲南山港，滾裝碼頭由此而大范圍回淤，經過潛水員探摸回淤深度約0.6m～2.0m。另一方面滾裝碼頭與雜貨碼頭交界處約1200 m2的區(qū)域因原地勘資料與實際地質有很大區(qū)別，存在孤石群，變更后需進行爆破處理，因碼頭周邊均為風景旅游區(qū)，爆破手續(xù)辦理十分繁瑣，經多方共同努力最終經歷了四個多月才完善手續(xù)開始爆破。租用起重船集中安裝沉箱，基床面長時間擱置導致回淤厚度增大。

3.方案比選

3.1挖泥船清淤

優(yōu)點：挖泥船施工可有效節(jié)省人力物力的投入，在其作業(yè)全程GPS定位，絞錨移位誤差較小，保證了施工范圍的精準性，而且對于泥沙粒徑、淤積厚度較大的區(qū)域抓斗作業(yè)效率較高，可有效節(jié)省施工作業(yè)時間。

缺點：抓斗式挖泥船為斗齒型抓斗，因工程大部分基床回淤的泥層較薄，抓斗實際作業(yè)施工效率過低，極易對已完成的拋石基床造成破壞。

3.2抽砂船抽泥

作業(yè)原理：抽砂船移入指定的清淤區(qū)域，經測量組測定后，操作人員通過卷揚機將絞刀頭放入即將施工位置，開啟絞刀，將泥沙塊體粉碎，同時開啟清淤泵，將泥沙混合物通過吸沙管及輸出管道排放于駁船或自身的砂駁中。

優(yōu)點：利用抽砂船抽泥，因為自身較大的功率作用，清淤速度較快，而且施工過的區(qū)域內清淤效果立竿見影，另外因其自身具備自航能力，施工作業(yè)比較靈活。

缺點：由于抽砂船功率太大，水下吸泥管晃動幅度較大，清淤有效面積率（清淤斷面面積與基床斷面面積百分比）過低。該方法適合淤泥厚度較深的區(qū)域，對薄層淤泥清除不夠徹底，且易對已拋基床邊坡造成破壞。

3.3空壓機抽泥

作業(yè)原理：將空壓機的輸氣管線終端固定在排泥管一端且伸進管內5cm左右，排泥管終端有空間正四棱體型剛性支座用以達到防浮及管在水中不會卡在石縫、泥快間的目的，潛水組下水抱管端部利用空氣壓縮機對管周圍泥漿加壓，在空氣壓強作用下將管附近的淤泥壓入管內，通過排泥管道排進泥駁中。

優(yōu)點：成本投入非常低，此工藝屬自制抽泥泵，且對浮泥漿的清理十分到位，有潛水員水下輔助施工，既能保證施工范圍無漏點，也能保證清淤的質量，較為適合更薄層的基床清淤施工。

缺點：由于空壓機自身功率有限，不足以提供排泥動力，導致排泥基本無揚程，隨清淤深度增加泥漿厚度及粒徑變大，抽泥工作效率逐漸變低，甚至因周期時間過長會造成二次回淤。

3.4組合型抽泥船抽泥

采用5 m×5 m的泡沫板作為船體與抽砂泵組裝成一體，采用水下潛水員抱著砂泵管頭按照每2米一個斷面進行施工。

該方法既不會對已形成基床產生破壞，行進路線規(guī)范化，不會出現遺漏斷面現象，可以有效地提高施工速度同時也保證清淤的質量。

4.施工工藝流程及施工方法

4.1施工工藝流程，如圖2。

4.2施工方法

（1）施工準備

施工前測量班組對基床清淤部位設立好岸標，便于定位船進行精確定位。在定位船邊用噴漆每2m標記刻度便于抽泥船行進，對斷面進行水深測量并做好記錄；對施工人員進行技術及安全交底，確保施工的規(guī)范性及安全性。

（2）抽泥船定位、布管

精確設立岸標后，定位船延基床順延方向每2m一個斷面行進，組合抽泥船緊靠在定位船旁，延基床垂直方向往返行進，每次位移均為先根據岸標進行初步定位之后，測量組進行位置復測，確保實際施工位置滿足設計規(guī)范要求。在管道布置時要充分考慮對其他工序的影響，管道銜處接嚴格密封，管頭位置要盡量遠離基床，避免二次回淤。

（3）潛水員水下清淤作業(yè)

潛水員下水后，定位船操作人員順著船邊放置6m長槽鋼作為抽泥的斷面進尺的依據，開啟抽泥泵，潛水員抱抽泥管頭水下抽泥，水下抽泥管自由長度為3m，規(guī)范性完成作業(yè)半徑為3m一個清淤面積區(qū)域以保證清淤過程無施工漏點。

（4）排放淤泥

排泥管道安放于300m長水上浮管，可將吸出的淤泥直接排放陸上儲泥池。

（5）檢驗

完成一個斷面后，即刻安排測量組進行標高復測及潛水探模，要求測量標高滿足不高于基床頂標高的同時，潛水員水下探摸或者取樣檢測，回淤沉積物厚度不應大于300mm，滿足規(guī)范要求后方可移位至下一斷面，對于不滿足規(guī)范要求的位置，需重新安排進行清淤處理。

5.實施效果

5.1投入成本低

相比之下，這種泡沫船用一個人工負責機械設備維護即可，另外只需要配備一組潛水進行水下施工，無論是人力投入還是設備租賃上來看，成本投入均比較低。

5.2施工效率較高

運用此種工藝為網格式向前推進，短短幾天內，整個基床清淤施工一次性清掃完成，干凈利落。清淤之后幾天內也未見有二次回淤，從而避免返工作業(yè)，施工效率高。

5.3實施效果好

定位船按照岸標進行初步定位，定位船及組合抽泥船分別進行縱向及橫向定位，水下潛水員依據槽鋼進行作業(yè)，保證水上、水下定位操作均有參照，測量組對清淤標高進行全程跟蹤測量，確保了清淤的質量。

6.結語

在施工過程中，我們根據現場實際情況，實踐了四種不同的清淤方法。雖然前三種方法在本工程基床薄層清淤施工中運用遭遇了瓶頸，但仍不失為基床清淤有效的施工方法。本工程最終是采取了組合抽砂船加潛水組的方法對該基床的薄層淤泥進行了徹底的清除。該方案既不會對已形成基床產生破壞，也不會出現遺漏斷面現象，提高了施工速度，保證沉箱基床的清淤效果。對類似工程提供一定借鑒經驗。

參考文獻：

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