董海寬

摘 要:本文以港口疏浚工程為背景,圍繞其施工技術展開論述,其中涉及到設備選型、疏浚土處理以及具體疏浚方案等多方面內容,針對施工中出現的方案適應性不足這一問題,對原有方案做了進一步改進。總體來說,本文的技術優化策略可行性較佳,可為同行提供參考。
關鍵詞:疏浚工程 吹填方案 優化策略
經濟的對外發展對疏浚作業提出更高要求,在長期的努力下,疏浚技術水平得以提升,相關設備更為先進。在疏浚工程中,為全方位保護區域環境,施工方案的制定顯得極具必要性,在此背景下,有必要圍繞碼頭疏浚工程技術展開探討,提出可行優化策略。
1.工程概況
某碼頭疏浚工程規模較大,共分為北碼頭與公共事業兩大回填區,依據工程要求,首先吹填標高為+4.2m,持續展開吹填作業并達到+11m,在此基礎上再次展開吹填以達到既定堆載預壓標高+17m。基于取水口分隔兩個吹填區,并對取水口采取吹填作業,直至標高+5m為止。為推動本次碼頭疏浚事業的穩定開展,需做好施工設計工作,以既定要求為指導。
2.吹填區施工工藝
2.1場地平整
增設合適排水措施,控制吹填區平整性,避免出現過大起伏現象。平整作業至關重要,基于履帶型推土機輔以水槍的方式展開。具體流程為:優先使用履帶式推土機進行初步整平處理,若吹填區內存在輕微凸起部位,基于人工作業的方式使用水槍做進一步整平。除此之外,有必要在吹泥管線口額外增設水流消能擴散器,可以將流出的疏浚土整合成扇形結構,基于此方式后,疏浚土能夠以均勻的狀態落入到吹填區,且持續朝著順水方向流動。泥砂在自重下會持續出現沉積現象,有效避免過度流失問題。
2.2圍堰設置
圍堰部分設置為拋石結構,在圍堰填筑過程中,嚴格遵循分層原則展開,單層厚度控制在0.3~0.5m,完成本層夯實作業后方可展開下一層鋪筑施工,最終到達既定堰頂標高。不僅于此,圍堰頂部與邊坡兩部分均需要采取整平與夯實措施。
2.3泄水口布置
結束兩大吹填區的南北側圍堰施工作業后,可對圍堰展開初步吹填施工。工程共適配了4條絞吸船,各區均分配2條船協同作業,帶來的總流量為18000m3/h。通過堰內埋管的方式形成泄水口,施工管線要達到φ900mm的要求,兩個區域共設置10個泄水口。任何一個泄水口均增設控制閥,以實際流量為基準,開啟或關閉一定數量的泄水口。為避免區內出現淤積現象,泄水口均要設置在西北角。
設置護坡工程,此處選定的是泄水口與圍堰相結合的方案,有效緩解泄水口水流沖刷現象;做好護底工作,即在泄水口底部鋪設適量塊石與土袋;輸泥管要進入到吹填區內,且至少要超過堰身1m,各個管線相鄰區域都要借助泥土做進一步夯實處理。關于兩吹填區各自設置的臨時圍堰,二者均一致,為50萬m2,采用的是1:10的邊坡設計形式。
2.4排泥管線敷設
利用橡膠軟管實現對水上浮管之間的連接,為保障浮管穩定性,與陸上管線接頭相距20m的部分必須使用纜繩做進一步捆綁固定處理,可有效抵御潮流與風浪的影響,起到保護陸上管線與接頭的效果。持續展開水上浮管鋪設作業并到達圍捻處,在該結構外坡部分設置彎管并與陸上管線連接。
水上浮管敷設若遇到大風天氣,需要采取拋錨固定措施,具體流程為:將水中浮管與吹泥船穩固連接起來,在此基礎上與陸上管線做進一步連接。在陸上管線架設過程中,必須合理設置出水口位置,常規情況至少要與圍捻堤腳保持10m的距離。
排泥管敷設要遵循順直的原則,不允許出現死彎現象。為增強圍捻穩定性,出泥口要適當超出吹填區圍捻,確保坡腳處的伸出長度至少為5m,且要超出排泥面標高0.5m;做好輸泥管線接頭連接工作,不可出現泄漏現象,工程中若漏泥漏水,應當在第一時間采取修補措施;設置的排泥管線要足夠穩定;水上與陸上兩部分的輸泥管連接方式較為特殊,需使用柔性接頭做進一步連接。圖1為排泥管線鋪設示意圖。
2.5計劃投入設備
裝載機、推土機與自卸車是貫穿于工程各環節的關鍵設備,導運距離要達到700m,在操作中自卸車以慢速行進為宜。綜合工程實際情況,運輸與卸載各需要3min與2min,且還要考慮到裝載與等待各5min的要求,單臺自卸車導運量為25m3,基于此,為兩個區間各適配4輛自卸車,其余兩類設備各一臺。單月導運總量為100萬m3,基于工程既定要求共需要導運600萬m3,正常情況下可在6個月內完成,符合工期要求。
3.吹填區施工方案優化
伴隨著工程持續推進,到達第四階段時,出現了吹填流量與流速明顯增大的現象,且會加劇沖刷程度。對此,施工單位對已運行的吹填方案展開進一步優化。
水力沖刷是必須高度重視的內容,會對工程帶來兩方面影響:(1)由于管線排水口緊靠臨時圍堰,會對該結構帶來沖刷性影響;(2)由于泄水速度過快,會給泄水口周邊區域造成影響。
值得關注+5m至+11m這一標高區間,此部分工程量約300萬m3,伴隨著流速、流量的持續增加,在不影響工程質量的前提下適當放慢流速,保障沉淀效果。基于此,對原有方案做了兩方面改進:(1)改變原本吹填邊坡1:10的方式,將其變更為1:15;(2)在吹填區內增設了柵欄裝置,以起到控制泥漿流速的效果。
在吹填過程中,極容易給臨時圍堰帶來沖刷現象,考慮到此問題,需要在與臨時圍堰相距120m處的區域增設防沖刷結構,具體可使用廢棄的舊防污屏。
但實際施工表明,防污屏的效果有限,因此對更改后的方案做出了進一步調整:
(l)受持續施工的影響,防污屏出現了撕扯斷裂等問題,工程人員對防污屏做了進一步改進,即在簾步上縫制一個寬4cm的加勁帶,并做捆扎處理。
(2)在原有的設計方案中,以20m為間距設置浮體,但依然會出現下沉現象,此處將間隔縮短至5m,同時設置重達25kg的浮體。
(3)原方案中在簾布下增設了簾布墜,但在施工中極容易受到潮水的持續性影響,引發簾布傾斜現象,在此基礎上做出了改進,即在簾布下方增設15kg簾布墜,每間隔5m便設置一個,保障簾布可達到垂直懸掛狀態。
為營造穩定施工環境,對工程人員提出了如下幾點要求:
(l)當砌筑高度達到2m,便需要利用推土機做整平處理,要求底層達到足夠穩固狀態。
(2)采取鉤機、吊機與推土機3大設備協同作業的方式,并在安全距離內展開操作,工程人員要提前規劃好施工線路。
(3)所有人員都要遵循特定的章程而展開工作,不可出現搶工、違規操作等問題。
(4)夜間施工必須注重用電安全。
(5)多臺推土機共同施工時,前后間距要>8.0m,左右間距要>1.5m。若遇到狹窄施工區域,后方推土機必須經由前方司機同意后方可做出超越行為。
(6)在施工過程中要配備專門的警示船,增強對現場的觀測,做好警戒措施,保證過往船只以及施工船只的安全。船舶在施工的時候,要保證施工場地的安全,相關施工人員要時刻關注水位的變化情況,在實際操作的時候還要做好相應的防護措施。
4.結束語
綜上所述,疏浚工程施工技術優化有助于提升碼頭、航道等基礎設施運行效率,是尤為關鍵的日常維護方式,可為船舶的穩定運行創設優良條件。本文基于具體疏浚工程,對區域內地形、水深與水質的優化,加之合理的前期勘察與方案制定,有助于推動航運事業的發展。
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