港口航道疏浚工程施工的技術(shù)難點(diǎn)研究

藍(lán)鎮(zhèn)海 石 然

（中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司， 廣東 廣州 510230）

隨著科技的快速發(fā)展，我國的運(yùn)輸業(yè)步入了全新的階段，其中以水路運(yùn)輸事業(yè)尤為明顯，與之相關(guān)的航道開挖工作正在大規(guī)模展開。航道疏浚是確保整個港航事業(yè)得以順利發(fā)展的必要基礎(chǔ)，相關(guān)施工人員應(yīng)以高度專業(yè)化的機(jī)械設(shè)備為依托，采取合適的水下作業(yè)技術(shù)，從而對河流航道進(jìn)行挖掘與整理，此舉可以提升航道防洪、泄洪能力，為航運(yùn)創(chuàng)造良好的環(huán)境。本文結(jié)合某航道疏浚工程，對其疏浚工程施工技術(shù)展開研究。

1 工程情況

某航道疏浚工程總長為15.2m，具體可分為A、B、C 三個區(qū)段。具體來說，A航道設(shè)計底寬為135m，余下的兩大航道底寬相對更窄一些，均為110m。從底標(biāo)高層面考慮，三個航道均為9m，同時減載平臺掉頭地所對應(yīng)的設(shè)計底標(biāo)高也為9m。

2 疏浚工程施工流程以及施工難點(diǎn)

2.1 工程量的確認(rèn)

在進(jìn)行清淤施工前應(yīng)對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行勘察，以得到的地形測量圖為基礎(chǔ)確定實際工程量，以此為指導(dǎo)展開后續(xù)的清淤作業(yè)。

2.2 施工工藝流程

施工中需要使用到耙吸船，基于溢流分段以及裝艙法展開施工作業(yè)，考慮到粉土砂溢流效果欠佳的基本狀況，當(dāng)裝載量持續(xù)下減時則可以適時停止挖泥施工，此舉可以避免因溢流時間偏長而造成的區(qū)域外回淤的現(xiàn)象。關(guān)于具體的工藝流程為：定位上線→挖泥裝艙→運(yùn)泥→拋泥區(qū)→拋泥→返航。

2.3 工程施工難點(diǎn)

（1）硬土質(zhì)的開挖與轉(zhuǎn)存。航道工程所在的區(qū)域地質(zhì)條件較為復(fù)雜，時常會遇到大量堅硬的塊石，部分粒徑甚至達(dá)到了40cm 之多，這將會致使挖泥機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損。大量工程經(jīng)驗表明，每進(jìn)行一天的開挖所需的鉸刀齒數(shù)量達(dá)到了20 余個；加之塊石粒徑較大的影響，還極容易引發(fā)堵口問題，每崗均會出現(xiàn)高達(dá)7～8次的脫泵現(xiàn)象。受排泥管線長度的限制，將對泵級轉(zhuǎn)速造成影響，此時船舶設(shè)備的運(yùn)行性能達(dá)不到最佳水平。

基于提升船舶運(yùn)行效率的目的，對施工區(qū)域進(jìn)行了勘查，總結(jié)出了如下幾點(diǎn)原因：①在硬質(zhì)土環(huán)境下進(jìn)行開挖作業(yè)時，受施工濃度低的影響，加之排泥管線長度的限制，泵機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)受到了影響。②諸如硬質(zhì)土破碎以及巖石裂隙現(xiàn)象等均會對船舶設(shè)備的正常運(yùn)行造成影響。如果破碎巖石表現(xiàn)出不規(guī)則特性時，若依然使用傳統(tǒng)方式下的試樣格柵，此時極容易引發(fā)堵口問題，但若取消格柵則會提升堵泵的概率?；谌嫣嵘脵C(jī)運(yùn)行效率的目的，應(yīng)對泵葉加以改進(jìn)，將其設(shè)置為小葉輪泵葉為宜，同時吸口格柵的數(shù)量以4 片為宜，由此緩解堵口現(xiàn)象。對負(fù)荷狀況進(jìn)行檢測，當(dāng)其低于30 轉(zhuǎn)時，設(shè)備操控者應(yīng)該對泥泵轉(zhuǎn)速做以適度調(diào)整。

（2）平面控制和深度控制措施。這是貫穿于整個施工過程中的技術(shù)難點(diǎn)，基于提升平面放樣精確性的目的，應(yīng)給船舶配備DGPS 設(shè)備，由此實現(xiàn)對船尾的精確控制，同時應(yīng)在計算機(jī)上安裝相應(yīng)的疏浚軟件。在做好上述工作后，計算機(jī)將會以疏浚位置信息為基礎(chǔ)，進(jìn)一步繪制出相應(yīng)的電子施工圖。

在進(jìn)行深度控制時，應(yīng)在區(qū)域內(nèi)設(shè)置一個潮位站，引入水尺以及超位遙報儀等設(shè)備，并安排專員進(jìn)行實時的看守?？刂七b報儀的工作頻率，以每10min 檢測一次為宜，將所得到的接收信號傳入計算機(jī)中，在專業(yè)疏浚軟件的作用下進(jìn)行分析，明確鉸刀頭所在的實際挖泥深度。以定深裝置為基礎(chǔ)，以疏浚軟件為指導(dǎo)，在二者的協(xié)調(diào)配合下可以實現(xiàn)對挖泥深度的精確控制，由此確保挖槽的平整性。

（3）邊吹施工難點(diǎn)。對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行勘察可知，施工所在區(qū)域內(nèi)具有明顯的潮流現(xiàn)象，在此背景下若采用常規(guī)方法張開管線錨布設(shè)工作，受結(jié)構(gòu)自重較輕的影響，在潮流外力的作用下極容易出現(xiàn)偏移現(xiàn)象。盡管增加錨中可以避免走錨問題，但當(dāng)潮流速度達(dá)到一定水平時將會引發(fā)管線死彎問題，從而對疏浚施工造成影響。對此，需要對潮流的走向進(jìn)行分析，并在管口以及臨近區(qū)域設(shè)置兩個大錨，其中一個錨將會順著管線進(jìn)行漂流，由此解決管線布錨問題[1]。

3 航道疏浚工程的關(guān)鍵施工技術(shù)

3.1 泥土處理

3.1.1 吹填法

基于吹填法，在泥泵的作用下可以將挖出的泥土精確運(yùn)輸?shù)街付ǖ奶钔羺^(qū)域內(nèi)，由此增強(qiáng)管理效率，避免泥土回流現(xiàn)象，確保航道不出現(xiàn)堵塞或是水源污染等問題。當(dāng)采用吹填法時，首先應(yīng)選取合適的泥土場地，實踐表明以廢坑、荒地為宜，在此基礎(chǔ)上設(shè)置相應(yīng)溝渠，由此提升排水性能，而后基于就近吹填的方式展開相關(guān)作業(yè)。

3.1.2 水下拋泥法

（1）在進(jìn)行挖槽與碼頭的挑選過程中，應(yīng)盡可能避免淤泥區(qū)域，所選擇的區(qū)域內(nèi)水體應(yīng)有足夠的流速，所具備的容積不可過大。

（2）充分考慮風(fēng)浪所帶來的影響，當(dāng)進(jìn)行拋泥作業(yè)時應(yīng)盡可能不受到風(fēng)浪影響；以就近原則為基礎(chǔ)，確保施工區(qū)域之間處于較短距離，由此縮短拋泥長度，降低工程量。

（3）控制好拋泥水域的面積與水深，若二者超出合理范圍時則會致使拋泥船轉(zhuǎn)向受到影響；當(dāng)所在水域空間較大時，可以顯著提升拋泥效率。

3.1.3 邊拋法

（1）引入長懸臂架，與挖泥船進(jìn)行協(xié)同作業(yè)，由此將泥土高效排出。在此基礎(chǔ)上，可以確保泥漿被拋至航道的一側(cè)，此時施工人員可以更為輕松地挑選出大顆粒沙質(zhì)土，將其收集并進(jìn)行回收利用。

（2）基于泥泵設(shè)備可以吸入一定量的泥漿，而后將其運(yùn)至泥艙中。應(yīng)在泥艙兩側(cè)區(qū)域設(shè)置溢流口，在此作用下可以確保泥漿順利排入水中，基于此方式可以提升泥土的集中程度，由此提升施工效率。

3.2 圍堰施工

在整個港口航道疏浚工程中，圍堰是其中尤為重要的一項內(nèi)容，在進(jìn)行此環(huán)節(jié)施工時應(yīng)盡可能選取跳線地形較佳的區(qū)域，由此提升吹填效率[2]。在土層選擇過程中，以人工作業(yè)的方式為宜，由進(jìn)行私土層與填土層的開挖作業(yè)，當(dāng)完成此環(huán)節(jié)操作后應(yīng)隨即進(jìn)行碾壓施工，從而創(chuàng)造出良好的圍堰施工環(huán)境。

3.3 挖槽施工

3.3.1 挖槽尺寸的確定

應(yīng)提升挖槽施工尺寸的合理性，確保其處于工程許可誤差范圍內(nèi)?；诒苊饴┩诂F(xiàn)象的目的，在進(jìn)行挖槽作業(yè)時應(yīng)控制好與鄰槽之間的重疊區(qū)域，其對應(yīng)寬度以5m 為宜。在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格遵循指定工序而展開，不允許出現(xiàn)槽?，F(xiàn)象，在開挖作業(yè)時應(yīng)進(jìn)行密切的測量，以此為基礎(chǔ)繪制出對應(yīng)的航道截面圖。對所得到的圖形進(jìn)行分析，確定合適的挖船位置，當(dāng)出現(xiàn)漏挖現(xiàn)象時則應(yīng)在截面圖的指導(dǎo)下進(jìn)行補(bǔ)救。

3.3.2 確定挖槽深度

為了確保后續(xù)疏浚作業(yè)的順利進(jìn)行，應(yīng)做好前期試挖作業(yè)，在此基礎(chǔ)上確定合適的挖槽深度，由此提升挖槽施工的規(guī)范性。以所得到的挖槽為基礎(chǔ)進(jìn)行正式開挖，但通常情況下會出現(xiàn)回淤或是漏挖現(xiàn)象。對此，施工人員應(yīng)對現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上確定出可行的深挖方式。在施工過程中，應(yīng)遵循先上后下的原則而展開。

4 結(jié)束語

在進(jìn)行圍堰施工時應(yīng)做好吹填工作，控制好挖槽的深度與尺寸，基于吹填法等方法進(jìn)行挖泥的運(yùn)輸，且在航道疏浚施工時應(yīng)注重對周邊生態(tài)的保護(hù)。本文對此展開了一系列分析，為航道疏浚工程提供一些參考。