港池暗礁物理破碎施工與質(zhì)量控制探討

陳茂生 渤海石油航務(wù)建筑工程有限責(zé)任公司

1.工程概況

研究項目為桂平市城市規(guī)劃區(qū)南部長安工業(yè)園內(nèi)中海油桂平油品碼頭工程項目。碼頭位于郁江右岸，其上部分距離貴港航運(yùn)樞紐102.8km，下部分距離桂平航運(yùn)樞紐6.8 km。碼頭上游2.4 km 處為貴梧高速郁江特大橋，碼頭下游1.8km處為桂平郁江二橋，碼頭后方1km處為桂平油庫庫區(qū)。碼頭近期吞吐量為33×104t/年，遠(yuǎn)期吞吐量為66×104t/年，擬建3000t級成品油裝卸泊位1個。從碼頭綜合設(shè)計頭通過能力分析，近期吞吐量為67.50×104t/年，遠(yuǎn)期吞吐量為95.03×104t/年。從工程的綜合狀況上分析，總疏浚量為22789.4m3，挖方邊坡為1：3，超寬4m，超深0.5m，本工程的開挖范圍需要從碼頭前方到江側(cè)25m。

從本項目中港池暗礁物理破碎施工的特點(diǎn)上分析：（1）本次疏浚工程需要在樁基施工、岸坡施工后進(jìn)行。其中中風(fēng)化石灰?guī)r挖除是項目施工的重點(diǎn)所在，需要采用物理破碎的方式進(jìn)行處理，而后利用水上船舶來挖除。（2）由于本工程位置處于內(nèi)河水域，因此需要考慮汛期水位的影響，按照往年的水位統(tǒng)計，項目所在地的汛期在6月到9月份之間，并且極易出現(xiàn)極端天氣和降雨，嚴(yán)重影響水位變化情況。

2.施工工藝流程

對于本工程中的港池暗礁物理破碎施工而言，需要對其施工工藝流程進(jìn)行分析。首先需要水下挖泥，采用反鏟挖泥船進(jìn)行操作，將表面覆蓋層進(jìn)行清除。然后再通過船上挖掘機(jī)和水下破碎錘進(jìn)行物理破碎操作，將礁石運(yùn)送拋泥區(qū)。其施工工藝為：施工測量→港池挖泥→物理破碎→挖礁石。施工順序為由水到陸，碼頭工作平臺前方港地、碼頭工作平臺東側(cè)港池、碼頭工作平臺西側(cè)港地。

2.1 施工測量

在疏浚之前，需要進(jìn)一步對施工區(qū)域的區(qū)域地形、疏浚區(qū)域、地質(zhì)情況等進(jìn)行測量，確定水深。一旦出現(xiàn)地質(zhì)勘探報告不符合的現(xiàn)象，及時和設(shè)計勘探單位聯(lián)系，清除可能對施工造成的障礙。

采用DGPS全球定位系統(tǒng)進(jìn)行定位，由陸地基準(zhǔn)臺和船臺接收機(jī)進(jìn)行共同觀測，通過基準(zhǔn)臺來確定觀測值的改正數(shù)，并且利用數(shù)傳電臺將數(shù)值傳輸?shù)酱_，然后對觀測值進(jìn)行修正處理，最終求得船位坐標(biāo)。通過計算機(jī)對數(shù)據(jù)采集和處理、自動繪圖等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后利用電子顯示屏對挖泥區(qū)段的輪廓線進(jìn)行顯示，設(shè)計挖槽邊線和運(yùn)動軌跡，實(shí)現(xiàn)實(shí)時導(dǎo)航。

2.2 淤泥清理

在測量完成后，需要組織工程船舶進(jìn)場，依據(jù)現(xiàn)場的情況利用反鏟式挖泥船進(jìn)行水下挖泥操作，挖泥船選用1200型水上挖掘機(jī)，在進(jìn)入施工區(qū)域后采用船身上的定位樁進(jìn)行定位，運(yùn)泥船需要停靠在挖泥船的江側(cè)，對挖泥船前端水上挖機(jī)的淤泥進(jìn)行清理。水上挖泥機(jī)的臂長為14m，開挖深度設(shè)置在水下12m，單鏟挖方量為5m3。明確挖泥船的水上作業(yè)半徑后由上游向下游進(jìn)行扇形開挖，一次性清淤到巖面，將疏浚物運(yùn)送到指定的拋泥區(qū)。

施工遵循“縱移挖長、橫移挖寬”的作業(yè)原則。項目涉及的疏浚施工寬度為20m，需要分兩幅進(jìn)行開挖，分為岸側(cè)和江側(cè)，均為10m。先對岸側(cè)進(jìn)行開挖，在開挖過程中需要將船構(gòu)件底部淤泥進(jìn)行清理，如果巖石高度超過24.1m以上，則需要將巖石破除后，方可進(jìn)行大面積開挖。當(dāng)挖泥船結(jié)束一個斷面的縱向開挖作業(yè)，由現(xiàn)場工作人員操作其前進(jìn)一段距離再進(jìn)行下一階段開挖，需要注意的是，操作過程中，應(yīng)控制前進(jìn)距離小于挖掘機(jī)臂張開的長度，防止出現(xiàn)漏挖現(xiàn)象。

另外在同一挖掘區(qū)域內(nèi)，挖泥船的橫移和縱移都屬于小范圍的移船，而挖泥船的主體主要是依靠單根鋼樁完成的，兩根鋼樁通過交錯提起的方式來控制船身，讓船體能夠按照指定位置來完成定位。

2.3 破除和開挖巖石

礁石物理破碎工作需要利用船上挖機(jī)和破碎錘進(jìn)行聯(lián)合施工，在施工過程中還需要控制好巖石破碎的深度，及時對水深情況進(jìn)行測量，保證礁石破碎質(zhì)量。

（1）本項目施工區(qū)域中，需要清理的礁石為孤立巖石，并且呈帶狀分布，礁石主體主要為石灰?guī)r。（2）對于表明強(qiáng)風(fēng)化層而言，需要利用測探儀進(jìn)行水下測量工作，對礁石主體情況進(jìn)行分析，并且進(jìn)一步確認(rèn)礁石的分布，按照對水下地形進(jìn)行測量而反饋出的信息來和圖紙進(jìn)行對比，有針對性的進(jìn)行破碎工作。（3）對于中風(fēng)化層礁體而言，需要將挖掘機(jī)單鏟換為單鉤，對水下巖層表層進(jìn)行刨松。單鉤受力和單點(diǎn)受力都可對中風(fēng)化巖層進(jìn)行刨松，待到整幅段刨松完成后，需要更換上單鏟來對松動巖層進(jìn)行鏟除。然后采用水下破碎錘能夠?qū)κ規(guī)r進(jìn)行破碎，同時利用水上挖機(jī)將運(yùn)輸船運(yùn)輸?shù)街贫ǖ攸c(diǎn)進(jìn)行拋卸。（4）挖泥船作業(yè)期間，需要控制其吃水深度，避免出現(xiàn)淺點(diǎn)或者導(dǎo)致超深過多的情況。現(xiàn)場施工過程中，有必要對挖測進(jìn)行校驗，并測定水尺修正值，只有當(dāng)挖泥深度校正后才能開始正式挖泥。挖泥船橫移速度需根據(jù)項目所在區(qū)域地質(zhì)確定，如果過快可能會造成設(shè)計深度以上的土無法完成挖掘，最終造成淺點(diǎn)。另外還需要通過現(xiàn)場試挖的方式求得橫移速度。在施工初期還需要對斷面土方淤積情況進(jìn)行測量，依次作為標(biāo)準(zhǔn)提出標(biāo)準(zhǔn)的施工挖掘值，避免二次清淤。

2.4 疏浚處理

在施工開挖時，其開挖尺寸不能小于設(shè)計的規(guī)定，嚴(yán)格將超寬和超深情況控制在允許的范圍之內(nèi)。另外當(dāng)開挖深度比較大的時候需要進(jìn)行分層開挖，每一層的開挖深度需要按照土質(zhì)條件和開挖方法進(jìn)行確定。在開挖過程中，需要及時的進(jìn)行報驗處理，檢查數(shù)量控制在5～10m之間為一個斷面，至少保持3個斷面以上，采用測深儀和測深水砣進(jìn)行測量，每個點(diǎn)控制在2～5m之間，斷面需要取平均值。對于非巖石地基而言，在允許偏差下按照設(shè)計表的規(guī)定進(jìn)行執(zhí)行。

3.質(zhì)量保障措施

為保證工程的順利開展，項目部建立了完善的質(zhì)量保障體系。項目經(jīng)理作為本項目第一責(zé)任人，由項目經(jīng)理部總工程師擔(dān)任并負(fù)責(zé)，在施工過程中需要配合質(zhì)檢工程師行使質(zhì)量否決權(quán)。其次需要強(qiáng)化對所有工作人員的宣傳教育，提高全體員工的憂患意識，讓其真正能夠理解質(zhì)量是企業(yè)生命的內(nèi)涵，保證施工過程中所有組織者和管理者都具備超強(qiáng)的質(zhì)量意識。

在施工開始前，需要讓所有項目部管理人員對施工圖紙進(jìn)行學(xué)習(xí)，熟悉并掌握設(shè)計圖紙關(guān)鍵步驟及質(zhì)量要求，并且認(rèn)真參與到校正圖紙工作當(dāng)中。此外，項目經(jīng)理需組織相關(guān)人員參加研討會，明確其中施工工藝，綜合各方意見后，由項目總工程師綜合對施工組織設(shè)計步驟進(jìn)行編制，擬定所有的工程質(zhì)量措施，定期開展質(zhì)量分析。各級管理層都需要明確各自崗位質(zhì)量要求，將責(zé)任落實(shí)到個人，由此加強(qiáng)現(xiàn)場施工質(zhì)量管理，提升整體工程質(zhì)量。嚴(yán)格按照圖紙和技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工，自覺接受業(yè)主代表、監(jiān)理工程師進(jìn)行檢查和監(jiān)督。

4.結(jié)束語

對于港池暗礁物理破碎施工和質(zhì)量保障工作而言，需要嚴(yán)格按照設(shè)計文件進(jìn)行施工，詳細(xì)了解港池疏浚區(qū)域的暗礁分布情況，結(jié)合地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)來進(jìn)行針對性的港池疏浚施工，并且結(jié)合類似碼頭項目礁石淺點(diǎn)工作經(jīng)驗進(jìn)行處理。