茂名港碼頭港池疏浚設計及施工質量控制

賴銘 廣東航鑫咨詢有限公司

1.工程概況

本項目位于廣東省茂名港水東港區。項目的主要建設內容包括新建一座萬噸級沉箱重力式碼頭，新建一條263.2m的護岸，及碼頭后方堆場，疏浚工程及碼頭附屬設施。本項目的疏浚工程主要包括碼頭基槽開挖和碼頭前沿港池水域疏浚兩個部分。碼頭及護岸疏浚的主要工程量如表1。

2.碼頭的設計條件

2.1 水文及潮流條件

茂名港屬于不正規半日潮港，平均海面為1.9米。平均潮差1.75米，受熱帶風暴、強熱帶風暴和臺風影響時港內水位一般可增高1.2米；該港的潮流屬往復流，漲落潮流方向基本和水道方向一致。項目所在地高程基準面采用當地理論最低潮面。

水東海區的潮汐主要受外海潮波的控制，外海潮波由東南向西北傳播。漲潮流速在0.93-3.33km/h之間；落潮流速在2.03-5.18 km/h之間。

2.2 氣象條件

（1）氣溫。根據歷年氣象資料監測，氣象數據如下：

歷年極端最高氣溫為37.2℃；歷年極端最低氣溫為3℃；年平均氣溫22.3℃；最熱月為7月，月平均氣溫為28.5℃；最冷月為1月，平均氣溫為15.6℃。

（2）降水量。年最大降水量為2169.5mm，最低降水量為1009.9mm；年平均降水量為1265mm，一日最大降水量為182.3mm。

表1 碼頭、護岸主要疏浚工程量表

（3）風況。項目所在地屬海洋性季風氣候，上半年以西南風為主，下半年以東北風為主。據監測資料，常風向為ESE，出現的頻率是16.0%；次常風向為ENE，出現頻率是15.0%。

2.3 波浪情況

茂名港海域受外海波浪影響大，海域波型主要是以風浪為主的混合浪。全年波向以ESE向為主，出現的頻率為15.9%，西向浪緊隨其后，出現的頻率為10.7%。年平均有效波高（Hs）是1.23m，方向是ESE。

2.4 海岸地貌及地質條件

茂名海岸帶地貌是在多種動力和地質因素共同作用下而形成的，主要類型有海灘、海積平原、泥質潮灘；另外還有砂泥質潮灘及少量的紅樹林海岸。

茂名港的地質構造屬于華南褶皺系，在地質構造上屬緩慢上升和較穩定的地區，地質主要構造線方向為NE-SW向。地震影響較小，地質條件適宜開發建設港口。

3.疏浚施工工藝選擇

3.1 項目特點

結合本項目的位置、水深、氣象、土質條件的特點，對施工合同文本對項目的要求，分析出本工程施工有以下特點:

（1）碼頭上游是海水養殖區，纜繩、廢棄雜物較多，對施工船舶造成影響，會增加施工的難度。

（2）本工程距離水東港區航道較近，且航道為單向通航，挖泥疏浚時候會對航道內的進出船舶有影響。

（3）項目疏浚工程量大、挖深大、工程要求的節點工期多。基槽開挖施工區域狹窄，操作面有限，為了按照合同保證項目節點工期，只能多投入挖泥船，合理有序安排船舶作業。多艘挖泥船之間也會造成一定程度的相互施工干擾，影響項目的順利施工。

（4）項目施工過程中，疏浚作業過程中，碼頭裝卸、航道船舶不停，會給施工協調，增加難度，需要與航道管理部門、項目業主多方溝通，眾多的船舶在同一區域內施工和運營，在一定程度上也增加了現場的一個安全隱患。

3.2 施工工藝的選擇

圖1 分項工程驗收程序圖

（1）挖泥船型選擇。重力碼頭前沿緊挨主航道，航道設計寬度為120m、水深為9.6m，為單向航道。用于疏浚工程的船舶主要有耙吸式、鏈斗式、鏟斗式、抓斗式等4種挖泥船型。由于碼頭附近港池雜物較多，距離養殖區和濱海旅游區較近，對環境的影響比較大。此外，合同對工期有嚴格的節點要求。綜合考慮到上述各種因素，本項目不能使用自航式耙吸船、絞吸船等船型施工，項目部經過多方論證比選并征求相關專家意見，最終選用鏈斗式挖泥船作為本項目的施工船型進行施工。

（2）挖泥生產率的確定。根據項目勘察報告，在負6米以上淤泥土質主要以2級土為主，而在負6米以下部深度范圍淤泥土除了2級土以外還有3-4級土的存在。根據項目土質類型，選用鏈斗式挖泥船進行施工，鏈斗挖泥船的生產率按照公式（1）計算確定。

式中：W-生產率（m3/h）

n-鏈斗運轉速度（斗/min）

c-泥斗容積（m3）

fm-泥斗充泥系數

B-土的攪松系數

n=37.5/450×350=29.2斗/min(鏈斗電機轉速350rpm)

圖2 基準面換算關系圖

根據生產率公式的計算，理論上選用723m3/h的鏈斗式挖泥船即可。為了保險起見，項目部就近選擇一艘生產率為750m3/h型鏈斗式挖泥船作為本項目的施工船舶。

4.疏浚工程質量控制措施

4.1 樹立質量第一的理念

為了對疏浚工程施工項目質量進行有效保障，監理部需要正確認識項目質量工作的重要性，根據項目實際情況、項目設計實施標準及規范，針對性的制定監理規劃和監理實施細則，項目部組織全員進行認真學習，掌握質量監控的要點，全員樹立質量第一的的理念。項目部制定了分部分項工程檢驗流程圖，見圖1。項目部嚴格按照流程圖程序要求進行項目重點部位的質量監控。

4.2 標高和平面控制及時復核，確保定位準確

工程定位采用坐標定位，平面坐標采用1954年北京坐標系，碼頭前沿線與已建碼頭前沿線平齊，項目部要對標高點和平面控制點進行不定期的經常復核，確保基準點的準確。基準面與85國家高程基準面的換算關系如圖2所示。

4.3 施工過程嚴格控制超挖

挖泥船為保證施工質量應分層、分段開挖，開始分層厚度大，保證施工效率，最后一層厚度小，進行精挖防止出現超挖。施工項目部及監理部要對每挖一層后的水深加強監測，防止漏挖和超挖。在疏浚過程中經常進行多波速水深測量，并將測量得到的結果及時向施工項目經理部和監理部進行匯報。實時掌握挖泥船挖深情況，采取措施控制超深。

4.4 土質檢測及清淤

疏浚開始前，項目參建各方要按照規范要求對疏浚土的土質進行檢驗，并將檢驗結果告知參建各方。通過激光粒度分析儀，快速檢測疏浚土的土質含泥量，符合標準的疏浚淤泥土允許倒入指定的傾倒區。對不符合要求的泥土禁止向清廢區傾倒，應該采取處理措施后方可傾倒，確保疏浚部不污染海洋生態環境。因此在挖泥施工過程中須加強監測。

4.5 基槽港池挖泥平整度控制

碼頭基槽及前沿港池的疏浚過程中，要采取措施進行合理開挖，要保證槽底和港池底部的平整度，避免出現壟溝，影響后期的沉箱安放和二次進場施工。增加工程成本和施工質量。要通過DGPS對鏈斗船進行平面定位，實時顯示出鏈斗平面位置，確保水下基床平整。基槽開挖要采取必要措施保證施工。

5.結語

茂名港水東港區正源碼頭港池疏浚項目的順利實施，表明在單向航道附近進行碼頭港池疏浚采取的措施是可行的，施工過程中所用到的施工工藝和質量監控措施是得當的。本項目的成功實踐，可為類似項目提供參考與借鑒。