航道疏浚技術方法研究

趙志航

摘 要：航道疏浚工程施工是航道維護的重要措施，航道疏浚施工中最關鍵的是要掌握科學的施工技術，疏浚施工中一般要借助專業化的施工機械設備，通過挖掘、施工、整理航道，達到泄洪放水的目標，以此來疏通航道，提高水運質量。航道疏浚一方面能夠改善河流的通行質量，另一方面也有利于改善城市面貌，優化航道四周的生態環境。本文對航道疏浚方面的技術及難點進行了總結并提出了自己的看法。

關鍵詞：航道疏浚技術;機械設備;水運

1 提高港口航道施工技術的意義分析

1.1 保證港口穩定、安全運航

提高港口航道施工技術，直接的作用就是提高了港口航道工程的施工質量，從而為港口的運航能力提供安全的保障。港口運航能力在很大程度上是直接反映在航道通過能力上的，航道通過能力越強，相應的港口運航能力越強，反之亦然。提高港口航道施工技術，可以在全方位保證航道工程施工質量的同時，對相關基礎設施進行升級、改造，從而起到優化通航環境的作用。通過施工技術對航道進行有效改造和擴建，也能大幅度提升航道的通過能力。所以說，航道施工技術的提高，一方面可以保證航道工程質量和安全，另一方面可以提高航道的通過能力。如此一來，港口的運航能力可以在保證穩定、安全的前提下，得以大幅提升[1]。

1.2 促進我國水運交通運輸事業及經濟發展

港口作為我國重要的水上運輸基礎設施，對我國水運交通運輸事業的進步和國民經濟的發展有著重要意義。提高港口航道施工技術，可以全面提升港口航道工程的建設質量，從而優化港口的適航能力。水運交通運輸的規劃與發展在很大程度上是取決于港口適航能力的。

2 疏浚設備的選擇

疏浚設備的選取直接關系到超寬、超深工程量計量，進而影響到工程造價。疏浚設備應結合工程規模、建設要求、現場水域條件、巖土的可挖性、現場的自然條件等因素進行選擇。[2]根據工程特點，結合各疏浚施工船機的適應范圍與能力，可有以下疏浚船機可供選擇：一是抓斗式挖泥船，該設備對土質的適應能力較強，可調節斗速來挖掘除巖土之外的各種土質，挖槽底部比較平整、挖深誤差較小，容易控制超寬。其主要缺點是施工中需拋錨及移位太多，伸展范圍大而干擾通航;二是耙吸挖泥船，具有船舶大、抗風能力強，適合于開挖狹長航道，尤其是在水域開闊的海港和河口較長距離的航道作業，不需要占用大量水域或者封鎖航道，基本上不影響通航。但由于船舶大、吃水深，要求施工地區內有足夠的水深和調頭及拋泥的水域，因而施工地區有一定的局限性。

3.疏浚施工準備

航道疏浚是航道維護工作中的一項重要工作，一般施工工期較長，施工投入成本較大，施工帶來的影響有諸多不確定因數。因此，在工程實施前需要綜合考慮航道疏浚與通航需求，前期準備階段必須采取兩種措施。

3.1 河段測量與局部觀測分析

施工前的測量重點需要做好三個方面的工作：（1）全河段水下地形測量 通過全河段近期河床地形測量數據，可以全面掌握施工河段水深條件，為下一步劃定施工區和拋泥區提供參考。（2）施工河段近期的河床變化施工河段近期水下地形圖與近年來測圖對比，分析河床沖淤變化，為疏浚施工提供技術參考。（3）施工河段局部測圖局部測圖主要針對河段測圖中來選擇施工區域，進行局部擴大圖測量，為即將實施航道疏浚施工工程量計算提供數據。

3.2 施工現場考察和調研

一個水道要實施航道疏浚維護，需要考慮施工現場通航環境，施工期間對船舶通航影響，航道安全保障措施等諸多問題。對于施工方案與施工區劃定，在圖紙上進行分析研究設計是很有必要的，這樣能使設計直觀明了。但是，不同河段和不同的水深條件與通航尺度，疏浚施工前期的實地考察也非常重要，是必不可少的工作環節。通過實地考察，可以了解和掌握施工河段航行特點，船舶流量及水流流向;另外通過實地考察，可以比較清晰直觀掌握 施工作業帶來的影響，對于下一階段航道布置調整 等維護工作提供參考和依據。[3]

4工程施工難點：

4.1 自然條件惡劣：

若主航道施工區在外海，風浪與橫流大，而且本次掃淺施工期間適逢大霧大風多發季節，不但嚴重影響船舶可作業時間和掃淺精度，還會影響船舶安全。可在施工期間持續收聽天氣預報，及時掌握氣象預報資料，有效利用時間窗口加快施工。風浪、涌浪大時，要求駕駛員把握好航速和航向，設定合適的波浪補償器壓力，利用波浪補償器的緩沖作用維持耙頭對泥面的壓力基本不變，保證船舶設備安全和施工效率。加強船舶安全管理工作，落實各項安全應急預案，確保人員和設備安全。

4.2外部干擾大

第一，主航道及附近水域航線多、船舶交通量大，耙吸船與進出港船舶的避讓頻繁，施工干擾大。第二，有當地漁民在主航道中部施工區域鋪設蝦籠、蟹籠，耙吸船無法靠近并施工，導致作業面減少，船舶掉頭頻繁。針對第一個問題，組建通航安全應急小組，在現場設立調度主管負責施工船舶的通訊與調度安排，要求值班駕駛員與港口調度保持密切聯系，互通施工、通航信息，提前了解大型進出港船舶的動態;施工船舶與來往船舶保持溝通，做到提前避讓、文明避讓。針對第二個問題，主動與漁船進行溝通勸離，必要時積極向海事執法支隊、海監、漁政等部門求助，遇到施工干擾及時協調處理，排除漁船干擾。

5關鍵施工技術：

5.1 工程測量與放樣：

因天氣氣候等影響，測量結果可能偏離客觀數值，因此需要選擇晴朗、干燥、無風天氣來測量，決定選配GPS主機及天線、筆記本電腦、移動GPRS數據無限卡、相關軟件、便攜電源等，可實現全天候24h作業，有效克服不理自然條件對測量的影響。為了更好地觀測水位，配置多把階梯水尺，而且水尺頂標高采用四等水準測量并滿足精度要求。為了方便施工船的水位觀測，除了定時觀測水尺外，還 將用施工船上的 GPS 高程測量改正為當前電子圖顯示的高程就是當前位置的水面高程，這樣隨時可以知道當前施工所 在位置的水面高程，可以及時發現和掌握水位陡落陡漲的變化。[5]58704D23-B9BD-4EFE-8967-19F81A15EEAF

5.2 疏浚關鍵技術：

5.2.1圍堰施工：

在此港口航道疏浚工程當中圍堰施工占據著十分重要的位置，特別是在開展內航道圍堰施工的過程中，應盡可能地跳線地形較好的地區，從而提高形成吹填區的概率。在選擇土層的時候，應傾向于選擇采取人工方式實施開挖的黏土層與填土層，為實施分層處理奠定基礎，緊接著實施碾壓，為形成圍堰創造有利條件。

5.2.2 挖槽施工：

挖槽尺寸的確定：航道疏浚工程的挖槽施工中要選擇合理的尺寸，確保其達到工程設計的相關標準。為防止漏挖問題出現，在挖槽時必須將相鄰挖槽之間的重疊施工工作做到位，確保其寬度大約為5m。同時，要嚴守相關施工工序，防止發生槽梗，做到邊挖邊測量，為設計出航道截面圖創造有利條件。再者，要結合航道截面圖對挖船的位置做出妥善的調整，若察覺到存在漏挖問題，應嚴格按照截面圖開展挖槽施工工作。

5.2.3科學定位挖泥船：

船舶在施工區預先選好主錨、橫錨位置，并在GPS電子圖上標示，指揮拖輪將挖泥船拖到主錨位置將主錨拋下，然后慢慢松主纜，退到開挖區再出左右橫錨，再根據電子圖上船舶位置與開挖位置，指揮船舶上下左右移動就位到開挖位置“下腳”固定船舶開始施工。[6]

5.2.4找準挖槽深度：

開挖時開挖深度通過斗臂刻度判斷、人工桿測、測深儀探測等手段確定開挖深度和檢查開挖深度情況，確認開挖滿足深度要求后，放平鏟斗，使斗桿垂直水面，把斗放到設計水深的深度，緩慢從船左到右從右到左來回掃2-3遍，斗再靠船邊，或遠離船邊不同位置再掃，目的就是檢查開挖區有無漏挖、淺點。邊坡開挖應采用階梯開挖方式，一般一個斗位作為一個階梯，從坡頂向坡底開挖。泥駁裝好廢碴后，航行到指定拋泥區，根據浮標指示和施工水位，盡量貼近岸邊 進行拋卸施工，便于岸上的挖掘機進行二次轉運。采用GPS測高系統測量實時水位變化和定時觀測水尺對比進行水位改正，指導開挖深度，及時發現水位變化，及時調整開挖深度。開挖深度=當前實測水位-該斷面設計底標高。[7]

（1）5.2.5水下碎石清理

工程中采取水下液壓破后清碴的施工工藝，開挖時采用液壓破碎錘鑿巖，然后采用挖泥船與泥駁配合清礁。水下液壓破碎法是利用船載反鏟挖掘機進行巖石施工的一種方法。首先將原挖掘機的鏟斗換成液壓錘，分層破碎礁石完成后將主臂換加長臂、液壓錘換反鏟斗進行清碴施工。

5.2.6泥土處理技術

1）吹填法：挖槽中會產生大量的泥漿，借助泥泵來傳輸泥漿至填土區，從而防治泥漿返回航道，發生堵塞，控制水源受到污染，具體的填土區定位十分關鍵，缺少接力泵時，可以結合排泥管長、挖泥船的長以及工程四周環境等盡可能選擇現有的水渠，直接排水、排泥。

2）邊拋法：挖泥船配合長懸臂架同步施工，將泥土拋向航道另一端，并回收內部大塊泥土，或者采用溢流方式借助泥泵來吸收泥漿，同時傳輸至泥艙中，借助其兩端的流口來流出泥漿，以 此來排除泥漿至水體。邊拋法能夠有效地排除泥漿內部大塊泥土，泥塊集中接受處理，也有效地提高了疏浚效率。

3）水下拋泥法 ①在進行挖槽與碼頭的挑選過程中，應盡可能避免淤泥區域，所選擇的區 域內水體應有足夠的流速，所具備的容積不可過大。②充分考慮風浪所帶來的影響，當進行拋泥作業時應盡可能不受到風浪影響;以就近原則為基礎，確保施工區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向受到影響;當所在水域空間較大時，可以顯著提升拋泥效率。

6航道維護

6.1 航道筑壩施工

對航道疏浚工程進行維護施工時，借助筑壩施工，有效對航道內部進行管控的同時，又能增強其航道尺寸。現在，維護航道筑壩施工的主要類型有很多，例如：丁、鎖壩等等，其壩能單獨進行使用，也能合并共同施工，以此維護航道的效果越來越好。

6.2維護航道淺灘

維護航道疏浚工程是十分具有意義的。第一，對航道淺灘進行維護時需要及時避讓航道內部船只，不僅要保證航道運行有效通暢、安全，又要保證實際進行挖泥船施工時的安全;第二，對挖泥船工作時產生的泥土要有效進行處理，確保在不影響航道施工的前提狀況下促進挖泥船工作效率提升。

7 總結

航道疏浚工程具有較強的技術性，同時受到環境和技術的影響較大，并且航道疏浚是保證航道運行效率的關鍵性措施，所以需要綜合考慮到各種影響因素，嚴格控制各個環節的質量。因此，在施工過程中，需要在保證外界環境的基礎上，選擇最佳的施工技術。本文簡要介紹了航道疏浚施工的技術方法及重難點應對措施，希望可以為疏浚工程的安全建設提供可行性建議。

參考文獻（References）：

[1]張浩文，余超群.港口航道疏浚工程施工的技術難點研究[J].中國水運，2009，10：83-84.

[2]趙文戩，占軍.航道疏浚工程的絞吸式施工方法[J].中國水運，2019，9：91-92.

[3]蒙素琴.航道疏浚工程中的關鍵施工技術研究[J].中國水運（下半月），2019，2：143-144.

[4]王如城.航道疏浚工程施工工藝技術性研究[J].珠江水運，2019，7：78-79

[5]潘慶杰.航道疏浚工程掃淺施工方法與重難點應對[J].科技創新與應用，2019，13：138-139

[6]藍振海，石然.港口航道疏浚工程施工的技術難點研究[J].四川水泥，2019，5：245

[7]王如城.航道疏浚工程設計要點分析[J].中國水運，2019.6： 81-82.58704D23-B9BD-4EFE-8967-19F81A15EEAF