港口航道疏浚工程施工技術要點剖析

◎ 鐘士祥 廣東正方圓工程咨詢有限公司

港口建設對于地區經濟發展有重要影響，而長期以來，航道疏浚一直被認為是港口改擴建的重要因素，為保證航道疏浚工程的施工質量，應從工程項目的實際情況入手，做好施工工藝的安排與調配，并嚴格執行施工質量管理規范，最終達到預防質量風險的目的。因此為提升航道疏浚工程施工水平，本文將針對某港口航道疏浚工程項目的成功經驗，詳細闡述本次工程項目的施工要點，具體內容如下。

1.工程項目簡介

某港口項目位于黃埔區，平場面積約為22800.0平方米，根據現場勘查結果顯示，該項目的最小水深-2.910米，最大水深-7.424米，計劃挖方量14萬立方米，工程項目的總工期約為90天。本次項目具有線路長且清淤方量大、工期緊張的特征。因此為保證工程項目施工目標實現，在現場需作統籌規劃，通過科學安排調度等方法抓住關鍵線路，保證工程項目的施工質量一直處于可控狀態。

2.港口航道疏浚工程的施工關鍵技術分析

2.1 施工準備

（1）在施工現場測量中，本次工程項目依照實際情況準備了全站儀、水準儀等裝置，主要測量設備的相關信息如表1所示。

表1 施工測量設備的相關信息

（2）展開技術交底，即詳細介紹本次港口航道疏浚工程的技術要點，確保全體施工人員可以明確本次工程項目的工程性質與施工條件，通過責任到人的技術交底工作，確保現場施工技術工藝得以順利落實。

2.2 船機數量配置方案

本次項目使用8m3抓斗船，同時配備一艘600匹拖船與3艘500m3的泥駁船參與施工；在設備作業前可先用GPS裝置定位，確保位置準確后，施工人員根據探測儀的位置信息控制開挖深度，并隨時校核水深水鉈信息，一般潮水每變化0.1m則要調整下斗深度，每挖完一個斗后即可向前移動，直至船位施工結束。

2.3 測量與施工控制方案

2.3.1水深測量與現場放樣

現場經計算機自動成圖系統記錄港口航道疏浚中的定位坐標與水深等數據，并在測深圖上打標記線，詳細記錄現場的線號與點號，方便隨時校對。內業處理中應重點關注水深數據編輯，了解潮位等關鍵信息變化，保證現場數據檢測精度[1]。

在現場放樣階段嚴格按照設計資料，采用GPS＋全站儀的模式定位，其中在兩岸放置4組導標，分別控制作業區的四個角點，方便施工人員隨時了解疏浚位置，并劃分作業范圍。

2.3.2挖泥船定位與控制挖深

挖泥船在水深淺以及土質松軟位置放下定位樁，由于本次項目中所用的挖泥船為非自航式，因此定位挖泥時，可先由拖船將挖泥船拖動至距離施工區域上游約200m位置，選擇在靠近疏浚的一側確定栓錨點；而現場因為航運任務繁重，遂決定采取拋錨方式固定主錨，之后配合交通艇向兩側逐根伸放邊橫錨和尾橫錨，將其埋置于事先挖設好的錨位或者在兩側岸邊尋找合適的栓錨點，并檢查現場錨固效果。在確定鋼纜投放至設計位置且挖泥船錨固效果良好后，即可脫離挖泥船，根據GPS指引并采取收放主錨與尾錨、邊錨的方法抵達施工區域。

本次項目采用GPS設備裝置接收控制點發送的GPS基準臺差分信號后，確定本次航道疏浚挖泥的坐標位置，并通過計算機實時對比挖泥船與疏浚區的相對位置變化情況，并利用信息系統用不同顏色標記不同挖泥區的標高變化。

2.3.3疏浚過程

當挖泥船運動至設計位置后，即可用纜繩固定挖泥船，使挖泥船按照要求將河床的碎石、淤泥等抓取到泥駁中，滿載后即可解開纜繩將泥駁運送至指定的區域棄渣；再將空駁船拖運至挖泥船周圍，循環作業，整個施工流程如圖1所示。

圖1 抓斗船的工藝流程圖

施工階段確定船位的水深達到設計要求后，挖泥船施工人員可通過調整兩側鋼纜移動至下一船位，在定位準確后即可重復圖1所示的施工流程，直至河流的底面高程達到設計要求。根據本次案例項目經驗，挖泥船每次前進的距離約為一個斗寬，且下斗間距應重疊約1/4的斗寬。

在挖泥深度控制中利用設備自身提供的挖泥顯示儀，記錄實時挖泥深度變化。同時挖泥船移動時應做到定位信息準確，隨時監控船前進的控制距離，避免因為運動長度過大而造成漏挖問題[2]。根據本次項目現場情況認為有較高風險存在回淤現象，因此技術人員選擇在最后一層挖泥時提升挖泥力度。

2.4 開挖施工中的注意事項

根據本項目的現場勘查結果發現，開挖區域的淤泥層較厚，因此可采用分層開挖工藝，每層開挖高度均為2m，并且在開挖階段可在相鄰兩層淤泥之間做放坡。同時在本次航道疏浚施工中，在開挖每一層時還需分條進行開挖，并根據對不同土質的設計邊坡，在開挖時考慮邊坡的開挖寬度，在開挖每一層時，根據設計斷面要求按不同寬度開挖。邊坡部分的開挖結合分層開挖采取階梯施工法。

2.5 除渣

將泥駁停靠在挖泥船的一側后，用抓斗不斷將泥土裝載在泥駁中，直至泥駁裝滿，此時挖泥船停止作業，拖輪綁靠泥駁并固定纜繩，同時打開挖泥船與泥駁之間的纜繩，使泥駁可在拖船的作用下行駛至指定區域棄渣。而本次項目中為提升施工效率，在現場準備兩艘泥駁，因此現場施工中可將事先已停靠在挖泥船一側、裝載泥駁上游的另一艘空載泥駁，通過松動前后鋼纜，將該泥駁滑移至適當的裝渣位置，固定鋼纜后即可重新啟動挖泥船。

2.6 施工中的注意事項

根據本次航道疏浚工程項目的現場施工要點，在現場施工中應注意以下幾方面問題：

（1）在施工期間應密切觀察水位變化以及抓斗觸底情況，必要時在現場可安排專業人員瞭望，其目的是觀察上下游船舶移動情況，避免影響正常的航道疏浚施工。在一個區域航道疏浚結束后，應安排相關人員逐一檢查現場是否存在邊坡、淺點等問題。

（2）掌握抓斗式挖泥機操作的相關技術規范，包括：①在大抓斗操作中應確保抓斗在觸碰河床時有一定速度，但要避免速度過快而造成斗齒損壞，所以在現場施工中操作人員可根據河床底部的不同情況選擇由慢到快自行試挖，根據試挖結果確定最適宜的下落速度。上述操作的目的是確保抓斗在接觸海床的同時也不會破壞斗齒，并且可以成功抓取半斗以上的石渣。②在破土開挖階段，隨著抓斗觸底并插入河床后，提升繩放松不受力并且抓斗繩需要承受巨大的作用力，因此挖泥時所需的最大拉力不僅要克服抓斗與斗內淤泥承受的重力，也需要承受破壞河床土石時產生的巨大阻力，并且相關港口航道疏浚工程的成功經驗也可發現，砂、碎石、渣土的粒徑越小，則產生的抓斗阻力越大，這在現場施工中應高度關注。抓斗的破土力來源于抓斗產生的閉合力，并且該閉合力受到閉斗繩拉力的影響，該拉力越大則挖土速度越快，所以在現場施工中通常應滿油門卷揚閉斗繩。

3.工程項目質量管理措施

3.1 現場施工進度管理方案

在施工現場質量管理中應注意以下內容：

（1）應嚴格遵照項目部編制的施工組織計劃安排施工，并執行嚴格的進度管理方案，確保港口航道疏浚工程的進度管理效果滿意。同時主動編制月度施工進度計劃，隨時向施工船下達項目施工交底方案與任務書，在認真分析現場施工進度計劃后，堅持采取滾動施工作業計劃方法，確保項目進度管理目標實現。

（2）在現場施工中定期組織相關人員按照施工工序組織開展多班作業施工，并通過關鍵施工階段工期考核等方法，逐層落實工序承包方案，確保工程項目進度管理規范實現，尤其是要主動預防合同各個工期節點延期等問題發生。

（3）每個月召開工程項目進度調度會議，此類會議的關鍵是正確安排現場船舶施工以及進場順序，確保關鍵節點施工工期實現。同時要求相關人員隨時聽取業主、設計單位的建議，并向相關方反饋港口航道疏浚工程的施工情況與潛在風險問題[3]。

（4）要求相關人員在港口航道疏浚工程施工階段隨時了解氣象以及海況變化情況，針對廣東當地氣象條件制定大風天、雨季的施工作業方案，盡量降低自然氣候條件對施工的影響。

3.2 組織計劃方案

為滿足本次港口航道疏浚工程項目施工要求，在施工組織管理中可采取以下方案：

（1）選派具有豐富施工經驗的工程技術人員，確保可以嚴格按照計劃開展各工序施工。

（2）高度重視現場施工進度管理情況，并依照最新的施工計劃優化不同船舶的投入計劃方案，確保所有船舶均可以有序進入現場。

（3）嚴格控制現場組織管理方案，尤其是要確保現場的所有燃料、物料以及備件等都可以按時供應。

（4）現場作業期間應組織開展科學的施工流水作業項目，并認真分析交叉施工作業的可行性，其目的是保證施工船機等關鍵設備可以得到充分利用。

3.3 落實施工現場安全管理條例

本次港口航道疏浚工程項目中所采取的施工安全管理規范主要包括：

（1）在抓泥作業前要求操作人員先發出告警信號，其目的是避免施工人員進入作業半徑內。

（2）在抓斗移動時應注意操作細節，例如抓斗嚴禁碰觸纜繩或者泥駁等；在裝駁時應根據干舷高度的變化及時調整泥駁的系纜。

（3）在抓斗下落時避免因為突然急剎車而引發安全事故。

（4）作業中應了解抓斗機的允許最大負荷，嚴禁設備在超載狀態下作業；若抓斗作業時接觸不明物體，則應立即停止作業并了解原因。

（5）針對因為各種原因造成的抓斗纏繞問題時應暫停作業并排除故障，并且在現場作業中應嚴禁相關人員攀爬或者站在距離抓斗較近的位置作業[4]。

（6）檢修吊臂等其他屬具時，應將吊臂放于固定支架上并增設安全警示標志。

（7）嚴格落實現場安全用電的相關規范，要求所用用電人員應做到以下幾點：①了解各種船舶與現場安全作業的用電知識，尤其工作人員應具備正確評估設備性能的能力。②在使用設備前必須穿戴準備好的勞動防護用品并了解電氣裝置與保護設施是否完整，避免關鍵設備因為帶病運行而引發安全問題。③在搬遷或者移動用電設備時，必須經專業電工處置，確定徹底切斷電源后做到妥善處置。④停用的設備必須拉閘斷電，鎖好開關箱。

4.結束語

在港口航道疏浚工程現場施工中，相關人員嚴格執行施工技術管理規范可顯著提升施工質量，尤其是本文依照港口航道疏浚工程項目提出的施工工藝方案，各項施工技術措施具有可行性，相關技術方案的操作難度低、航道疏浚效果滿意，因此相關人員可以在充分借鑒本次工程項目航道疏浚施工經驗的基礎上，主動完善施工技術手段，爭取為全面提升港口航道疏浚工程施工效果奠定基礎。