航道疏浚工程中的施工技術(shù)研究

李志剛

摘 要：作為航道管理的重要內(nèi)容，航道疏浚工程對(duì)于改善航道運(yùn)行水平及質(zhì)量具有重要作用。文章首先介紹了航道疏浚工程中的施工準(zhǔn)備，然后具體探討了航道疏浚工程的施工技術(shù)，以期為相關(guān)技術(shù)與施工人員提供參考。

關(guān)鍵詞：航道疏浚工程；施工技術(shù)；分析

航道疏浚工程是利用機(jī)械設(shè)備開(kāi)展水下開(kāi)挖施工，以完成泄洪排澇、蓄水、飲水、通航等過(guò)程的一項(xiàng)重要施工工程。對(duì)河道實(shí)施疏浚開(kāi)挖以提供航道泄洪能力，是保證河道暢通及周?chē)鞘信c村鎮(zhèn)安全的重要手段，特別是隨著當(dāng)前城市基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，加強(qiáng)河道疏通治理，不僅能有效改善河道運(yùn)行水平，還能全面提升城市品位，提高周?chē)鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量。因此，加強(qiáng)有關(guān)航道疏浚工程的施工技術(shù)分析，對(duì)于提高航道工程整體質(zhì)量和使用壽命具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 航道疏浚工程施工準(zhǔn)備

1.1 工程放樣與測(cè)量

工程測(cè)量放樣是航道疏浚工程中的重要環(huán)節(jié)，其主要使用SDH-13D型測(cè)深儀及衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS開(kāi)展疏浚放樣與測(cè)量施工。

1.1.1 工程所需的樣品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)提前設(shè)計(jì)，樣品標(biāo)準(zhǔn)就是一種預(yù)制的鋼筋混凝土方塊，通常在預(yù)制塊上都會(huì)運(yùn)用鋼纜系紅色浮實(shí)施標(biāo)記，以避免意外丟失。使用GPS放出的是大樣品，各斷面均應(yīng)安置兩個(gè)控制點(diǎn)，左右兩側(cè)的控制點(diǎn)作用不同，左邊主要用于控制樁，右邊主要用于控制方向樁；控制點(diǎn)安置完成后對(duì)大樣品標(biāo)本進(jìn)行加密，在每隔25m的位置處分別安放一個(gè)斷點(diǎn)，使用竹竿及鋼管放出平面分別進(jìn)行中心線(xiàn)與邊線(xiàn)的開(kāi)挖。[1]

1.1.2 若測(cè)量船遭受風(fēng)浪等惡劣天氣影響會(huì)干擾其穩(wěn)固性能，進(jìn)而造成測(cè)量結(jié)果誤差過(guò)大；若遭遇大霧天氣，則河面的可見(jiàn)度就比較低，難以實(shí)施測(cè)量。所以在實(shí)際工程測(cè)量中應(yīng)選擇風(fēng)浪較小且無(wú)霧的天氣狀況。

1.2 施工設(shè)備

作為一種專(zhuān)業(yè)工程項(xiàng)目，疏浚施工需要借助挖泥船及其他附屬船舶來(lái)進(jìn)行。所以施工設(shè)備的性能狀況將直接影響疏浚工程的施工質(zhì)量。在實(shí)際施工中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工條件，恰當(dāng)選擇施工設(shè)備：（1）對(duì)于排間距在4000m以?xún)?nèi)的應(yīng)使用絞吸船開(kāi)展施工，排距在60～600m的采用80m3/h的絞吸船施工；排距在600～2500m的采用350m3/h的絞吸船施工；排距在2500～4000m的采用500m3/h的絞吸船施工；（2）對(duì)于平均運(yùn)送距離在5500mm左右的航段通常采用吹泥船、抓斗船組合泥駁、泥漿泵開(kāi)展施工。

2 航道疏浚工程施工技術(shù)措施

2.1 挖槽施工

2.1.1 挖槽尺寸，在挖掘施工的過(guò)程中應(yīng)提前對(duì)要挖掘的區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)繪圖，全面繪制出直觀(guān)形象的開(kāi)挖截面圖，若檢查發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)漏挖部分，則要適當(dāng)調(diào)整船位置，對(duì)漏挖區(qū)域?qū)嵤┭a(bǔ)挖，直至滿(mǎn)足施工要求為止；各條挖槽斗應(yīng)同相鄰?fù)诓壑辽僦丿B5m，以降低漏挖概率；挖槽的邊坡通常需要分階梯、分層次進(jìn)行工作，要重視重疊部位的處理，避免出現(xiàn)淺埂殘留的問(wèn)題。[2]

2.1.2 挖槽的深度，因疏浚施工工期較長(zhǎng)，常用的挖掘方式為先在上層及回淤量較小的地段開(kāi)展挖掘，在施工接近完成時(shí)在對(duì)底層及回淤量較高的地方進(jìn)行挖掘，在下層土挖掘過(guò)程中，其厚度應(yīng)適當(dāng)降低，挖掘平移速率也應(yīng)當(dāng)減慢；另外，根據(jù)挖掘至竣工時(shí)的周期長(zhǎng)短差異，要事先預(yù)留不一樣的回淤超深，且在施工完成后要保證挖掘槽深滿(mǎn)足工程要求；將試挖深度作為主要參考，準(zhǔn)確確定抓斗與鉸刀安置深度大小，由此保證挖掘深度合理；依據(jù)挖泥泄露及回淤狀況疏浚施工要適當(dāng)加大超深，超深厚度則依據(jù)施工初期的試挖過(guò)程確定。

2.2 泥土的處理方法

2.2.1 吹填法。吹填法是把挖掘出的泥土使用泥泵運(yùn)送到填土區(qū)域，以促進(jìn)泥土的綜合管理與運(yùn)用。使用吹填法對(duì)疏浚泥土進(jìn)行處理，不但能使泥土綜合利用，且能防止疏浚泥土回淤航道問(wèn)題，是一類(lèi)優(yōu)化解決的方案措施。在使用吹填法處理疏浚泥土?xí)r要重視對(duì)泥場(chǎng)的選擇，其選擇要求為：在部分不含接力泵的施工狀況下，僅能采取就近吹填時(shí)，要根據(jù)排泥管線(xiàn)長(zhǎng)度及挖泥船揚(yáng)程選擇泥場(chǎng)容量及數(shù)量；應(yīng)計(jì)量選擇荒地、廢坑、低洼等便于容泥的區(qū)域；通常按照挖槽數(shù)量及土質(zhì)來(lái)確定泥場(chǎng)容量及范圍大??；泥場(chǎng)周?chē)鷳?yīng)連通溝渠，利于排水。

2.2.2 邊拋法。在采用挖泥船開(kāi)展疏浚施工時(shí)，通常在挖泥的同時(shí)會(huì)將泥漿排入水流中，借助水流將泥土沖走。常用的邊拋方法有采用長(zhǎng)懸臂架邊拋挖泥船、溢流、旁通等。（1）采用長(zhǎng)懸臂架邊拋挖泥船，邊拋挖泥船在航道施工時(shí)，利用伸出于船舷的懸臂架上的排泥管，把泥漿在挖掘的過(guò)程中即拋于航道的一側(cè)，此種方式在顆粒較大的砂質(zhì)土處理中比較常用。懸臂架的長(zhǎng)度距離是決定泥漿拋出距離的重要因素。此種方式缺點(diǎn)是回淤率較高，優(yōu)點(diǎn)是能有效減少拋泥施工時(shí)間，生產(chǎn)率及有效產(chǎn)量較高；（2）溢流，利用泥泵將吸入的泥漿運(yùn)送至泥艙內(nèi)，多余的泥艙兩側(cè)的溢流口持續(xù)排入水中，此種方法能將泥漿中的粗顆粒泥與土塊阻擋在泥艙內(nèi)，待滿(mǎn)艙后再進(jìn)行拋泥；其排放的泥漿功能位能較小，泥沙不容易深入河底，這便有助于泥沙顆粒在大面流流速場(chǎng)內(nèi)能迅速擴(kuò)散，從而改善拋泥效果；（3）旁通，當(dāng)前使用的挖泥船通常都設(shè)置專(zhuān)門(mén)的旁通口，泥泵會(huì)將吸入的泥漿直接由旁通口排放到水中，根據(jù)水槽實(shí)驗(yàn)及實(shí)際測(cè)量，旁通口排放的泥漿會(huì)直接深入水底，且當(dāng)水流流速不斷加大的同時(shí)，泥沙顆粒越小越容易擴(kuò)散，紊動(dòng)分散到水體中的泥沙量也會(huì)越多，泥沙沉積后距離潛入點(diǎn)的距離也會(huì)越長(zhǎng)，此時(shí)旁通的效用也相對(duì)較高。[3]

2.2.3 水下拋泥法。在因挖泥機(jī)、土質(zhì)等設(shè)備條件影響及地形條件約束等而無(wú)法綜合利用泥土?xí)r，對(duì)于水下拋泥的地點(diǎn)選擇應(yīng)注意以下要點(diǎn)：拋泥范圍內(nèi)及周?chē)乃蝻L(fēng)浪對(duì)拋泥作業(yè)不會(huì)產(chǎn)生影響；盡可能鄰近挖泥地點(diǎn)，以減短拋泥距離；選擇對(duì)碼頭、挖槽、水工建筑物、航道等不形成淤泥且容積大、流速小的水域；應(yīng)加強(qiáng)水流探測(cè)，將拋泥區(qū)選在流向偏離挖槽一側(cè)的區(qū)域，以防止拋出的泥土重返航道或港池；拋泥區(qū)應(yīng)保證適當(dāng)?shù)乃罴八蛎娣e，以利于拋泥船轉(zhuǎn)向及出入，縮短拋泥作業(yè)周期。

水下拋泥法具備較高的泥土處理效率，且能在不同工況下其回淤率較低，然而挖泥船的工作時(shí)間較長(zhǎng)，疏浚效率不高。

2.3 疏浚泥漿的運(yùn)送

2.3.1 運(yùn)送方式。疏浚泥漿的運(yùn)送主要通過(guò)泥泵完成。泥泵主要用于拋泥與吸泥，且兩個(gè)工作過(guò)程是連續(xù)開(kāi)展的。而遠(yuǎn)程輸泥則需使用接力泵，接力泵站通常是指將多臺(tái)泥泵使用輸泥管線(xiàn)連通開(kāi)展工作的輸泥泵，其主要由輸泥管線(xiàn)、泵站、泥漿池及吹泥船等功能設(shè)備組成。吹泥船同接力泵站主要采用安置中間站池以貯存泥漿護(hù)直接串聯(lián)兩種聯(lián)接方式。安置中間站池以貯存泥漿方式是指接力泵與吹泥船分開(kāi)工作，兩者間互相獨(dú)立，此種方式應(yīng)用范圍較廣；直接串聯(lián)是指把吹泥船同接力泵直接進(jìn)行串聯(lián)，此種連接方式在吹泥船進(jìn)行換駁時(shí)需要泵站停機(jī)吸清水。[4]

2.3.2 泥漿管路鋪設(shè)。為防止過(guò)往船舶對(duì)工程施工干擾，在管線(xiàn)經(jīng)過(guò)原有航道時(shí)應(yīng)鋪設(shè)水下潛管。為便于沉放起浮，水下潛管主要使用柔性連接；在水面連通成整體后分段進(jìn)行下放，鋪設(shè)前應(yīng)先對(duì)水下地形進(jìn)行勘查，確保潛管后航道水深在2.5m以上。水上輸泥管應(yīng)保證水上浮筒封閉良好，避免被風(fēng)浪壓沉，其與橡膠軟管的連接位置應(yīng)保證牢固穩(wěn)定；應(yīng)擰緊卡箍螺絲，避免出現(xiàn)脫節(jié)及漏水問(wèn)題。

3 結(jié)束語(yǔ)

疏浚工程的施工質(zhì)量直接關(guān)系著航道運(yùn)行的整體質(zhì)量，因此，相關(guān)技術(shù)與施工人員應(yīng)加強(qiáng)有關(guān)航道疏浚工程施工技術(shù)的分析，總結(jié)工程施工技術(shù)要點(diǎn)及質(zhì)量管理措施，以逐步改善航道疏浚工程施工質(zhì)量，提高工程施工水平。

參考文獻(xiàn)

[1]張志卿.廈門(mén)港海滄港區(qū)疏浚及吹填造地施工質(zhì)量控制[J].沿海企業(yè)與科技，2009，12（29）：62-63.

[2]胡業(yè)良.淺談疏浚工程管理[J].China's Foreign Trade，2011，13（14）：74-75.

[3]張偉.內(nèi)河航道疏浚施工項(xiàng)目管理措施[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月），2009，06（10）：61-62.

[4]徐振.河道疏浚工程施工中相關(guān)問(wèn)題探析[J].科技資訊，2008，05（35）：57-58.