絞吸船配合類反鏟式挖泥船解決岸坡開挖問題

劉小飛 胡桂香 楊召超

摘 要：航務(wù)工程中的碼頭岸坡開挖一直由抓斗船施工，已經(jīng)形成了一套較為成熟的施工工藝，但傳統(tǒng)施工工藝存在許多弊端，絞吸船配合類反鏟式挖泥船共同施工岸坡工藝在該公司已接近技術(shù)成熟，其技術(shù)在效率、成本等諸多方面優(yōu)于單獨采用抓斗船施工，該文通過分析傳統(tǒng)岸坡開挖工藝的缺點，大膽創(chuàng)新，利用絞吸船結(jié)合類反鏟式挖泥船施工岸坡挖泥的方法來提高該類工程的施工質(zhì)量、保證施工進度并降低施工成本。

關(guān)鍵詞：岸坡施工 傳統(tǒng)工藝 新工藝 小型絞吸船 類反鏟式挖泥船 抓斗船

中圖分類號：U615 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（a）-0038-01

隨著天津市建設(shè)雙港雙城步伐的不斷加快，天津港及南港港區(qū)碼頭建設(shè)相繼開工，產(chǎn)生了大量的基槽岸坡挖泥工程。該文結(jié)合相關(guān)工程實例，通過小型絞吸船與類反鏟式挖泥船組合運用在保證岸坡施工質(zhì)量降低施工成本的前提下解決了高強度岸坡開挖的施工問題。

1 傳統(tǒng)岸坡施工工藝弊端

長期以來，航務(wù)工程中的碼頭岸坡開挖一直由抓斗船施工，已經(jīng)形成了一套較為成熟的施工工藝，但傳統(tǒng)施工工藝存在以下一些弊端。

（1）因為是人為操作下斗深度及位置，精確度不夠，對于基槽施工，開挖后的泥面高低不平，平整度與絞吸船相比較差。

（2）抓斗船施工需要泥駁配合，外出拋泥受氣象航道通航影響較大，不能全天候24 h作業(yè)，不能充分發(fā)揮船舶施工能力，而且挖、運、卸設(shè)備間相互影響大，效率比較低，容易對工期造成不良影響。

（3）抓斗船挖泥綜合單價約為絞吸船綜合單價的3倍左右，成本控制不利。

（4）抓斗船通過4錨定位，本工程施工岸坡時2顆前錨拋設(shè)比較困難，需等候潮水作業(yè)，限制了船舶的施工效率。

2 新工藝所采用的船機特點介紹

2.1 船機原理

類反鏟式挖泥船主要構(gòu)造與反鏟斗式挖泥船相同，為反鏟式挖掘機，與它不同的是，類反鏟斗式挖泥船采用的一根鋼樁與2根后錨固定船位，在挖泥船的船頭，安裝有一臺反鏟式挖掘機。施工時將挖掘機臂伸入水下一定深度，鏟斗嵌入泥沙中，挖取土方，再利用動力設(shè)備將鏟斗提升至一定高度，回轉(zhuǎn)至預(yù)定位置的上方，將泥沙直接卸入靠泊在挖泥船船舷旁泥駁。卸空后的鏟斗再回轉(zhuǎn)至挖泥點旁，進行下一次挖泥作業(yè)，如此周而復(fù)始地循環(huán)作業(yè)。小型絞吸船，標準產(chǎn)能為1000 m3/h，其基本工作原理是通過旋轉(zhuǎn)的紋刀將海底泥（沙、石等）挖掘絞松，并進行泥水混合，同時，由船上離心式泥泵產(chǎn)生的真空把挖掘所得的泥漿吸入、提升再通過排泥管線排出輸送到泥上處理場地。

2.2 船機特點介紹

2.2.1 類反鏟式挖泥船

（1）鏟斗尺寸小，成坡效果好。

（2）成坡時間短，由于挖掘機可通過挖掘機臂將作用力直接傳導(dǎo)至鏟斗上，在完成臺階挖泥施工后，可直接用鏟斗將泥面順著坡面線捋一遍，形成坡面，而不用經(jīng)過長時間等待讓泥面自然塌方成坡。

（3）適應(yīng)性強，岸坡區(qū)域通常為淺灘，反鏟式挖泥船通過船身中一根定位樁及船位的2顆后錨固定船位，布展時，先下放后錨，移動船身到達施工區(qū)域，再下放定位樁，待樁插入泥層后卡住，即固定住了船位，完成布展。

（4）移船方便。

2.2.2 小型絞吸船船機

小型絞吸船相比于抓斗船，其施工效率很高，此外該絞吸船鉸刀頭直徑僅為1.2 m，每層挖深能夠控制在1 m左右。該絞吸船還安裝了GPS鉸刀頭精確定位系統(tǒng)，平面位置定位的精度我們在港池施工過程中經(jīng)過多次比對，效果良好。

3 新岸坡施工工藝

3.1 四階段岸坡開挖工法

（1）第一階段由絞吸船開挖基槽的同時開挖部分岸坡，岸坡由經(jīng)驗豐富的駕駛員操縱絞吸船，通過橫移并同時提升橋梁開挖直接形成邊坡。

（2）第二階段由類反鏟式挖泥船施工坡頂部位，分層分臺階進行開挖。

（3）第三階段投入絞吸船對基槽加深的同時，岸坡部分由絞吸船通過橫移并同時提升橋梁開挖再次形成邊坡。

（4）第四階段由抓斗船對絞吸船及類反鏟式挖泥船開挖的結(jié)合部位的岸坡進行掃淺。

在進行典型施工時，技術(shù)人員需上船對施工過程進行監(jiān)督和拍照，熟悉操作手的挖泥工法并結(jié)合檢測圖分析施工的質(zhì)量，以找出問題的原因制定改進措施。

3.2 岸坡分階段施工注意事項

（1）施工前校核船機坐標。各疏浚船舶進場后，技術(shù)員需與測量員聯(lián)合對船上GPS定位系統(tǒng)進行校核，掌握船舶定位系統(tǒng)的自身誤差，確保該抓斗船采用當?shù)氐娜齾?shù)，確保抓斗船在施工過程中不發(fā)生定位誤差。

（2）施工前校核鉸刀下放深度。在小型絞吸船選擇幾個點進行深度顯示校驗。在絞刀上沿接測量繩，用人工的方法分別測出這幾個測點位置絞刀上沿與水平面的距離，推算出絞刀最低點與水面距離后與計算機輸出深度進行比較，選取最大的偏差值，再考慮其它因素，制定總的下刀偏差值。

（3）岸坡挖泥工程大面積開挖前必須做好典型施工。典型施工前向挖泥船進行深入細致的技術(shù)交底工作，明確質(zhì)量目標和控制措施，使全體施工人員清楚了解工程性質(zhì)、內(nèi)容、施工條件、施工計劃、施工特殊要求和注意事項，使各項工作落實到人，把各項責任分解到人。

（4）在施工岸坡坡頂線位置時，把握好坡頂線處預(yù)留寬度，防止第一層岸坡施工完畢后，造成岸坡坡頂線位置的超寬。

（5）施工過程中，必須加強動態(tài)與過程管控在做好典型施工，確定工程工藝的基礎(chǔ)上，還需要將嚴格管控貫穿于整個施工過程，在絞吸船施工岸坡的過程中，技術(shù)員住船上，時刻督促操作手嚴格按照技術(shù)交底下放鉸刀深度。

（6）絞吸船在施工岸坡時，需要順岸進行施工，可以保證開挖岸線的整齊性，避免留有死角，同時降低岸坡施工過程中的位移速率。

（7）在施工過程中，與位移監(jiān)測單位勤溝通，隨時掌握岸坡的變形及位移情況，堅持絞吸船在低潮時不施工岸坡的原則。

（8）施工過程中加強測量檢測、做斷面圖及時分析、調(diào)整岸坡施工計劃，很好的滿足了設(shè)計的質(zhì)量要求與岸坡的穩(wěn)定要求。

（9）絞吸船施工岸坡，需要分階段進行施工，一個階段施工完畢后，穩(wěn)定觀測不少于1個星期，待岸坡趨于穩(wěn)定后，再進行下個階段的施工。

（10）對于靠近坡頂線處挖深較淺的岸坡，由于靠自然塌方形成坡面比較慢，為了兼顧岸坡質(zhì)量要求和打樁要求，采用鏟斗順岸捋坡一遍，即可基本形成較穩(wěn)定的坡面，達到質(zhì)量要求。

（11）待整個區(qū)域開挖完畢后，組織水深檢測，找出坡面線標高正偏差值較大的地區(qū)，制成計劃線，組織船舶對照該計劃線進行掃淺，完成工程施工。

4 結(jié)語

絞吸船配合類反鏟式挖泥船共同施工岸坡工藝在我部已接近技術(shù)成熟，（我單位在建材碼頭、泰奧石化碼頭均采用此工藝進行施工）其技術(shù)在效率、成本等諸多方面優(yōu)于單獨采用抓斗船施工，絞吸船配合（類反鏟式挖泥船）共同施工岸坡在控制岸坡超挖、欠挖保證岸坡安全方面亦優(yōu)于絞吸船配合抓斗船施工。

故新的岸坡工藝施工方法值得在岸坡開挖強度高、岸坡監(jiān)測有保證的工程中推廣使用。

參考文獻

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