摘要:在我國(guó)航道工程建設(shè)實(shí)踐中的應(yīng)用十分廣泛。由于航道疏浚特別是基建性疏竣施工周期長(zhǎng)、工程量大、擾動(dòng)量大,對(duì)疏浚周圍水質(zhì)及環(huán)境的影響很大。因此。正確處理好航道疏浚對(duì)環(huán)境的影響也十分重要。疏浚是港口、航道建設(shè)和維護(hù)的重要手段,疏浚工程施工為水下作業(yè),是完全隱蔽工程,質(zhì)量和安全監(jiān)控難度大,必須實(shí)行科學(xué)管理。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。
關(guān)鍵詞:航道工程;疏浚;常見問題;解決措施
1.圍堰地址選擇
在航道沿線如果有橋梁及涵閘,大型施工絞吸船難以進(jìn)場(chǎng)。小型絞吸船動(dòng)力有限,排泥管一般架設(shè)500米距離左右,所以圍堰選址很關(guān)鍵。如果吹填區(qū)距離施工點(diǎn)遠(yuǎn),則絞吸船難以發(fā)揮作用,需要采用挖、運(yùn)、吹或者增加中間接力泵的作業(yè)方案,大大增加了成本。一般航道標(biāo)在 3~ 5KM,如果條件允許,根據(jù)挖泥船施工能力,圍堰(吹填區(qū))可在標(biāo)段兩岸合適距離內(nèi)選擇建設(shè) 2~ 4 處,吹填區(qū)容積越大越好。盡量避免架設(shè)排泥管,減少施工復(fù)雜程度及成本開支。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì),一般圍堰容量為水下統(tǒng)計(jì)土方量的 1.4 倍
2 疏浚施工方案
疏浚施工方法主要有兩種,即絞吸式挖泥船施工和抓斗式挖泥船施工,絞吸船施工采用絞吸一輸送一吹填區(qū)吹填方式,抓斗船施工采用挖一泥駁運(yùn)輸一岸上 轉(zhuǎn)運(yùn)(沒有圍堰時(shí)采用)。當(dāng)吹填區(qū)距離過遠(yuǎn)時(shí),可采用挖、運(yùn)、吹二者結(jié)合或者增加中間接力泵的方案,成本較大。做好施工前準(zhǔn)備工作,如向地方海事局申請(qǐng)辦理相關(guān)手續(xù)包括施工許可證、發(fā)布航行通告等)。做好放樣工作,將邊坡區(qū)域及航道底部區(qū)域分開,復(fù)核每個(gè)斷面工程量,對(duì)施工班組做好技術(shù)交底及安全交底。
敷設(shè)水上浮筒排泥管應(yīng)保持適度的曲率半徑,防止半徑過小或死彎造成管路破壞,并結(jié)合自然條件,如水流及風(fēng)速影響每隔50米左右拋設(shè)浮筒錨,防止浮筒大幅度的攛動(dòng)和彎曲。岸管鋪設(shè)時(shí),以平坦、順直、排高最小、轉(zhuǎn)彎段順暢的原則選線。岸管鋪設(shè)時(shí),以平坦、順直、排高最小、轉(zhuǎn)彎段順暢的原則選線。排泥管在使用過程中,做到氣密性良好,無跑、冒、滴、漏現(xiàn)象在吹填過程中根據(jù)排泥距離隨時(shí)增減排泥管長(zhǎng)度,以減少排泥阻力損失,提高施工效率。
3 航道疏浚泥土的處理措施
3.1旁通
泥漿潛入水底后,與河底及水體發(fā)生摩擦,能量逐漸消失泥漿中的土塊在潛入點(diǎn)附近首先沉積下來,其他顆粒也由粗到細(xì),隨著能量的消耗而逐步沉積,變成河床的一部分,而一些極細(xì)的顆粒則被紊動(dòng)擴(kuò)散于水體中。故水流流速愈大,泥沙愈細(xì)愈易分散,紊動(dòng)擴(kuò)散于水體中的泥沙數(shù)量也愈多,泥沙沉積后離潛人點(diǎn)的距離也愈長(zhǎng),說明旁通的效果也愈好。為了使更多泥沙帶往挖槽外沉積,得到較好的疏浚效果,除了要求有較大的水流流速外,還要求水流方向與挖槽軸線具有一定的交角。交角愈大,效果也愈好。
3.2 溢泥
由泥泵吸上來的泥漿進(jìn)人泥艙內(nèi),而多余的泥艙兩側(cè)的溢流口連續(xù)排入水中。這種方法可使泥漿中的土塊和粗顆粒泥沙攔截于泥艙內(nèi),至泥土滿艙再去拋泥,這就減少了挖槽內(nèi)的回淤;同時(shí),因從溢流口排出的泥漿具有較小的功能位能,使泥沙不潛入到河底,這就有利于泥沙顆粒在較大的面流流速場(chǎng)內(nèi)紊動(dòng)擴(kuò)散,提高邊拋施工效果。
3.3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題,是一類優(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)來確定泥場(chǎng)容量及范圍大小;泥場(chǎng)周圍應(yīng)連通溝渠,利于排水。
3.4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)及周圍的水域風(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。
航道疏浚工程施工技術(shù)措施
4.挖槽施工
4.1 挖槽尺寸,在挖掘施工的過程中應(yīng)提前對(duì)要挖掘的區(qū)域進(jìn)行檢測(cè)繪圖,全面繪制出直觀形象的開挖截面圖,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,直至滿足施工要求為止;各條挖槽斗應(yīng)同相鄰?fù)诓壑辽僦丿B 5m,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)淺埂殘留的問題。
4.2 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)施工初期的試挖過程確定。
5疏浚泥漿的運(yùn)送
5.1 運(yùn)送方式。疏浚泥漿的運(yùn)送主要通過泥泵完成。泥泵主要用于拋泥與吸泥,且兩個(gè)工作過程是連續(xù)開展的。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)泥泵使用輸泥管線連通開展工作的輸泥泵,其主要由輸泥管線、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。
5.2 泥漿管路鋪設(shè)。為防止過往船舶對(duì)工程施工干擾,在管線經(jīng)過原有航道時(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)及漏水問題。
結(jié)束語
航道疏浚工程是資金、技術(shù)密集行業(yè)。為了實(shí)現(xiàn)既定工程目的,控制對(duì)自然、生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響 必須加強(qiáng)施工技術(shù)分析。特別是對(duì)于疏浚工程量較大或較復(fù)雜的工程更應(yīng)在多方案比較的基礎(chǔ)上精心設(shè)計(jì),文明施工、強(qiáng)化管理,嚴(yán)格驗(yàn)收,確保疏浚工程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
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