港航工程施工中基槽開挖施工技術(shù)分析

傅品 羅志強(qiáng)

摘 要：文章以實(shí)際工程為背景，結(jié)合其具體情況，詳細(xì)探討了基槽開挖、港池疏浚的施工技術(shù)，并提出了施工測(cè)量時(shí)需注意的地方，從而推動(dòng)了港航工程施工的順利進(jìn)行，達(dá)到了提高整體建設(shè)質(zhì)量的目的。

關(guān)鍵詞：港航工程 基槽開挖 港池疏浚

港航工程施工所涉及到的技術(shù)要點(diǎn)較多，其中基槽開挖便是極為重要的一項(xiàng)內(nèi)容，作為港航工程基礎(chǔ)施工的第一道工序，基槽開挖的成敗將直接影響到碼頭后期的穩(wěn)定性和耐久性?；诤线m的基槽開挖方式，可以為碼頭基礎(chǔ)施工創(chuàng)設(shè)良好的條件，同時(shí)可以優(yōu)化周邊生態(tài)環(huán)境，為港口生產(chǎn)注入活力，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定、持續(xù)性增長(zhǎng)道路。對(duì)此，有必要展開技術(shù)層面的探究，提出合適的基槽開挖方式，優(yōu)化基槽開挖技術(shù)，由此提升港航工程的整體質(zhì)量。

1.工程概況

某碼頭所處的岸線長(zhǎng)度為380m，前沿設(shè)計(jì)水深為-17.5m，基于提升碼頭穩(wěn)定性的目的，選用了重力式沉箱結(jié)構(gòu)，整個(gè)碼頭共使用到25個(gè)沉箱。沿碼頭長(zhǎng)度方向布置寬度為24.1m，長(zhǎng)度為21m A型沉箱17個(gè)，寬度相同、長(zhǎng)度為13.1m的B型沉箱2個(gè)，每個(gè)重量約5800t和3300t。另在綜合測(cè)試區(qū)雙排加放A型沉箱3個(gè)，綜合測(cè)試區(qū)允許作業(yè)寬度為65m。

由于該碼頭主要用于惠斯曼公司生產(chǎn)的大型鋼構(gòu)件出運(yùn)，碼頭上固定裝卸設(shè)備為惠斯曼公司自制的大型高空吊。該高空吊對(duì)于碼頭工后沉降要求非常嚴(yán)格，4條軌道均需坐落在沉箱基礎(chǔ)上，所以該碼頭沉箱寬度較一般碼頭沉箱寬，這導(dǎo)致碼頭標(biāo)準(zhǔn)段基槽開挖寬度達(dá)到50m以上，碼頭綜合測(cè)試區(qū)基槽開挖寬度達(dá)到70m以上。

2.基槽開挖、港池疏浚的施工技術(shù)

2.1工藝流程

基于提升整體建設(shè)質(zhì)量的目的，施工單位應(yīng)對(duì)施工工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，綜合考慮基槽開挖以及港池疏浚等作業(yè)內(nèi)容，在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的約束下進(jìn)行施工，確保施工質(zhì)量。對(duì)原地面進(jìn)行復(fù)測(cè)，同時(shí)需要做好基槽泥面的標(biāo)高工作，在探測(cè)過(guò)程中需要使用到GPS定位儀以及探測(cè)儀這兩大設(shè)備，由此提升所得結(jié)果的精確性。并在此基礎(chǔ)上，劃定出合理的卸泥區(qū)以及卸渣區(qū)，對(duì)各段的開挖質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，由此推動(dòng)基槽挖泥施工的持續(xù)進(jìn)行。其工藝流程具體如下：分段、分區(qū)布置→挖泥船GPS定位→挖泥→卸泥→核對(duì)土質(zhì)、標(biāo)高（若不符合，重回“挖泥”步驟）→驗(yàn)收。

2.2施工工藝

（1）施工布置。為了確保工程整體質(zhì)量，在施工之前應(yīng)對(duì)基槽開挖深度進(jìn)行優(yōu)化，在進(jìn)行開挖作業(yè)時(shí)宜采用重型抓斗船設(shè)備，由此提升施工的效率性。對(duì)工程所在的地質(zhì)條件進(jìn)行分析，施工中要把握好基槽開挖深度。當(dāng)結(jié)束開挖作業(yè)后，需要將產(chǎn)生的疏浚物運(yùn)輸至預(yù)先設(shè)定的拋泥區(qū)，以便對(duì)其進(jìn)行后續(xù)處理。考慮到本工程開挖量偏大且土質(zhì)較為復(fù)雜的特點(diǎn)，宜采用抓斗式挖泥船進(jìn)行作業(yè)，整個(gè)開挖過(guò)程中均需要配備兩套設(shè)備。對(duì)于基槽底層硬土質(zhì)層而言，由于其性質(zhì)較為特殊，因此需要使用到13方抓斗式挖泥船進(jìn)行作業(yè)。對(duì)于本工程孤石多且孤石體積較大的特點(diǎn)，本工程還使用了25方抓斗式挖泥船進(jìn)行孤石清除。基于減少炸礁量的目的，需要對(duì)硬質(zhì)土層進(jìn)行相應(yīng)處理，即先進(jìn)行泡水使其逐步軟化，在此基礎(chǔ)上便可采用重型抓斗展開開挖作業(yè)?；诖朔绞?，可以減少炸藥的使用量，對(duì)環(huán)境起到良好的保護(hù)作用。

（2）施工工藝。以碼頭岸線為參考，在沿線通過(guò)分段、分層、分條的方式布置抓斗挖泥船，由此形成流水式作業(yè)。具體來(lái)說(shuō)，各段的長(zhǎng)度宜控制在80m左右，各層厚度以2m為宜，各條寬度應(yīng)達(dá)到15m?？刂坪脳l與條之間的搭接長(zhǎng)度，此處以3m為宜，各段搭接長(zhǎng)度應(yīng)達(dá)到19m。

邊坡控制：以設(shè)計(jì)邊坡為指導(dǎo)展開施工，施工過(guò)程中應(yīng)遵循“下超上欠，超欠平衡”的基本原則，具體以臺(tái)階式開挖方式為宜，確保開挖槽不殘留淺點(diǎn)。嚴(yán)格控制基槽開挖深度，即≤2.2m，同時(shí)開挖超深應(yīng)控制在0.8m范圍內(nèi)。邊坡開挖的基本內(nèi)容如圖1所示。

輔助使用GPS系統(tǒng)，在GPS系統(tǒng)的作用下可以精確控制挖泥位置，同時(shí)可以對(duì)其進(jìn)行定期校核，在測(cè)深系統(tǒng)的作用下可以檢測(cè)出實(shí)際的挖泥深度。開挖過(guò)程中需要持續(xù)對(duì)各項(xiàng)開挖參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并繪制出相應(yīng)的開挖斷面圖，以便工程人員更好地掌握實(shí)際開挖情況。以檢測(cè)結(jié)果為參考，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化港航施工作業(yè)。

基槽宜采用分段的方式進(jìn)行開挖，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分段驗(yàn)收。對(duì)基槽開挖結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)發(fā)生淺點(diǎn)后需要隨即使用抓斗船進(jìn)行清理[2]。在開挖過(guò)程中，若出現(xiàn)實(shí)際土質(zhì)與預(yù)期設(shè)計(jì)存在差異的情況，則應(yīng)該隨即上報(bào)監(jiān)理單位，以便采取合理的措施。基于減少回淤以及工序搭接時(shí)間的目的，在結(jié)束開挖作業(yè)后需要立即向監(jiān)理單位發(fā)出申請(qǐng)，隨即完成驗(yàn)收作業(yè)，為下道工序的施工爭(zhēng)取時(shí)間。

3.測(cè)量控制

（1）施工測(cè)量。施工過(guò)程中要密切進(jìn)行測(cè)量，此工作應(yīng)交由符合資質(zhì)的第三方進(jìn)行，通過(guò)對(duì)碼頭原泥面的測(cè)量，在所得結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)一步對(duì)挖泥量進(jìn)行核實(shí)，由此提升基槽開挖作業(yè)的精準(zhǔn)性。嚴(yán)格控制各層開挖厚度，通常情況下以2m為宜，同時(shí)以20m為間距進(jìn)行分條處理。引入挖泥船設(shè)備，將其就位于施工場(chǎng)所，確定控制前移方向，以拋向?yàn)榛鶞?zhǔn)，其與挖槽之間所形成的夾角應(yīng)介于35°～45°范圍內(nèi)，同時(shí)注重對(duì)船尾橫移方向的控制，需要依據(jù)實(shí)際情況對(duì)其就行優(yōu)化。

在進(jìn)行邊坡開挖時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制坡度比，此處以1：2為宜，各層節(jié)段的高度差應(yīng)為2m，此時(shí)單條挖寬將達(dá)到5m。將船中心線作為基準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上對(duì)船體挖寬進(jìn)行劃分，由此形成4等份，而后做好相應(yīng)的標(biāo)記工作。在進(jìn)行挖泥作業(yè)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵循“先邊坡后基槽”的順序進(jìn)行，單邊超寬應(yīng)限定在1.5m范圍內(nèi)，同時(shí)將超深控制在0.4m范圍內(nèi)。以抓斗的寬度為參考，在此基礎(chǔ)上控制下抓間距，宜為該參考值的1/4～1/3，而后基于扇形開挖的方式進(jìn)行施工?？刂谱ザ返拈_口寬度，最佳狀態(tài)為抓斗填滿但不出現(xiàn)溢出現(xiàn)象。

在進(jìn)行開挖施工時(shí)，應(yīng)安排專員做好數(shù)據(jù)記錄工作，精確記載當(dāng)日挖泥量等信息，同時(shí)將該部分內(nèi)容繪制在挖泥平面圖上。結(jié)束開挖作業(yè)后需要進(jìn)行清礁處理，而后將土樣以及挖泥數(shù)據(jù)呈遞給上級(jí)組織進(jìn)行驗(yàn)收，待合格后則可以隨即展開基床拋石作業(yè)，應(yīng)盡可能縮短其間的空檔時(shí)間，避免因基槽外露時(shí)間過(guò)程而導(dǎo)致的回淤現(xiàn)象。

（2）GPS定位。港口生產(chǎn)節(jié)奏快，船只來(lái)往頻繁，加之沿岸建筑物的干擾，僅憑傳統(tǒng)的定位方式已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前的施工需求。在此背景下，文章采用了GPS定位技術(shù)，首先需要在區(qū)域內(nèi)設(shè)定出相應(yīng)的平面控制點(diǎn)，而后將GPS差分臺(tái)設(shè)置在各個(gè)點(diǎn)位上。完成GPS系統(tǒng)的安裝配置工作后，需要交由專門的監(jiān)理工程師進(jìn)行檢驗(yàn)，待合格后方可投入使用。

（3）挖泥情況監(jiān)控?；谔嵘瑱C(jī)定位精確性的目的，工程還引入了DPGPS定位儀，此設(shè)備需要與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，而后對(duì)疏浚施工區(qū)域?qū)?yīng)的坐標(biāo)范圍進(jìn)行測(cè)定，并將此信息輸入至電腦內(nèi)，在相應(yīng)軟件的作用下可以生成直觀的圖像，由此將挖深、開挖范圍等信息生動(dòng)地展示出來(lái)。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，基槽開挖是整個(gè)港航工程施工中最為重要的環(huán)節(jié)之一，其難度普遍偏大。在施工過(guò)程中，應(yīng)注重對(duì)工程的監(jiān)管與控制，確?；坶_挖質(zhì)量符合工程要求。本工程基于上述論述的方法進(jìn)行施工，以高效化的方式完成基槽開挖以及港池疏浚作業(yè)，具有較好的可行性。

參考文獻(xiàn)：

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