港航工程項(xiàng)目中港口疏浚吹填的施工技術(shù)

陳玉芳，郭松琪

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)港航工程項(xiàng)目逐步增多，滿足了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的各方面需求。港航工程項(xiàng)目建設(shè)的規(guī)模大、周期長(zhǎng)，工程實(shí)施過程具有明顯的復(fù)雜性與綜合性，因此，港口疏浚吹填技術(shù)的應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)意義，能夠?yàn)楦酆焦こ添?xiàng)目的實(shí)施提供安全保障，減少工程實(shí)施過程中質(zhì)量與安全問題的出現(xiàn)，提升工程的整體效益。本文從港口疏浚與疏浚吹填技術(shù)的有關(guān)概述著手，以某工程為例，探討了疏浚吹填施工技術(shù)的具體應(yīng)用，對(duì)港航工程項(xiàng)目具有指導(dǎo)價(jià)值。

關(guān)鍵詞：港航工程;港口疏浚;吹填施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U655 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006—7973（2019）11-0095-02

改革開放以后，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，隨之而來的是交通運(yùn)輸業(yè)的蓬勃發(fā)展。與其他交通運(yùn)輸方式相比，水運(yùn)具有成本低、運(yùn)載大的優(yōu)勢(shì)，因此，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中承擔(dān)重要的任務(wù)。近年來，我國(guó)船舶現(xiàn)代化、大型化發(fā)展的趨勢(shì)明顯，因此，對(duì)于港航工程項(xiàng)目建設(shè)提出了更高的要求。在工程項(xiàng)目實(shí)施中，需要充分考慮工程區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)地形、土壤水文等自然地理因素，完善港航項(xiàng)目結(jié)構(gòu)，提升其設(shè)計(jì)的實(shí)用性，使港航工程項(xiàng)目發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

1港口疏浚的相關(guān)概述

航道疏浚主要是通過人為或者技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)工程區(qū)域內(nèi)水域的橫向與縱向拓展，使得在工程實(shí)施中水域的深度、寬度等對(duì)于工程的不利影響減小。航道疏浚工程實(shí)施的最終效果對(duì)于工程質(zhì)量等有著重要的影響，能夠保證航道的通航與排洪等能力。在項(xiàng)目實(shí)施中，為保證設(shè)計(jì)的優(yōu)化，使工程具備經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)性的優(yōu)勢(shì)，需要在項(xiàng)目實(shí)施中加強(qiáng)過程控制與管理，科學(xué)施工。具體來說，首先要保證各個(gè)環(huán)節(jié)的施工都能夠符合設(shè)計(jì)的要求;其次，要保證河床的發(fā)展方向正確;再次，在工程實(shí)施中要科學(xué)應(yīng)用區(qū)域內(nèi)的自然地理因素;最后，施工技術(shù)與工藝的選擇要充分考慮區(qū)域內(nèi)的特殊要素。

2 疏浚吹填技術(shù)分析

疏浚吹填技術(shù)主要指的是工程施工的運(yùn)輸階段，將航道淤泥轉(zhuǎn)移至碼頭的施工過程。傳統(tǒng)的淤泥處理方式主要是將淤泥進(jìn)行近距離的海中轉(zhuǎn)移。就我國(guó)港航工程項(xiàng)目而言，其港口地域有限，在工程實(shí)施中，航道到港口的轉(zhuǎn)移過程達(dá)到了雙重的施工效果，不僅有效解決了航道中的淤泥問題，也緩解了陸域不足的問題。在疏浚吹填施工中，往往會(huì)受到多方面因素的影響，阻礙了淤泥短時(shí)間成殼的過程，只有當(dāng)淤泥成為硬殼以后方可進(jìn)行必要的加固處理等，這種施工方式造成了工期的延誤與施工成本的增加，對(duì)于工程效益的實(shí)現(xiàn)極為不利。經(jīng)過多年的技術(shù)研究，在疏浚吹填施工過程中，可以選用最佳的施工材料砂，這種砂本身具有良好的透水性，凝固效率也較高，具有良好的抗變形特性，在實(shí)際的施工中可以在短時(shí)間內(nèi)快速形成硬殼，節(jié)約了施工時(shí)間與成本。就這種施工方式而言，雖然解決了工程施工中的成殼問題，但是砂的密度、厚度等會(huì)對(duì)疏浚吹填工程的質(zhì)量等產(chǎn)生諸多的影響。就該施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用而言，層層吹填的施工效果較好，加快了凝固速度，節(jié)約了工程施工的時(shí)間與成本，并且此施工過程中砂的用量少，可以實(shí)現(xiàn)工程施工的經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)近年來在疏浚吹填施工中，將疏浚淤泥中加入一定量的專業(yè)固化材料，淤泥不再進(jìn)行二次加固處理，這種施工方式能夠大大提高施工效率，應(yīng)用效果較好。

3 工程概況

某港航工程項(xiàng)目的航道始于牛島東南側(cè)淺區(qū)，終于灣底新世界游艇會(huì)的防坡堤外側(cè)，全長(zhǎng)3.05km，疏浚段總長(zhǎng)2.11km，共分為三段。在工程實(shí)施過程中，由于以往的工程中唐島灣疏浚的止水圍堰與壩體周邊存在淤泥，應(yīng)率先清除這些區(qū)域內(nèi)的淤泥，清淤范圍長(zhǎng)、寬分別為100m、280m，清淤底標(biāo)高 為-5m，需要保持壩體兩側(cè)水深與底高程的一致性。航道分為三段，每段的總長(zhǎng)、底標(biāo)高與通航寬度分別為：1.4km、-3.5m、100m;1.2km、-3.5m、100m;0.45km、-3.5m、60～100m，疏浚面積達(dá)165.8萬m?。

4 港口疏浚吹填施工準(zhǔn)備

在正式的施工開始之前，相關(guān)的工程人員需要進(jìn)行工程區(qū)域的勘察，重點(diǎn)勘察區(qū)域內(nèi)的氣候、水文、地質(zhì)等。如果疏浚工程位于水域較為開闊的航道或者水港內(nèi)，一般選用具備自卸、自挖等功能的耙吸式船，這種船本身的體積較小，在使用中占據(jù)的水域空間較小，因此，其疏浚施工的效果較好。如果是航道、河口、湖泊區(qū)域內(nèi)的疏浚工程，其疏浚工程的難度較大，設(shè)備需要兼具多方面的功能，比如運(yùn)輸、挖掘等，此時(shí)，絞吸式挖泥船可以在工程施工中發(fā)揮其良好的應(yīng)用效果，達(dá)到工程成本管理的實(shí)際效果，該種方式在水速慢、風(fēng)浪小的開闊水域中應(yīng)用較多。如果是地域狹小的碼頭、水域、港口等的疏浚工程，使用抓斗式挖泥船可以取得更為理想的施工效果，具有成本低廉、使用便捷的特征。

5 港航施工項(xiàng)目中港口疏浚吹填施工技術(shù)

5.1抓斗船施工工藝

5.1.1抓斗船定位

基于本工程的特殊性，采用抓斗船施工更為有利。具體的施工過程中，利用GPS的精確定位特點(diǎn)，抓斗船首先要進(jìn)行工程水域內(nèi)的清淤處理，隨后將淤泥裝入到靠駁抓斗船的自航泥駁，借此進(jìn)行淤泥的運(yùn)輸與傾倒。在疏浚施工過程中，需要充分結(jié)合該區(qū)域內(nèi)的實(shí)際情況，進(jìn)行地龍的布置、抓斗船的定位等。具體的定位方式包含了拋錨定位與鋼樁地位兩種。

5.1.2抓斗挖泥船的清淤方法

根據(jù)工程的實(shí)際情況，確定在工程區(qū)域內(nèi)需要清淤處理的范圍，遵循分條、分段的清淤處理原則。在實(shí)際的清淤過程中，借助于GPS定位的方式，在船只上安裝HYPACKMAX軟件和GPS定位系統(tǒng)，該軟件與系統(tǒng)可以對(duì)工程施工信息加以實(shí)時(shí)儲(chǔ)存，并發(fā)揮其指示燈的作用。相關(guān)的施工人員可以根據(jù)顯示器內(nèi)顯示的位置等有關(guān)信息，科學(xué)進(jìn)行布點(diǎn)、斗間軌跡的搭接工作等。

抓斗挖泥船開挖施工中，相關(guān)的施工人員要嚴(yán)格根據(jù)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的要求，依次進(jìn)行各個(gè)工程斷面的開挖。開挖結(jié)束以后，使用水陀測(cè)試水深等參數(shù)。當(dāng)測(cè)量的水深達(dá)到了工程施工的標(biāo)準(zhǔn)以后，方可使用艏錨和鋼樁的向前移動(dòng)開始下一個(gè)斷面的開挖作業(yè)。一般情況下，其向前移動(dòng)的距離與抓斗挖泥的寬度一致，如果向前移動(dòng)至開挖區(qū)的邊線位置，則需要進(jìn)行必要的后退，方可進(jìn)行開挖作業(yè)。

5.2炸礁施工

5.2.1鉆孔

炸礁施工需要開展鉆孔爆破作業(yè)。在實(shí)際的施工過程中，相關(guān)的工程人員需要首先進(jìn)行GPS定位，在定位結(jié)束以后，在鉆孔的下方位置布設(shè)相關(guān)的鉆桿與套管，為水下鉆孔施工提供便捷。當(dāng)水下鉆孔深度滿足工程設(shè)計(jì)的要求以后，升起鉆桿、檢查鉆孔，當(dāng)其都達(dá)到工程設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)以后，進(jìn)行裝藥。相關(guān)的裝藥操作人員需要做好裝藥擬合鉆孔的相關(guān)記錄，如果在此操作過程中，存在孔深不符合設(shè)計(jì)要求的情況，就需要進(jìn)行重新的鉆孔操作。一個(gè)船次的斷面鉆孔結(jié)束以后，進(jìn)行爆破線路安全性的有關(guān)檢查，檢查完成以后連接爆破網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)鉆爆船只達(dá)到安全的區(qū)域內(nèi)。當(dāng)工程中所涉及的所有要素都處于安全區(qū)域以后，方可進(jìn)行爆破操作。

炸礁作業(yè)的過程中，包含了1艘炸礁船、6臺(tái)100型鉆機(jī)。在具體的應(yīng)用中，炸礁船與鉆機(jī)分別使用前后兩門主錨共6門錨以及左右4門邊錨來對(duì)船舶的前后、左右移動(dòng)進(jìn)行控制。

為保證水下鉆孔施工的整體質(zhì)量，在施工中采用了先進(jìn)的移動(dòng)站GPS定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)本身具有RTK功能，可以在施工中實(shí)時(shí)進(jìn)行船只位置等的精確測(cè)量，從而為工程相關(guān)參數(shù)的確定提供了數(shù)據(jù)支撐。使用確定的鉆機(jī)位置，進(jìn)行鉆孔位置等的確定，保證鉆孔深度滿足設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下，孔位的誤差一般要小于20cm。

爆破過程中爆破漏斗等可能會(huì)影響其實(shí)際的爆破效果，因此，這就要求在鉆孔作業(yè)中需要進(jìn)行超深值等的預(yù)留，就本工程項(xiàng)目而言，基于其施工環(huán)境、爆破區(qū)域內(nèi)的巖石特點(diǎn)等因素，將其超深值確定為50cm。在鉆孔過程中，為避免石渣、泥沙等的進(jìn)入，在鉆孔開始之前，可以首先下入套管，隨后進(jìn)行鉆桿的下入，這種鉆孔操作方式可以避免在鉆孔作業(yè)中泥沙等造成的孔內(nèi)淤塞現(xiàn)象。

5.2.2起爆

起爆網(wǎng)絡(luò)的連接采用并聯(lián)方式，在保障安全的前提下，實(shí)現(xiàn)每排爆破網(wǎng)絡(luò)的全孔齊發(fā)。爆破網(wǎng)絡(luò)排數(shù)的確定需要充分考慮建筑本身與航道的距離等要素，采用微差網(wǎng)絡(luò)爆破的方式，保證其爆破的實(shí)際效果（見圖1）。

圖1 ? 起爆網(wǎng)絡(luò)示意圖

5.3吹填施工

就本工程項(xiàng)目而言，其吹填的厚度較大，在該吹填區(qū)域內(nèi)部，部分分區(qū)可以直接采用乘潮直拋的方式，因此，吹填作業(yè)分為兩層。第一層的吹填超過標(biāo)高的2.5m，吹填過程中使用抓斗船直拋。第二層的吹填超過設(shè)計(jì)標(biāo)高的7m，使用絞吸船進(jìn)行吹填。在整個(gè)吹填過程中，需要做好質(zhì)量控制工作，保證其吹填施工的整體效果。

6結(jié)束語(yǔ)

港航工程項(xiàng)目實(shí)施中往往涉及港口疏浚吹填施工技術(shù)的應(yīng)用，該技術(shù)的應(yīng)用效果直接影響著整個(gè)港航工程施工的質(zhì)量，需要在疏浚吹填施工技術(shù)的應(yīng)用中充分考慮工程區(qū)域的地質(zhì)、水文等要素，保證其施工的效果，提升港航工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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[2]郝思東，鄒磊.港航施工項(xiàng)目中港口疏浚吹填施工技術(shù)[J].珠江水運(yùn)，2018（15）：23-24.