航道疏浚工程中的關(guān)鍵施工技術(shù)研究

蘇軍劍

摘要：作為維護(hù)航道作業(yè)中，最基礎(chǔ)，但同時也是最重要的一個步驟，航道疏浚意義突出。為保障效果和質(zhì)量，就必須處理好細(xì)節(jié)問題。通常，施工都會用到大量的現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)施，在挖掘、施工以及整理的同時，達(dá)成泄洪防水效果，完成航道的疏通，保障航運(yùn)效果與性能。對此本文將以我國賀江為例，分析賀江地區(qū)的某河段工程中對航道疏浚技術(shù)的運(yùn)用。

Abstract： As the most basic， but also the most important step in the maintenance of the waterway， the dredging of the waterway is of great significance. In order to guarantee the effect and quality， it is necessary to deal with the details. Usually， a large number of modern mechanical facilities are used for construction. At the same time of excavation， construction and finishing， the flood discharge and waterproof effect are achieved， the dredging of the waterway is completed， and the shipping effect and performance are guaranteed. In this regard， this article takes China's Hejiang as an example to analyze the application of channel dredging technology in a river section of the Hejiang area.

關(guān)鍵詞：航道疏浚;施工技術(shù);關(guān)鍵施工

Key words： channel dredging;construction technology;key construction

中圖分類號：U616? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）10-0115-03

0? 引言

在航道施工中，首要工作就是解決河流通行質(zhì)量與效果，這對改善城市面貌來說意義突出，能夠讓周圍的自然生態(tài)景觀重新煥發(fā)活力、迸發(fā)生機(jī)。在航道疏浚作業(yè)中，為保障效果，就必須用合適、科學(xué)與合理的施工方法，提高疏浚質(zhì)量和效益，為后續(xù)的高質(zhì)量通航提供支持。

1? 工程概況及目標(biāo)

本文所說案例發(fā)生在我國賀江中游，疏浚作業(yè)主要內(nèi)容就是解決在施工區(qū)域的各種礙航物，當(dāng)然也包括處理炸礁。施工前充分調(diào)查，得出的結(jié)果是，本次施工需要按照Ⅵ級別考慮，以能夠滿足200客位船舶標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。疏浚方量達(dá)9.07萬m3。挖槽斷面如圖1所示。

本工程的開挖主要對象是當(dāng)?shù)氐穆咽?、粗砂以及粉質(zhì)粘土，總開挖量9.07萬m3。這里的卵石就是密實卵石以及松散的圓礫。施工中考慮到水位消落的情況，以100m水位做疏浚作業(yè)。

2? 工程關(guān)鍵技術(shù)

2.1 測量放樣

2.1.1 測量點(diǎn)檢測

在施工前，需要做勘測工作，了解工程的現(xiàn)場情況，從而為現(xiàn)場匹配更合適的施工技術(shù)、施工辦法，保障施工針對性與科學(xué)性。建設(shè)方與監(jiān)理方一同進(jìn)行作業(yè)，調(diào)整和交接包括水尺、高程基準(zhǔn)點(diǎn)、定位基準(zhǔn)點(diǎn)等諸多數(shù)據(jù)，做書面記錄的交接工作。結(jié)束現(xiàn)場交樁工作以后，第一時間對樁位點(diǎn)檢算[1]。通過后前往現(xiàn)場復(fù)測，假設(shè)此時的誤差比規(guī)范允許值要大，第一時間聯(lián)系有關(guān)單位處理問題。本次工程中所用的測量放樣辦法為，將CORS系統(tǒng)為核心，做數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和分析。施工中用到了1臺全站儀、3套GPS設(shè)備、1全套水準(zhǔn)儀、1全套經(jīng)緯儀、1全套測深儀、一臺水位遙報儀、20把鋼尺。

測量中尤其要注意和考慮的因素是氣候、天氣。因為溫度帶來的影響比較明顯[2]。如果沒有考慮這幾項條件，測量結(jié)果將有很大概率出現(xiàn)偏差和問題。對此，在施工中應(yīng)當(dāng)選擇無風(fēng)、干燥且晴朗的天氣進(jìn)行測量，保障測量精準(zhǔn)度和質(zhì)量。工程測量中，搭配了GPS主機(jī)、天線、無線網(wǎng)卡、筆記本電腦、便攜電源，確保能夠全天進(jìn)行作業(yè)，將克服各種不利自然條件作為前提，解決傳輸距離、傳輸質(zhì)量問題。

2.1.2 放樣測量

首先是水尺放樣工作。要參照電子圖水尺位置坐標(biāo)，依靠流動站放樣出水尺的真實位置。隨后在合適的位置使用鋼釬將其打牢。最后在鋼釬上固定刻度尺，以此為參照點(diǎn)做水位設(shè)計。一般來說，控制好刻度尺長度為3m大小[3]。要確保其能夠在設(shè)計水位1m情況真實反映數(shù)據(jù)。設(shè)計水位的2m也要考慮，保障水尺觀察輕松且便利。另外本次工程還存在電站因素需要考慮，電站的開閘以及關(guān)閘都會影響到水位高低。所以為了便利化水位的觀察工作，現(xiàn)場有配備許多階梯水尺。其標(biāo)高用的是四等測量標(biāo)準(zhǔn)，將精度作為重要考慮條件。保障水位觀測質(zhì)量，確保施工船作業(yè)效果，除了前面提到的做定時觀測以外，也要突出施工船GPS高程測量價值，將其變成電子圖做高程顯示，展現(xiàn)水面高程。通過這樣的措施，獲知施工位置高程，及時掌握與了解水位的變化情況。

2.1.3 疏浚放樣

結(jié)束GPS基準(zhǔn)站的建立和設(shè)置之后，讓施工用的船舶進(jìn)入到所有的施工灘頭開始作業(yè)。之后，找到能夠完整覆蓋施工灘頭的控制點(diǎn)。通常情況下，灘頭有一個控制點(diǎn)，灘的左右兩側(cè)岸邊也各有一個控制點(diǎn)。觀測中，選擇差分模式，要確保每一個觀測點(diǎn)的觀測時間都在30分鐘以上[4]。從而完整的獲取與了解灘頭轉(zhuǎn)換參數(shù)、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。完成數(shù)據(jù)改正之后，使用流動站做灘頭控制點(diǎn)的檢測，將坐標(biāo)值按照從大到小列出，分別統(tǒng)計和計算所觀測的數(shù)據(jù)，得出點(diǎn)位誤差。在滿足放樣精度以后，表示此時已經(jīng)成功完成流動站的設(shè)置。結(jié)束流動站設(shè)置以后，就能夠?qū)⒋掀渌妮o助設(shè)備和定位設(shè)施聯(lián)到一起，并打開電子地圖，了解當(dāng)前每一個船舶的分布情況、具體位置。參照電子圖，按照施工流程和要求，尤其是順序，做現(xiàn)場船舶位置指揮，開始正式的疏浚作業(yè)。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

2.2.1 圍堰施工

施工中要選擇合適的地域條件，盡可能選在低洼一些的地方，并將這些地方看作是吹填區(qū)域，用人工處理的方式，建立填土層和黏土層。人工方式可以更好的分層以及碾壓，確保圍堰穩(wěn)定性和牢固性達(dá)標(biāo)[5]。

2.2.2 挖槽施工

首先要做的是做好挖泥船科學(xué)定位。在作業(yè)區(qū)域，船舶施工前需要先做好主錨和橫錨的預(yù)先定位和選擇，在電子地圖上表現(xiàn)出來，隨后指揮拖輪機(jī)將挖泥船送到主錨所在區(qū)域，并將主錨扔下去。之后松開主纜，該過程一定要慢，隨后退到開挖區(qū)域，將左右橫錨整出。按照電子地圖標(biāo)記的開挖位置和船舶位置，命令船舶用上下左右的移動方法前往開挖下腳地區(qū)，并做好船舶固定和施工。圖2所顯示的就是挖泥船定位圖。

隨后準(zhǔn)備移位開挖。施工地區(qū)提前準(zhǔn)備好主錨以及橫錨的位置，在電子地圖上充分展示。隨后指揮拖輪機(jī)將挖泥船送到主錨區(qū)域拋下主錨，該過程同樣要慢慢松開，與前文一樣，后續(xù)的步驟一樣，都要根據(jù)電子地圖的開挖位置和船舶位置進(jìn)行，并對指揮船進(jìn)行指揮，來到開挖區(qū)域、開挖位置進(jìn)行一系列作業(yè)。

其次是控制好挖槽的深度。在正式進(jìn)行作業(yè)前，需要用探測儀探測、人工桿測、斗臂刻度判斷等方法掌握開挖深度，了解開挖深度狀況和確認(rèn)實際條件。在開挖深度與要求充分滿足以后，做鏟斗放平，讓斗桿與水面保持垂直，將斗放在足夠的水深深度之中，隨后緩慢的從左到右來回的掃，掃上2至3遍以后，讓斗靠近船的其中一側(cè)，或是在遠(yuǎn)離船邊的地方繼續(xù)進(jìn)行掃。為的是了解開挖地區(qū)有沒有淺點(diǎn)和漏挖情況。挖掘邊坡的時候，常規(guī)方法是階梯開挖方式，通常，每個斗都是一個階梯，在坡頂開始挖，隨后來到坡底。把廢碴裝到泥駁以后，讓泥駁到達(dá)指定位置將泥巴拋出。參照施工水位以及浮標(biāo)的指示，靠近岸邊做拋卸施工，確保岸邊的挖掘機(jī)能夠二次作業(yè)。使用GPS測高系統(tǒng)對水尺和水位變化進(jìn)行測量，通過對比改正水位情況，為開挖深度的指導(dǎo)提供支持，第一時間了解水位的變化狀況，做開挖深度調(diào)整。這里所說的開挖深度就是，實測水位與斷面設(shè)計標(biāo)高的相減值。要強(qiáng)調(diào)的是，正式挖槽必須嚴(yán)格按照施工流程進(jìn)行，并且挖槽前還要進(jìn)行試挖工序，以便準(zhǔn)確可靠地決定挖槽深度和是否深挖。試挖就是挖槽，故有可能出現(xiàn)挖槽同樣的問題。要在理實結(jié)合中確定挖槽需要。

挖槽施工必須嚴(yán)格按照規(guī)定流程操作。挖槽中要兼顧好測量工作，清楚詳細(xì)的繪制航道的截面圖，要按照繪制圖情況做挖船位置調(diào)整，對于多挖、漏挖情況，第一時間調(diào)整。此外挖槽中，做好挖槽尺寸控制。一般來說，寬度在5m左右，做好鄰槽施工，以免引起不利施工現(xiàn)象。

2.2.3 水下碎石

為了保障施工質(zhì)量，確保環(huán)境和諧，本次工程不準(zhǔn)許使用爆破開挖技術(shù)和工藝。為了應(yīng)對施工要求，尤其是現(xiàn)場3.95萬m3的風(fēng)化石灰?guī)r，就只能用水下液壓的方式進(jìn)行施工。開挖中，使用液壓破碎錘做鑿巖工序，隨后搭配使用泥駁和挖泥船做礁石處理工作。這里用到的水下液壓破碎法依靠的是船載反鏟挖掘機(jī)施工，做巖石作業(yè)。施工中要將正常的挖掘機(jī)鏟斗替換為液壓錘。結(jié)束礁石分層破碎以后，把主臂換成加長臂，將液壓錘換成反鏟斗，隨后進(jìn)行現(xiàn)場碴處理工作。

2.2.4 泥土處理

泥土問題的處理這里主要有三種方式。

第一種是吹填法，也就是在挖掘中，因為施工有出現(xiàn)非常多的泥漿，所以在此情此景下，需要將這些泥漿使用泥泵的方式送到填土區(qū)域，完成泥漿航道的處理。但是這種方式顯然有很大概率引起堵塞現(xiàn)象，此時要做好水源控制，該方法很有可能會污染水源。在填土區(qū)域，進(jìn)行定位十分重要。如果沒有借力泵，就需要結(jié)合挖泥船長度、排泥管長度和工程環(huán)境選擇施工現(xiàn)場擁有的水渠條件進(jìn)行排水和排泥工作，保障施工質(zhì)量。

第二種是邊拋法。這種技術(shù)一般會搭配懸臂架進(jìn)行同步作業(yè)，施工中先將泥土拋送到航道的另外一面，將內(nèi)部的大塊泥土回收到一起，當(dāng)然有些時候，也會用到泥泵，使用溢流法做泥漿吸收工作，將其導(dǎo)入到泥艙，使用兩端流口得到泥漿，完成泥漿的排除。這種方法可以很好且有效的解決泥漿當(dāng)中的大塊土，集中處理大塊泥塊，有效保障了疏浚效率和質(zhì)量。

第三種是水下拋泥法，這種方式最重要的就是選擇合適的地點(diǎn)。要確保拋泥的地方和周圍區(qū)域沒有過大的風(fēng)浪。因為風(fēng)浪過大就會導(dǎo)致拋泥受到很嚴(yán)重影響。另外要選擇和落泥點(diǎn)相近的拋泥點(diǎn)，這種做法能夠有效節(jié)省拋泥距離，控制好拋泥效果。碼頭與挖槽的選擇，要避開拋泥多的區(qū)域，而是要選擇流速快、容積小水域。在選擇拋泥地點(diǎn)的時候，拋泥水域的面積大小和水深都是很重要的，要選擇空間大的地點(diǎn)，以免拋泥船在出入或是轉(zhuǎn)出時候遇到麻煩。較大的水域空間對于拋泥船工作效率也有很好的支持。

3? 航道維護(hù)

3.1 淺灘維護(hù)

對于航道的疏浚作業(yè)來說，航道維護(hù)同樣也十分關(guān)鍵，過去并沒有得到重視。在本次工程中，設(shè)計人員充分考慮，意識到其價值。施工中維護(hù)航道中用到了很多的挖泥船。在挖泥船作業(yè)中，做好過往船只避讓。另外，為提高挖泥船工作效果和質(zhì)量，還要提高泥土的處理能力。因為從經(jīng)驗不難看出，過去很多出現(xiàn)的施工事故都是因為效率太低所引起的，這是本次工程有充分考慮的。

3.2 筑壩施工

為了維護(hù)航道，保障航道性能和效果，還要進(jìn)行筑壩施工。在本次工程的航道維護(hù)中，所用的施工方法非常多，比如導(dǎo)堤壩、丁壩、鎖壩。在施工中，這幾種堤壩不僅有單獨(dú)施工的，也有聯(lián)合建設(shè)的。很好的為航道有效整治提供了支持，并且有效拓寬了航道整體大小、整體尺寸，在航道維護(hù)中，展現(xiàn)出了巨大價值和效益。

3.3 生態(tài)防護(hù)

航道在疏浚作業(yè)中，航道處理質(zhì)量十分關(guān)鍵，疏浚影響十分明顯。疏浚處理能夠一定程度上讓航運(yùn)變得更加快捷與方便，擴(kuò)大航道寬度與面積。當(dāng)然實踐中也會消耗很多能源和資源。也就是說，施工在消耗大量能源，帶來生活便利、生產(chǎn)便利的時候，一定程度上也破壞了周圍的自然環(huán)境、生態(tài)環(huán)境。所以正式作業(yè)前，有必要建立預(yù)防保護(hù)工作，處理好生態(tài)環(huán)境需要和問題。首先施工前，必須做好疏浚工程方案的合理性、科學(xué)性考慮，制定有效施工方案、施工思路，減少施工帶給環(huán)境的負(fù)面破壞與影響。另外施工中，疏浚時間和時令是必須嚴(yán)格考慮的。要重視航道疏?？刂婆c管理，控制好底泥污染問題，將可持續(xù)發(fā)展作為疏浚的基本工作，滿足協(xié)調(diào)環(huán)境發(fā)展的要求。

4? 結(jié)語

對于航道作業(yè)而言，疏浚工程作業(yè)效果、施工質(zhì)量影響十分明顯，對工程質(zhì)量而言意義重大。正因如此，施工人員和技術(shù)人員才要做好技術(shù)層面的深入分析工作。圍繞工程實際條件和表現(xiàn)，確定工程要求。做好施工質(zhì)量管理和技術(shù)方案總結(jié)，不斷提高航道疏浚效益和工程水平，確保工程性能和質(zhì)量達(dá)到工程需要。從本文的案例也可以看到的是，只要做好理論分析和現(xiàn)場勘查，嚴(yán)格按照規(guī)定施工流程辦法施工，就能夠獲得不錯的作業(yè)效果。本文施工中所用的方式真實、合理，在實踐中獲得了顯著的成績和效果，直至今日也沒有發(fā)生任何重大問題，這意味著本次施工非常成功。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂玉棋.港口航道疏浚工程中耙吸挖泥船駕駛技術(shù)對施工影響分析[J].航海，2020（01）：31-34.

[2]邱偉洋.以深圳西部港區(qū)出海航道疏浚拓寬工程為例淺談航標(biāo)設(shè)置調(diào)整的注意要點(diǎn)[J].珠江水運(yùn)，2019（24）：82-83.

[3]樹文斌，閔建信.航道疏浚工程對通航安全的影響因素及應(yīng)對措施[J].中國水運(yùn)，2019（12）：34-35.

[4]王瑞.星站差分用于遠(yuǎn)海航道疏浚施工實時水位控制的可行性分析[J].港工技術(shù)，2019，56（06）：107-110.

[5]李銳，李正，王飛.BIM正向設(shè)計在內(nèi)河航道疏浚工程中的應(yīng)用[J].水運(yùn)工程，2019（12）：123-126.

[6]萬鵬.對內(nèi)河航道疏浚施工中相關(guān)問題分析[J].中國水運(yùn)（下半月），2019，19（11）：156-157.