航道整治水下疏浚清渣技術(shù)探究

郭超 江蘇省交通工程集團(tuán)有限公司

航道整治工程屬于系統(tǒng)性工程，此類工程開(kāi)展時(shí)做好水下疏浚清渣工作非常關(guān)鍵。為了切實(shí)提升水下疏浚清渣質(zhì)量，對(duì)航道整治水下疏浚清渣技術(shù)進(jìn)行分析，探尋出有效的技術(shù)措施對(duì)促進(jìn)項(xiàng)目開(kāi)展有積極作用。

1.項(xiàng)目概況

1.1 工程概況

某河段整個(gè)位于某市區(qū)內(nèi)，上游指標(biāo)線為：航道里程681km，下河塘上游：航道里程659km，全長(zhǎng)22km。整個(gè)河流經(jīng)過(guò)的范圍是丘陵的地形條件，整體的方向是從北向東，左右兩側(cè)有石嘴分布，礁石的數(shù)量也是比較多的，總體地形狀態(tài)是復(fù)雜的。河道兩側(cè)寬窄間隔分布，枯水期內(nèi)，河道的最窄位置上在200m以下，最寬的位置上可以達(dá)到1050m左右。

1.2 項(xiàng)目實(shí)施意義

長(zhǎng)江流域中的河道運(yùn)輸為當(dāng)前我國(guó)非常重要的河流運(yùn)輸系統(tǒng)，江西地區(qū)內(nèi)的河流段也是當(dāng)?shù)刂攸c(diǎn)的航運(yùn)地段，能夠?qū)⒃浦苓叺牧饔蛴行У穆?lián)系起來(lái)，組合成為江西地帶的航運(yùn)物流中心。通過(guò)開(kāi)展該項(xiàng)目的建設(shè)，能夠有效的提升長(zhǎng)江航運(yùn)的總體水平，對(duì)于促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、提升人們的生活質(zhì)量有著積極的促進(jìn)作用。

2.項(xiàng)目境地氣象水文

2.1 氣象

江西地區(qū)內(nèi)部分布著長(zhǎng)江各個(gè)干流，可以說(shuō)對(duì)于江西的影響是直接的，總流程長(zhǎng)度可以達(dá)到665km，穿山地背斜部分，就形成了當(dāng)前我國(guó)非常著名的幾個(gè)峽谷。長(zhǎng)江上游九龍坡到朝天門的部分整個(gè)處在江西主城區(qū)中，氣象條件比較溫和，環(huán)境適宜，人們的居住生活也非常的舒適。

2.2 氣溫

從我國(guó)的氣象資料分析發(fā)現(xiàn)，江西屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，全年的平均溫度處于16～18℃范圍內(nèi)，東北地區(qū)中的海拔高度相對(duì)較高，而該位置上的平均溫度為13.7℃，全年溫度最高可以達(dá)到26～29℃，溫度最低可以達(dá)到4～8℃，如果針對(duì)與江西的環(huán)境溫度進(jìn)行劃分，利用候溫法能夠?qū)⑵涿鞔_的區(qū)分為四季，最高溫度可以達(dá)到43℃，最低溫度可以達(dá)到-1.8℃。

2.3 大氣降水

該流域范圍內(nèi)全年時(shí)間內(nèi)水流量比較充裕，夜雨、秋雨是相對(duì)較多的。從全年范圍內(nèi)分析，降雨量最大是在夏季，而秋季的降雨也要多于春季?？傮w上來(lái)講，該流域內(nèi)的降雨量是比較大的，但是不同地形條件、氣候環(huán)境會(huì)造成一定的影響，降雨量相差比較大。山地降水量相對(duì)較多，而河谷地帶則相對(duì)比較小。全年平均降水量為1,000～1,400mm。從每年的5月份開(kāi)始，到9月份，降雨比較集中，降雨量比較大，對(duì)于當(dāng)?shù)氐挠绊懯潜容^直接的。

2.4 風(fēng)況

因?yàn)榈乩憝h(huán)境所造成的嚴(yán)重影響，所以整個(gè)流域中的風(fēng)速是很小的，東、春季的風(fēng)比較大，大風(fēng)主要是出現(xiàn)在夏季，同時(shí)還會(huì)存在有雷雨的情況。

3.水下疏浚清渣施工設(shè)備選擇、適應(yīng)性及工效分析

在疏浚清渣施工工藝開(kāi)展的過(guò)程中，做好施工設(shè)備的選擇以及使用適用性的分析非常關(guān)鍵，其對(duì)提升疏浚清渣技術(shù)的效果有積極作用。

3.1 水下疏浚清渣施工設(shè)備選擇

根據(jù)疏浚清渣的要求需要設(shè)置2艘4m3的挖泥船來(lái)進(jìn)行清渣施工，同時(shí)還有1艘588kw拖輪、2艘280m3泥駁等聯(lián)合進(jìn)行作業(yè)，以便于確保疏浚清渣可以順利的實(shí)施。

3.2 水下疏浚清渣選擇設(shè)備適應(yīng)性分析

清渣船舶中還設(shè)置有4m3抓斗可以進(jìn)行作業(yè)，能夠達(dá)到多種石渣的清理要求，提高施工效率。這種挖泥船能夠單次提升60t的泥渣，抓斗的重量為25t，要再降低部分的損耗5t左右，抓斗能夠打開(kāi)尺寸為4m，結(jié)合本次的巖石特性展開(kāi)分析，能夠直接抓起30t重巖石。

3.3 水下疏浚清渣施工工效分析

（1）充斗系數(shù)：選擇使用抓斗挖泥船是重型斗，因?yàn)樵诒铺幚碇笏纬傻膸r石結(jié)構(gòu)粒徑可以達(dá)到0.8m左右，切入角并不存在特殊要求，所以充斗系數(shù)應(yīng)該按照要求確定為0.45。

（2）按照標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算確定每月可以完成的工程量參數(shù)。

（3）按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)明確裝艙充斗系數(shù)，本次工程將其確定為0.40。

（4）在疏浚過(guò)程中，確定實(shí)現(xiàn)24h的不間斷施工，但是因?yàn)楸?、避讓等情況的存在，所以單日工作時(shí)間基本為18h。

（5）巖石清渣相對(duì)來(lái)說(shuō)效率是比較低的，如果按照80%的工效進(jìn)行計(jì)算，每月連續(xù)工作26d能夠清理石渣約1.2萬(wàn)m3，兩艘挖泥船每月清渣2.4萬(wàn)m3。本工程在開(kāi)始預(yù)測(cè)分析總量為109,876m3，還有部分尺寸比較大的情況，總工期為7個(gè)月左右。

（6）綜上分析，綜合分析鉆爆結(jié)束之后的工作面、通航、氣候等原因，該工程的計(jì)劃清渣的時(shí)間約為8個(gè)月，這些清渣設(shè)備能夠達(dá)到處理的標(biāo)準(zhǔn)。

4.航道整治水下疏浚清渣施工工藝技術(shù)

在航道整治水下疏浚清渣施工的過(guò)程中，需要分析項(xiàng)目實(shí)際情況，嚴(yán)格的按照技術(shù)操作規(guī)范的流程進(jìn)行施工，如下為疏浚清渣施工工藝技術(shù)要點(diǎn)。

該工程中的疏浚清渣處理要進(jìn)行多個(gè)位置點(diǎn)的處理，總疏浚工程量可以達(dá)到230萬(wàn)m3。清渣階段極易出現(xiàn)超寬、超限的情況，所以需要根據(jù)實(shí)際情況做出調(diào)整，以保證工程的處理符合要求。

水下疏浚抓斗式挖泥船清渣作業(yè)階段，必須要按照規(guī)定的工程工藝來(lái)進(jìn)行，以保證各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量合格，不會(huì)導(dǎo)致最終處理不達(dá)標(biāo)的情況出現(xiàn)。

在疏浚清渣環(huán)節(jié)中，應(yīng)該通過(guò)全球定位系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行作業(yè)位置的確定，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的有效管理，船體、抓斗等重點(diǎn)的工程作業(yè)部分必須要根據(jù)要求做好平面布置工作，同時(shí)將其位置信息顯示在屏幕中。按照要求，通過(guò)四纜法來(lái)實(shí)現(xiàn)管理與控制，也就是說(shuō)主纜是兩根，兩側(cè)還需要各設(shè)置一根纜。與鉆爆船是一致的，為了能夠有效的促進(jìn)往來(lái)船舶的安全性得以提升，在通航一側(cè)應(yīng)該根據(jù)要求來(lái)布置錨鏈結(jié)構(gòu)做好船舶固定，以確保安全性。

本次疏浚清渣主要是在水下環(huán)境中進(jìn)行的，必須要確保施工效果達(dá)標(biāo)，挖泥船根據(jù)要求采用分條的開(kāi)挖施工方式。這種方式就是通過(guò)設(shè)定規(guī)定開(kāi)挖寬度的方式字上游到下游沿著水流進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)施工，具體的施工寬度要結(jié)合挖泥船的開(kāi)挖作業(yè)能力來(lái)確定，該工程則設(shè)定為12、14m的分條實(shí)現(xiàn)開(kāi)挖作業(yè)。在開(kāi)挖作業(yè)過(guò)程中，按照航道的實(shí)際情況，應(yīng)該確保兩條之間搭接的寬度至少在2m以上，抓斗下放過(guò)程中，斗之間要交替進(jìn)行，不能存在漏挖的情況。同時(shí)針對(duì)開(kāi)挖的渣土需要將其堆放到旁邊的泥駁船使其運(yùn)輸?shù)桨渡咸幚怼?/p>

5.航道水下疏浚清渣運(yùn)輸棄渣

（1）本次工程中通過(guò)使用4艘泥駁和2艘石駁組合的方式來(lái)進(jìn)行棄渣作業(yè)。將開(kāi)挖出來(lái)之后的石渣裝入到泥駁中，使用拖輪將其移動(dòng)到規(guī)定的位置上拋出去，能夠與河床穩(wěn)定的連接。通過(guò)定位系統(tǒng)確定具體的拋渣質(zhì)量是否合格，不能存在堆積或者超出設(shè)計(jì)要求的問(wèn)題。

（2）工程疏浚土處理：本次疏浚作業(yè)施工通過(guò)上岸處理的方式，主要是安排作業(yè)船將水下的渣土挖掘到船上。疏浚土清挖完成之后，要將其運(yùn)輸?shù)街修D(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)，同時(shí)應(yīng)該布置四個(gè)臨時(shí)中轉(zhuǎn)區(qū)，以滿足疏浚清渣作業(yè)的要求。疏浚土直接運(yùn)輸?shù)脚R時(shí)中轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行存放處理，確保其高度能夠符合通航水位的標(biāo)準(zhǔn)要求，且需要經(jīng)過(guò)有專業(yè)資質(zhì)的單位來(lái)將其疏浚到岸上，然后最終運(yùn)輸?shù)街贫ǖ奈恢蒙稀?/p>

（3）工程礁石處理：采用爆破的方式進(jìn)行礁石爆破處理，然后將所形成的碎石運(yùn)輸?shù)街付ǖ奈恢蒙线M(jìn)行填充處理，而頂部高程應(yīng)該限定在145m以下，而設(shè)計(jì)最低通航標(biāo)準(zhǔn)的水位是20m以下。要結(jié)合不同地點(diǎn)的實(shí)際情況做出必要的調(diào)整，各個(gè)位置都應(yīng)該滿足航運(yùn)水位的標(biāo)準(zhǔn)要求，不會(huì)給航運(yùn)運(yùn)輸造成任何不利的影響。

6.結(jié)束語(yǔ)

本文以江西某長(zhǎng)江流域部分作為案例分析，結(jié)合本次工程的實(shí)際情況確定疏浚清渣工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)有效的處理之后，可以讓該地區(qū)的航運(yùn)通行能力得到很大的提升，滿足當(dāng)?shù)氐暮竭\(yùn)標(biāo)準(zhǔn)要求。經(jīng)過(guò)工藝探討分析，疏浚清渣工程應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足長(zhǎng)江流域的處理要求，切實(shí)提升航運(yùn)水平，但是也存在一定的不足之處，還要進(jìn)一步完善。