港口航道疏浚工程施工技術(shù)研究

陳儉政

（杭州城投基礎(chǔ)設(shè)施投資管理有限公司，浙江 杭州 310000）

一、港口航道疏浚概述

港口的通暢與人民生產(chǎn)生活息息相關(guān)，不僅具有防澇排泄、疏通洪水、水運(yùn)交通等作用，部分內(nèi)河航道還兼具了生態(tài)、景觀等功能。由于各種主觀客觀因素的影響，淤堵是航道管理中遇到的主要問(wèn)題之一，嚴(yán)重影響港口防洪、通航、生態(tài)等功能的發(fā)揮。隨著城市建設(shè)和城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，人們生活水平不斷提高，港口經(jīng)濟(jì)輻射區(qū)內(nèi)的工業(yè)、農(nóng)業(yè)等財(cái)產(chǎn)的重要性越來(lái)越高，提高蓄滯洪區(qū)內(nèi)土地的利用率，加快洪水下泄速度，降低洪水對(duì)堤防安全的影響程度，這些都需要通過(guò)加高堤防、退堤、擴(kuò)寬或挖深航道等措施來(lái)提高堤防防御標(biāo)準(zhǔn)。為此，國(guó)家投入巨資在多個(gè)地區(qū)進(jìn)行港口治理建設(shè)。港口疏浚是港口治理的主要措施之一，通過(guò)擴(kuò)寬或挖深航道，確保航道通航或排洪功能正常。目前港口疏浚施工方式主要有人工開(kāi)挖、機(jī)械開(kāi)挖兩種。機(jī)械開(kāi)挖是港口治理工程中廣泛使用的疏浚方式，根據(jù)作業(yè)方式分為干作業(yè)法和水下作業(yè)法。不同的地質(zhì)條件、施工環(huán)境、棄土范圍是疏浚施工工藝、施工管理考慮的重要因素，且隨著新設(shè)備、新信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用對(duì)港口疏浚技術(shù)發(fā)展和管理提出了更高的要求。本文主要總結(jié)了目前港口疏浚施工技術(shù)、施工管理的特點(diǎn)和不足，提出了疏浚工程的信息化智能化管理是今后一段時(shí)期主要的發(fā)展方向，對(duì)類似工程的施工、管理、質(zhì)量檢測(cè)等具有一定的借鑒意義。

二、航道疏浚工程中常見(jiàn)的難點(diǎn)

（一）施工回淤影響

在航道疏浚中，回淤是十分常見(jiàn)的一種施工難點(diǎn)。在一定程度上回淤量的多少對(duì)施工質(zhì)量具有嚴(yán)重影響?；谶@樣的情況，應(yīng)確?；赜倭繃?yán)格控制在一定范疇內(nèi)。假如航道擁有著較大的回淤量，或是回淤速度較快，將造成工程不能進(jìn)行，或者需要經(jīng)常性疏浚維護(hù)，維護(hù)成本非常高。

（二）河床土層差異影響

在內(nèi)河航道疏浚施工過(guò)程中，受特殊河床土層影響，例如黏土層以及軟巖層等，河床土層分布、厚度的不均，施工方式也存在較大的差異。比如在普通泥沙河床當(dāng)中含有較為特殊的、難以預(yù)見(jiàn)的河床土層，在這樣的情況下，會(huì)導(dǎo)致施工效率的降低。因此，應(yīng)給予泥土層變化一定的關(guān)注、做好勘察，確保挖裝深度、范圍的精度，確保人員設(shè)備具有安全性。

（三）水文氣象條件影響

對(duì)于航道疏浚工程而言，主要是一種水上作業(yè)。因而會(huì)受到水文氣象條件的影響，并且水文氣象條件一般都是負(fù)面的。水文條件表現(xiàn)主要體現(xiàn)在河水、潮水流速、流量、流向等方面。而氣象條件則主要體現(xiàn)在刮風(fēng)以及降水等。對(duì)于這些因素來(lái)、如果超過(guò)一定強(qiáng)度屬于不可抗力因素，會(huì)給施工作業(yè)帶來(lái)一定的困難，在這樣的環(huán)境背景下，航道開(kāi)挖深度、范圍、開(kāi)挖順序控制具有一定的難度。

三、航道疏浚工程水上作業(yè)方法

水下作業(yè)主要利用船只作為施工平臺(tái)，通過(guò)輸送系統(tǒng)或設(shè)備將淤泥輸送到棄土點(diǎn);根據(jù)輸送或開(kāi)挖淤泥方式的不同，可分為抓斗式、絞吸式、耙吸式等[3]，其施工流程圖見(jiàn)圖1。其中，抓斗式作業(yè)法是通過(guò)在船只上布置前臂抓斗伸入河底，利用液壓系統(tǒng)將底泥封閉在抓斗中，然后將淤泥卸入到泥船中，用駁泥船將淤泥運(yùn)輸至棄土點(diǎn)。具有靈活機(jī)動(dòng)，施工工藝簡(jiǎn)單，不受航道內(nèi)垃圾、石塊等等障礙物影響，基本不影響航道通航功能，施工過(guò)程不受天氣影響等特點(diǎn);缺點(diǎn)是對(duì)極軟弱淤泥敏感度差，開(kāi)挖過(guò)程中對(duì)水質(zhì)影響大，清淤效率比較低。適用于開(kāi)挖泥層厚度較大、施工區(qū)域內(nèi)障礙物多的中小型航道。

四、港口航道疏浚工程施工環(huán)保技術(shù)策略

港口航道在實(shí)際運(yùn)行中，會(huì)出現(xiàn)淤泥淤積，進(jìn)而對(duì)航道造成堵塞。在這些淤泥當(dāng)中，其含水量較高，并且硬度低，長(zhǎng)期淤積將形成有害物質(zhì)，疏浚的過(guò)程要采取防護(hù)罩等環(huán)保疏浚措施，對(duì)其進(jìn)行有效隔離處理，防止對(duì)水運(yùn)環(huán)境造成污染影響。對(duì)于疏浚挖出的淤泥處理，傳統(tǒng)方式為將淤泥挖出來(lái)，進(jìn)行簡(jiǎn)單堆放，這樣的方式十分簡(jiǎn)單，但對(duì)生態(tài)環(huán)境是十分不利的。需要采取化學(xué)、物理等方法，能夠?qū)τ倌噙M(jìn)行脫水和干化，變成可以重復(fù)利用的資源、最終達(dá)到環(huán)境保護(hù)目標(biāo)。

（一）底泥固化技術(shù)處理

對(duì)于底泥固化技術(shù)來(lái)講，主要是就地取材，將原有航道淤泥進(jìn)行利用，初步進(jìn)行泥水分離后，將固化劑加入其中，在進(jìn)行攪拌以后，固化成型后當(dāng)成護(hù)岸等工程材料進(jìn)行施工，確保護(hù)岸和原土壤底質(zhì)有自然過(guò)渡，當(dāng)對(duì)后邊坡進(jìn)行修復(fù)以后，具有較好的多孔透水性，生態(tài)具有親和性。不僅能夠提高河流岸坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還具備一定的抗侵蝕能力。這種技術(shù)，主要是進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械化工作，施工時(shí)間較短，同時(shí)材料成型較快、效果十分好等優(yōu)勢(shì)。底泥固化技術(shù)和持續(xù)發(fā)展要求相吻合，能夠確保二次污染問(wèn)題得到有效解決，還能確保固體廢棄物具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。另外，在核心技術(shù)上主要是以原位底泥資源化技術(shù)為主，對(duì)航道區(qū)域原位土壤進(jìn)行分析，并分析工程需求。在此基礎(chǔ)上，將高性能淤泥固化劑進(jìn)行利用，這樣才能更好地優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并滿足環(huán)保工程需求。但這種技術(shù)具有明確的要求，在施工前，應(yīng)有效檢測(cè)底泥污染物，分析其組成成分。再以污染物成分為基準(zhǔn)，分配制特定藥物制劑。在底泥污染物成分背景下，配置藥物制劑具有一定的難度。因此，底泥固化技術(shù)在污染物單一底泥中更適用。

（二）淤泥焚燒處理

對(duì)于淤泥焚燒來(lái)講，具有減量化以及無(wú)害化等優(yōu)勢(shì)。另外，在淤泥焚燒時(shí)，可以和熱電廠以及水泥窖等進(jìn)行協(xié)同焚燒，可以將熱電廠中的余熱進(jìn)行利用，作為干熱源，還可以將已有尾氣處理設(shè)備進(jìn)行利用，這樣不僅能節(jié)省運(yùn)行成本，還能節(jié)省一定的投資。但淤泥焚燒具有較高的成本，處理量較小。因此，進(jìn)行大范圍推廣存在一定的難度。在當(dāng)前形勢(shì)下，在應(yīng)用處理上主要是以嚴(yán)重污染淤泥為核心。

（三）其他資源化利用淤泥處理對(duì)策

在疏浚工程中，對(duì)于淤泥處理對(duì)策來(lái)講，主要是依據(jù)污泥屬性劃分為污染淤泥處理，還包括無(wú)污染污泥處理。分類后運(yùn)送到堆場(chǎng)，再進(jìn)行周轉(zhuǎn)，對(duì)淤泥表層進(jìn)行有效處理，使之干化。針對(duì)污染物超標(biāo)的淤泥，應(yīng)減少污染物含量，并將進(jìn)行處理后的淤泥，用在填土以及護(hù)堤中。而無(wú)重金屬污染的，可以資源化利用，進(jìn)而確保堆場(chǎng)周轉(zhuǎn)利用。在目前形勢(shì)下，國(guó)內(nèi)地區(qū)淤泥情況也存在較大的不同，應(yīng)與具體環(huán)保政策相結(jié)合，堅(jiān)持資源化原則。（1）對(duì)于城市航道疏浚工程中的污泥，在技術(shù)作用下，對(duì)堆肥進(jìn)行改進(jìn)后，能夠形成有機(jī)肥料，這種肥料不僅營(yíng)養(yǎng)豐富，同時(shí)還含有有機(jī)質(zhì)。污泥在進(jìn)行除臭處理以及干化以后，擁有著較低的含水率，同時(shí)體積十分小，利于運(yùn)輸。在加工方式作用下，可以作為商品肥，在農(nóng)田以及綠地當(dāng)中作為肥料進(jìn)行利用。另外，還可以為航道周邊綠化帶作為肥料進(jìn)行利用，能夠給景觀提供有機(jī)肥。不僅節(jié)約了一定的運(yùn)費(fèi)，同時(shí)還提高了經(jīng)濟(jì)效益。（2）能源化利用。淤泥能源利用技術(shù)，在發(fā)達(dá)國(guó)家是一種常用的處理方式。其中包含焚燒利用以及生產(chǎn)建筑材料等。對(duì)于淤泥焚燒過(guò)程來(lái)講，不僅可以殺滅原菌，還能殺滅有機(jī)物，但具有較高的成本，同時(shí)能耗大，并且還會(huì)排放出一定的煙氣，這種煙氣污染物會(huì)超標(biāo)，因此，一般是不建議采用的。一般而言，淤泥能源化利用，主要是針對(duì)生產(chǎn)建筑當(dāng)中的材料，比如制水泥以及磚等相關(guān)建筑材料。在淤泥當(dāng)中，將免燒磚凝結(jié)劑加入其中，并將爐渣等摻入，同時(shí)將一些建筑廢棄物等摻入，成本較低，并能制定免燒磚，是較成熟的淤泥處理方式。（3）填土護(hù)堤。在淤泥干化技術(shù)下，能夠減少淤泥含水量，并將固化材料加入其中，成為一種土一樣的材料。這樣的方式，可以將淤泥資源再生化，但受淤泥性質(zhì)以及固化材料特征等影響，淤泥作為填土效果并不是十分理想，并且固化處理具有較高的成本，推廣具有一定的限制性。（4）淤泥填塘。以上海為例，推行了退漁還水以及退漁還林這樣的項(xiàng)目?；谶@樣的項(xiàng)目，其中退漁還林需要一定量的土方回填，進(jìn)而為淤泥提供了一定的處理空間。進(jìn)行淤泥填塘，能夠?qū)ν练秸加酶貑?wèn)題進(jìn)行解決，還能加固堤防，確保提防具有安全性，并對(duì)退漁還林等土方問(wèn)題進(jìn)行有效解決。

五、港口航道疏浚工程施工質(zhì)量管理

工程質(zhì)量直接影響了航道疏浚效果，決定了是否達(dá)到工程實(shí)施的目的，是施工單位技術(shù)能力最直觀的體現(xiàn)，是疏浚工程施工控制的重點(diǎn)。建議做好以下幾個(gè)方面：1) 做好施工過(guò)程的質(zhì)量制度管理，針對(duì)疏浚工程的特點(diǎn)，監(jiān)理單位、施工單位應(yīng)建立完善的質(zhì)量管理制度、質(zhì)量保證體系，確保質(zhì)量責(zé)任落實(shí)到個(gè)人；監(jiān)理單位做好施工質(zhì)量監(jiān)督、檢查、驗(yàn)收，確保質(zhì)量體系有效運(yùn)行。2) 加強(qiáng)質(zhì)量環(huán)節(jié)控制，施工人員必須熟悉圖紙，領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖和關(guān)鍵點(diǎn)，施工班組做好技術(shù)交底，定期復(fù)核工程質(zhì)量控制點(diǎn)(基準(zhǔn)點(diǎn)、潮位信息、GPS 校驗(yàn)等。3）嚴(yán)格控制淺點(diǎn)率，加強(qiáng)回淤監(jiān)測(cè)。4)嚴(yán)格落實(shí)施工“三檢制”，并及時(shí)開(kāi)展監(jiān)理單位平行檢測(cè)和項(xiàng)目法人第三方質(zhì)量檢測(cè)，把好施工質(zhì)量考核的各個(gè)環(huán)節(jié)，確保質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，滿足生產(chǎn)和使用要求。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于港口航道疏浚工程來(lái)講，最主要的目的是能夠疏通，相對(duì)內(nèi)河航道還具有排澇防洪的作用。對(duì)于航道來(lái)講，十分狹窄，同時(shí)還具有較多的垃圾污染物。因此，應(yīng)有效勘察疏浚水域，利用較合理的疏浚方式，對(duì)疏浚中的淤積進(jìn)行及時(shí)處理，并加大利用淤泥處理產(chǎn)物的力度，提升資源有效利用。從環(huán)境及衛(wèi)生安全角度，應(yīng)利用較實(shí)用的淤泥處理，減少成本，并開(kāi)發(fā)淤泥實(shí)際利用價(jià)值。