港口航道疏浚工程施工技術(shù)研究

池大勇 廣東正方圓工程咨詢有限公司

港口航道疏浚工程施工需要得到各類技術(shù)的支持，如挖槽施工技術(shù)、泥土處理技術(shù)、環(huán)保施工技術(shù)等，這類技術(shù)直接影響工程施工質(zhì)量、進度及環(huán)保性能。為更好開展港口航道疏浚工程施工，正是本文圍繞該課題開展研究的原因所在。

1.港口航道疏浚工程施工常用技術(shù)

1.1 挖槽施工技術(shù)

港口航道疏浚工程施工中挖槽施工技術(shù)的應(yīng)用較為普遍，該技術(shù)的具體應(yīng)用需做好挖槽尺寸與深度的控制。挖槽尺寸控制需結(jié)合設(shè)計實際，兼顧施工進度和質(zhì)量，相鄰?fù)诓壑丿B施工屬于其中重點，一般需按照5m控制寬度。施工過程的測量作業(yè)需要嚴格開展，這能夠為調(diào)整挖船位置提供依據(jù)，降低漏挖概率；挖槽深度控制需結(jié)合設(shè)計、施工要求，做好試挖作業(yè)，對于試挖環(huán)節(jié)出現(xiàn)的回淤、漏挖等問題，需深入研究測繪圖，優(yōu)選開挖方式。

1.2 泥土處理技術(shù)

吹填法、水下拋泥法均屬于港口航道疏浚工程常用的泥土處理技術(shù)，主要涉及向填土區(qū)輸送開挖泥土、集中處理大顆粒泥沙、優(yōu)選拋泥位置等施工內(nèi)容。以水下拋泥法的具體應(yīng)用為例，需選擇較為平穩(wěn)位置拋泥，并盡可能縮小相鄰地點間距，保證泥土處理效率，同時拋泥水域的面積和水深要求需設(shè)法滿足；吹填法在泥土回流控制方面表現(xiàn)突出，能夠有效再利用泥土，具體施工需做好泥土場地優(yōu)選，按照挖泥船揚程和排泥管線長度控制泥土場地大小及數(shù)量，為有效排泄積水，四周的溝渠應(yīng)科學(xué)設(shè)置，圍堰施工與吹填法應(yīng)用的充分結(jié)合也需要得到重視。

1.3 環(huán)保施工技術(shù)

環(huán)保施工技術(shù)在港口航道疏浚工程中的應(yīng)用也較為廣泛，該技術(shù)能夠?qū)⒏劭诤降朗杩Ｊ┕淼沫h(huán)境影響降到最低。環(huán)保施工技術(shù)的應(yīng)用需做好對水域敏感區(qū)的避讓，懸浮物擴散的控制也需要嚴格開展，輔以實時監(jiān)測、施工進度控制、施工技術(shù)調(diào)整，環(huán)保施工目標將順利實現(xiàn)。具體可從合理布置排泥管線、吹填區(qū)吹填溢流施工兩方面入手。水上排泥管線在港口航道施工區(qū)域的布置需充分考慮風(fēng)向和水流影響，以此設(shè)置弧形排泥管線并做好錨固固定處理，水下管線與水路管線的連接處理也需要細致開展，航道可通過三向管子錨與雙向管子錨的配合進行固定。水上管線在施工過程中需安裝夜燈和子錨錨漂，如施工使用絞吸式疏浚船，需高度重視水上排泥管線過長可能導(dǎo)致的斷裂問題，水流流速較大、水上風(fēng)浪較大均可能引發(fā)該問題，因此需按照300～500m區(qū)間控制排泥管線長度。此外，還應(yīng)高度重視輸泥管道連接嚴密程度，避免輸送泥漿泄露引發(fā)環(huán)境問題，對于從接口處噴灑的泥漿需針對性開展日常維護，進一步降低輸泥管道斷裂泄漏出現(xiàn)幾率；吹填區(qū)吹填溢流施工對環(huán)境的影響較大，因此需科學(xué)應(yīng)用環(huán)保施工技術(shù)，如吹填施工環(huán)節(jié)做好對外溢泥漿流向的有效控制，避免水中大量流入泥漿引發(fā)污染，具體需要做好溢流口排除泥水濃度控制，如將吹填點溢流口距離加大、開展分隔圍堰設(shè)置、降低泥漿流速、提升必將流程，懸浮物實際濃度將更好得到控制。此外，挖泥船和排泥管銜接點的定期檢查維護也需要嚴格開展，保證該銜接點不會出現(xiàn)損壞或連接不善問題，輔以一定補救措施，意外情況引發(fā)的污染事故將更好得到預(yù)防和處理。

2.實例分析

2.1 工程概況

以某港口航道工程的疏浚施工為例，該工程涉及高速客輪港池、郵輪港池、臨時航道、掉頭區(qū)等施工內(nèi)容，工程配置的主要船舶如表1所示。

表1 船舶配置

2.2 施工準備

疏浚工作在港口航道工程中極為關(guān)鍵，為保證航道設(shè)計標準得到滿足，需加深或拓寬施工現(xiàn)場，如采用不同方法處理水下石方和泥土雜質(zhì)。在正式開展疏浚施工前，需做好以下幾方面準備工作：第一，科學(xué)編制施工方案。施工前需科學(xué)編制施工方案，順暢銜接各施工環(huán)節(jié)；第二，明確水流特點。需結(jié)合水流特點，減少疏浚工作中的冗余工序，保證施工按期完成；第三，深入研究河床性質(zhì)。通過明確河床特性，施工順利、安全開展能夠更好得到保障；第四，明確水文地質(zhì)環(huán)境。需結(jié)合地質(zhì)勘察，保證周邊環(huán)境等因素不會影響疏浚作業(yè)正常開展，配套設(shè)備也需要同時結(jié)合工程實際情況針對性選擇。

2.3 施工流程及難點

疏浚作業(yè)前需要清除航道內(nèi)淤泥并做好各項工作安排，具體需要結(jié)合相關(guān)標準和勘測圖紙，有序開展施工。案例工程施工起始點為臨時航道，途徑調(diào)頭區(qū)，新建高速客輪港池與航道，最后開展調(diào)頭區(qū)和郵輪港池施工。抓斗挖泥船在案例工程中普遍應(yīng)用，同時配備少量自航耙吸挖泥船，具體配備自航泥駁40艘和大型抓斗船10艘，滿足開挖與外拋作業(yè)需要。案例航道工程具備復(fù)雜多變、差異顯著的地質(zhì)條件，且存在大量40cm以上粒徑的堅硬塊石，這對施工造成一定阻礙。施工過程同時面臨較高的深度和平面控制難題，需通過DGPS設(shè)備開展準確放樣并對船尾進行精確控制，疏浚軟件的科學(xué)選用也極為關(guān)鍵。邊吹作業(yè)很容易引發(fā)潮流現(xiàn)象，管線錨需選擇傳統(tǒng)方式布設(shè)。結(jié)合較輕的結(jié)構(gòu)自重，偏移問題很容易因潮流引發(fā)，雖然走錨問題能夠通過錨重增加一定程度緩解，但管線死彎等現(xiàn)象很容易在強度過大潮流影響下產(chǎn)生，疏浚作業(yè)將無法正常推進，為規(guī)避管線布錨相關(guān)問題，潮流的科學(xué)分析、大錨的合理設(shè)置極為關(guān)鍵。

2.4 抓斗挖泥船施工

案例工程抓斗挖泥船施工采用分段分層分帶方式，駛?cè)氕h(huán)節(jié)可同時開展臨時航道開挖等其他工序施工。由于需要駛?cè)敫咚倏洼喐鄢亍⑧]輪港池等區(qū)域作業(yè)，需結(jié)合土壤條件、潮水位置等對每次耙頭下落深度進行準確估算，同時結(jié)合泥層厚度確定各層邊坡線位置，輔以階梯狀邊坡設(shè)計，自然塌方問題能夠有效規(guī)避，施工步驟也能夠隨之簡化。在到達各層設(shè)計標高時，開挖作業(yè)需要做好備淤深度預(yù)留，規(guī)避回淤問題，同時應(yīng)用分帶施工法控制各個區(qū)域增深均衡，以10～15m為分帶寬度?？紤]到可能存在的挖槽地形斜坡影響，水體深度在放坡時需要充分考慮，施工可在必要時結(jié)合DGPS定位開展，更好預(yù)防漏挖問題。

2.5 耙吸挖泥船施工

耙吸挖泥船施工主要設(shè)備包括水力吸泥機與耙頭挖掘機，設(shè)備所處位置能夠通過電子海圖和DGPS定位實時觀察。正確駛?cè)腴_挖區(qū)的耙吸挖泥船下放耙臂至一定深度后，需保證泥層與耙頭接觸。需做好對施工過程中潮汐水位動態(tài)變化的實時觀察，該觀察基于潮位遙報儀實現(xiàn)，耙吸挖泥船所處深度能夠以此為依據(jù)進行調(diào)整。泥沙經(jīng)過耙松、挖掘后需要向耙吸挖泥船泥艙內(nèi)傳輸，充滿泥沙的耙吸挖泥船需要暫停開挖并向指定拋泥區(qū)域行駛，完成拋泥后方可恢復(fù)施工。耙吸挖泥船施工嚴格遵循分段分層分帶順序，該施工方法能夠較好應(yīng)對較大挖槽長度、較寬施工區(qū)域、不同深度土層性質(zhì)差異帶來的影響，同時按照1:7比例進行邊坡開挖施工并保證存在5m的放坡高差額。案例工程放坡分2層進行，因此耙吸挖泥船垂直坡向進行開挖作業(yè)，對于20m寬度的工程用雙耙臂挖泥船，開挖環(huán)節(jié)高差按照2m距離控制。此外，耙吸挖泥船施工還需要關(guān)注圍堰施工、填土層和粘土層分別施工等要點，夯實后續(xù)施工基礎(chǔ)。

3.結(jié)論

綜上所述，多方面因素均會影響港口航道疏浚工程施工。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的施工準備、施工流程及難點、抓斗挖泥船施工、耙吸挖泥船施工等內(nèi)容，則提供了可行性較高的施工路徑。為更好應(yīng)用港口航道疏浚工程施工技術(shù)，環(huán)保理念貫徹、新型技術(shù)應(yīng)用、技術(shù)交底落實等同樣需要得到重視。