港航工程施工中基槽開挖施工技術(shù)

劉廣澤

（中交水利水電建設(shè)有限公司，浙江 寧波 315200）

0 引言

在港航工程建設(shè)中，基槽開挖技術(shù)是其中不可或缺的關(guān)鍵工序，也是此類工程的施工基礎(chǔ)和前提。只有切實(shí)做好該道工序，才可以落實(shí)好填埋各類水下管道的工作，從而保證施工質(zhì)量。對此，本文詳細(xì)探討了基槽開挖技術(shù)在港航工程中的應(yīng)用，為港航工程性能與質(zhì)量的提高提供借鑒。

1 港航工程中基槽開挖施工的特點(diǎn)

1.1 工序緊密聯(lián)系

在實(shí)際進(jìn)行港航施工的過程中涉及非常多的施工環(huán)節(jié)，所有環(huán)節(jié)之間互相關(guān)聯(lián)，不可以隨便更改。基槽開挖施工包括清理淤泥、石頭，安裝箱涵等工序，所有工序都必須嚴(yán)格遵守施工要求中規(guī)定的流程，只有這樣才可以確保各個部門和施工人員之間的互相配合，共同努力提高基槽開挖施工的質(zhì)量和效果。

1.2 施工質(zhì)量要求高

基槽開挖對施工質(zhì)量有很高的要求，所有環(huán)節(jié)的施工活動都應(yīng)確?；鄣纳疃扰c寬度能夠滿足施工要求，特別是超深以及超寬兩個指標(biāo)。有關(guān)港航工程的規(guī)定中明確提出基槽的寬度不可以高于預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)1m之外、深度不可以大于0.5m，并且在施工過程中挖出的淤泥不可以保存在基槽中，需要把淤泥放置到其他位置。當(dāng)基槽開挖到一定深度的時候，就會出現(xiàn)各種性狀大小的砂石，這個時候依舊要嚴(yán)格控制開挖的深度以及寬度。在砂石開挖過程中明確提出基槽寬度不可以大于預(yù)設(shè)參數(shù)1.5m，深度不可以大于0.5m[1]。

1.3 施工工期短

港航施工通常需要挖泥施工在較短時間內(nèi)做完，整個施工過程的周期比較短。港航基槽開挖工程量大，安裝箱涵、挖泥、清理淤泥和石頭等工作之間有間隔，致使此項(xiàng)施工活動的時間變得更為迫切，因此相關(guān)施工人員需要與各部門之間進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而加強(qiáng)整體施工質(zhì)量與效率，確保基槽開挖施工可以在規(guī)定時間內(nèi)完成。

1.4 施工工程量大

通常港航工程中的基槽開挖施工具備工期短、挖泥量大等特征，建筑企業(yè)為了可以在規(guī)定的時間內(nèi)完成施工，往往會忽視此項(xiàng)施工活動對附近生態(tài)環(huán)境的污染。開展基槽開挖施工活動會致使沉積大量淤泥，基槽開挖需要挖淤泥施工，從而進(jìn)一步增加了港航工程的工作量。

2 目前基槽開挖的技術(shù)難點(diǎn)分析

2.1 基槽支護(hù)技術(shù)

此項(xiàng)技術(shù)屬于基槽開挖施工的基礎(chǔ)內(nèi)容，基槽支護(hù)方案對后續(xù)施工活動的順利進(jìn)行有直接影響，同時還會對建筑企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升產(chǎn)生影響。現(xiàn)階段，與基槽支護(hù)技術(shù)相關(guān)的研究逐漸增多，在實(shí)際開展施工活動的時候，也產(chǎn)生了各種多樣的支護(hù)方法，而具體使用哪種支護(hù)技術(shù)，應(yīng)結(jié)合工程的具體狀況和施工難度等方面進(jìn)行確定。一般狀況下，基坑附近應(yīng)設(shè)置旋噴樁和人工挖孔樁排，用來抵抗附近土體的側(cè)向力，結(jié)合土質(zhì)的狀況，加強(qiáng)對預(yù)應(yīng)力和內(nèi)支撐錨索的制約。

2.2 預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)

此項(xiàng)技術(shù)中出發(fā)點(diǎn)是預(yù)應(yīng)力，而落腳點(diǎn)是支護(hù)技術(shù)。這是在施工活動中比較常見的一項(xiàng)技術(shù)，具體來講，預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)技術(shù)需要一端和格構(gòu)梁、支護(hù)樁等物體銜接，另外另一端埋入地里，給錨桿施加預(yù)應(yīng)力。

2.3 基坑設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)前的調(diào)研

基坑設(shè)計(jì)在實(shí)際進(jìn)行開挖施工中起到有效的指導(dǎo)作用，設(shè)計(jì)工作的效果對基槽開挖的質(zhì)量具有決定性作用，所以，基坑設(shè)計(jì)對于基槽開挖具有非常重要的作用，然而實(shí)際上基坑設(shè)計(jì)有很大的困難程度，導(dǎo)致出現(xiàn)這種情況的主要因素就是在進(jìn)行正式施工活動之前屬于完全隱蔽的工作，施工人員無法及時掌握更多有價值的信息，只能利用自己日常積累的經(jīng)驗(yàn)，預(yù)估與判斷基坑附近的條件和環(huán)境。所以，調(diào)研是科學(xué)合理地控制基坑設(shè)計(jì)水平做好基槽開挖設(shè)計(jì)的前提。

3 基槽開挖施工技術(shù)的應(yīng)用

為了切實(shí)有效地確保港航工程的整體效果和質(zhì)量，建筑企業(yè)必須要不斷完善與改進(jìn)工藝流程，對基槽開挖、港池疏浚等各項(xiàng)施工內(nèi)容進(jìn)行綜合考慮，并且在開展過程中嚴(yán)格遵守各項(xiàng)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格把控基槽泥面的標(biāo)準(zhǔn)高度，安排專業(yè)人員對其進(jìn)行二次檢測，給這道工序配置合適并且精準(zhǔn)度極高的定位儀和探測儀，從而確保最終檢測參數(shù)的準(zhǔn)確性。通過使用定位儀和探測儀獲取檢測數(shù)據(jù)，在此前提下精確區(qū)分卸渣和卸泥兩個區(qū)域，全面檢驗(yàn)每個階段的開挖質(zhì)量，以此保障后續(xù)泥槽挖泥施工的有效進(jìn)行。

3.1 基槽挖泥施工

在基槽挖泥施工過程中，應(yīng)該把開挖深度嚴(yán)格把控在0.20m～0.25m之間，如果能夠滿足此要求，那么絞吸船設(shè)施就不具備良好可行性，除此之外，對施工時間要求進(jìn)行綜合考慮，每個月需要開挖9.5×104m3。綜上所述，配置適合施工要求的工作能力為11m2～13m2的挖泥船，在此前提下聯(lián)合500m2的泥駁船，確?；靥钍┕ら_展的高效性，使用絞吸挖泥船做吹填處理?；弁谀嗍┕?yīng)該使用高性能儀器設(shè)施并且嚴(yán)格遵守規(guī)定流程進(jìn)行，所有環(huán)節(jié)之間密切聯(lián)系，順利有序地進(jìn)行。嚴(yán)格遵守從西向東、分層分條的原則進(jìn)行，根據(jù)工程的具體需求在規(guī)定范圍內(nèi)卸載泥料，同時還能夠在疏浚施工單位的幫助下把開挖料放置到岸上規(guī)定區(qū)域[2]。

（1）要想促進(jìn)基槽開挖施工活動的有序進(jìn)行，應(yīng)給工程配置適合的絞吸船，并把它放置在碼頭前50m外的位置，輔助開挖設(shè)施共同作業(yè)。（2）由于部分工程基槽位置有很多砂質(zhì)粘性土和全風(fēng)化巖層，要想切實(shí)有效地解決土質(zhì)軟化情況，在基槽開挖施工完成之后馬上開展拋石工作，這個時候最好是通過人工作業(yè)的模式進(jìn)行。（3）在實(shí)際進(jìn)行基槽開挖的時候應(yīng)結(jié)合抓斗船進(jìn)行，遵守從西向東的要求進(jìn)行，必須要把開挖高度嚴(yán)格把控在1.2m～1.5m之間，單段開挖長度應(yīng)設(shè)計(jì)為100m，對施工儀器和設(shè)施的使用性能進(jìn)行分析，最后把單條寬度設(shè)置為10m～15m，兩條相鄰重疊位置到2m。（4）要想更好地加強(qiáng)邊坡施工的水平和質(zhì)量，應(yīng)對工程具體狀況和坡度要求進(jìn)行綜合考慮，最后選擇并確定為臺階式開挖施工技術(shù)，落實(shí)好上超下欠的基礎(chǔ)上確保超欠平衡，這是加強(qiáng)邊坡施工質(zhì)量的基礎(chǔ)要求。精準(zhǔn)掌握基槽開挖的施工量，開挖施工結(jié)束之后不能有殘留點(diǎn)。（5）選擇適合的棄置場能夠更好地卸下開挖后出現(xiàn)的大量填料，一些使用價值不高或是沒有使用價值的填料應(yīng)單獨(dú)卸在規(guī)定廢棄場內(nèi)。（6）為了實(shí)現(xiàn)船舶設(shè)備的高效運(yùn)行，應(yīng)在施工過程中落實(shí)好相應(yīng)的檢測工作，將最終獲取的參數(shù)作為依據(jù)對工藝參數(shù)進(jìn)行不斷調(diào)整，從而使施工方案能夠更好地滿足工程具體狀況。（7）炸礁前需要落實(shí)好技術(shù)交底工作，使用的炸礁船必須要能夠達(dá)到工程具體要求，清礁施工活動應(yīng)交給規(guī)定的抓斗船進(jìn)行，結(jié)合工程的實(shí)際需求把開挖料集中放置在固定場地。

3.2 基槽開挖監(jiān)控測量

聘請第三方機(jī)構(gòu)對基槽開挖進(jìn)行精準(zhǔn)測量，并且其必須要具備相應(yīng)的資質(zhì)。最基礎(chǔ)的就是對碼頭原泥面進(jìn)行測量，將獲取的數(shù)據(jù)作為依據(jù)確定合理挖泥量，在此前提下適當(dāng)調(diào)整基槽開挖數(shù)據(jù)，以此提高這一工序施工水平和質(zhì)量。嚴(yán)格掌控每層開挖厚度，一般最合適的厚度為2m。給施工現(xiàn)場配置相應(yīng)的輔助儀器和設(shè)備，嚴(yán)格遵守預(yù)先設(shè)定的拋向，精準(zhǔn)掌控設(shè)施的開挖方向，設(shè)備和挖槽處于相對位置，他們之間的夾角應(yīng)該在35°～45°之間，并且應(yīng)注意船尾橫移方向，結(jié)合具體狀況對其進(jìn)行完善，不能產(chǎn)生大幅度擺動。為了實(shí)現(xiàn)挖泥施工活動的順利進(jìn)行，使用的是先邊坡后基槽的施工方式，應(yīng)將單邊超挖和超深控制在合理的范圍內(nèi)，單邊超深的限值是0.4m，單邊超挖是1.5m，對抓斗寬度進(jìn)行綜合分析，一般狀況下應(yīng)是抓斗寬的1/4到～1/3之間，在具體施工過程中利用扇形開挖的工藝進(jìn)行。嚴(yán)格把控抓斗開口的寬度，在抓斗填滿但是沒有出現(xiàn)溢出情況的時候最合適。讓專門的人員記錄好開挖數(shù)據(jù)，全面整合當(dāng)天獲取的開挖信息，同時標(biāo)注在挖泥圖紙上。在完成開挖施工之后才可以開展后續(xù)的清礁處理工作，結(jié)束施工后進(jìn)行仔細(xì)驗(yàn)收，這一環(huán)節(jié)應(yīng)是上級監(jiān)管部門落實(shí)，不僅需要挖泥數(shù)據(jù)還要有土樣分析數(shù)據(jù)。在這一過程中需要注意，所有環(huán)節(jié)之間的間隔必須要合理控制，避免發(fā)生基槽外露的情況，這樣也可以更好地提高施工效率，切實(shí)滿足工期要求[3]。

3.3 GPS或北斗定位

在港航工程建設(shè)中，存在來回船只多并且港口運(yùn)行節(jié)奏快等特點(diǎn)，在施工活動中極易受到附近建筑物的影響，如果要充分滿足工程規(guī)定，簡單地利用以往的定位模式顯然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。綜合考慮這一問題，應(yīng)在施工活動中引入精準(zhǔn)度極高的GPS或北斗定位技術(shù)。在實(shí)際開展施工活動的時候，在基槽施工范圍內(nèi)設(shè)置合理的平面控制點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上設(shè)立定位差分臺，并將其與定位系統(tǒng)進(jìn)行連接，然后監(jiān)理人員進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，在保證沒有任何問題之后才可以正式使用。在施工過程中需要運(yùn)用到定位儀，此儀器能夠?qū)Υ瑱C(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)定位。為了實(shí)現(xiàn)所有施工活動的有序進(jìn)行，把定位儀和遠(yuǎn)程終端設(shè)備進(jìn)行連接，利用軟件方式對疏浚區(qū)域的實(shí)際范圍進(jìn)行分析，把檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)之后就會生成圖像，將其作為參考依據(jù)，使施工人員能夠深刻地了解到整體施工情況[4]。與此同時，還能夠顯示出挖深等和基槽開挖施工相關(guān)的信息數(shù)控，給后續(xù)施工活動的開展提供可靠的數(shù)據(jù)支持，促使所有環(huán)節(jié)都可以更加精準(zhǔn)地進(jìn)行。

3.4 礁石爆破技術(shù)

使用此項(xiàng)技術(shù)主要是根據(jù)開挖位置所在水域底部結(jié)構(gòu)決定的，倘若水底結(jié)構(gòu)是比較堅(jiān)硬的巖層，這個時候就應(yīng)使用礁石爆破技術(shù)，但是如果是其他物質(zhì)就不需要使用。礁石爆破施工也叫做炸礁，是開展基槽開挖作業(yè)的基礎(chǔ)和前提，只有在全面清理完礁石爆破后，才可以進(jìn)行后續(xù)的開挖施工，同時爆破完之后還應(yīng)立即將炸碎的礁石清理干凈，防止影響到來往的船只。礁石爆破屬于一項(xiàng)危險性比較高的工作，如果產(chǎn)生差錯，就會嚴(yán)重威脅到施工人員的生命安全，所以，在進(jìn)行爆破之前，必須要疏散好施工人員和來往船只，遠(yuǎn)離爆破區(qū)域，同時給爆破人員佩戴專門的安全防護(hù)用具，防止由于爆破工作導(dǎo)致出現(xiàn)不必要的人員傷亡。礁石爆破工作必須要由專業(yè)人員利用專門的爆破工具和材料去開展，所以，為了保證此項(xiàng)技術(shù)可以更加科學(xué)合理的使用，建筑單位必須要安排專門的技術(shù)人員進(jìn)行此項(xiàng)工作，同時，還應(yīng)仔細(xì)全面地檢查爆破工具和所需材料，從而保證爆破工作可以順利有序的開展和完成[5]。

4 施工質(zhì)量和安全控制措施

4.1 施工質(zhì)量控制措施

內(nèi)部因素與外部因素都會在一定程度上影響最終的施工質(zhì)量，所以必須要重視檢測水深，同時將獲取的參數(shù)作為分析依據(jù)，科學(xué)的把控疏浚施工效果：（1）在進(jìn)行測量工作之前，全方位檢查各種測量儀器，確保其具備極高的穩(wěn)定性與精準(zhǔn)度；另外，對所有控制點(diǎn)進(jìn)行二次測量，建立控制網(wǎng)絡(luò)，并將其作為開展控制工作的參考。（2）分別給各絞吸船配置定位儀，進(jìn)而更好地滿足平面定位需求。在實(shí)際開展施工活動時，將深度指示器下放，以此可以對絞刀的下放深度進(jìn)行精確把控；在應(yīng)用深度指示器之前，應(yīng)做好全面仔細(xì)的檢查，在保證沒有任何問題之后才可以根據(jù)規(guī)定進(jìn)行下放，從而確保深度的科學(xué)性。（3）在整個工程實(shí)際開展的過程中，施工人員是其中最重要的主體，他們的專業(yè)能力會直接決定最后的施工質(zhì)量。基于此，施工人員必須要落實(shí)好技術(shù)交底，要求他們充分、全面地掌握施工圖紙、方案和各項(xiàng)規(guī)定與要求，進(jìn)而切實(shí)有效地達(dá)到精準(zhǔn)操作。（4）在疏浚區(qū)域附近設(shè)立報潮站，把信息數(shù)控第一時間輸送給疏浚船，使操作船舶的人員能夠及時了解到潮位信息，另外結(jié)合具體狀況合理地改變下放絞刀的深度，進(jìn)而防止開挖平整度和深度出現(xiàn)偏差的現(xiàn)象。（5）在施工過程中，如果對哪項(xiàng)內(nèi)容有不明確或是發(fā)現(xiàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)的地方，就必須要第一時間反饋給技術(shù)人員，由他們對具體狀況進(jìn)行判斷，并分析出現(xiàn)此現(xiàn)象的根本因素，進(jìn)而利用切實(shí)可行的方式進(jìn)行處理，以此在最短的時間內(nèi)恢復(fù)正常施工。（6）斷面邊坡利用的方式為臺階型開挖法，在施工過程中必須要精準(zhǔn)把控進(jìn)尺，開挖高度為1m～2m。（7）在形成測量圖紙之后，分析對比其水深和固定斷面，同時綜合判斷施工精度，如果與施工要求不符就應(yīng)做好標(biāo)注，第一時間聯(lián)系負(fù)責(zé)人，以便利用科學(xué)合理的措施進(jìn)行處理[6]。

4.2 施工安全控制措施

（1）根據(jù)相關(guān)要求辦理水上和水下作業(yè)的許可證等，在此前提下才可以正式開展施工活動。水上施工人員應(yīng)增強(qiáng)安全防護(hù)措施，必須佩戴救生衣。在施工現(xiàn)場放置交通警戒船，以此第一時間掌握施工區(qū)域附近的通航情況，合理地調(diào)度來回船舶，從而實(shí)現(xiàn)所有船舶都能夠順利通航，并且確保施工現(xiàn)場能夠正常作業(yè)。（2）在船舶進(jìn)行拋錨的時候需要放置沉錨指示標(biāo)，用來告訴其他施工船只，防止發(fā)生誤入其它施工現(xiàn)場的狀況。（3）在配置施工船舶的時候，應(yīng)增設(shè)廢污油艙，另外配置長度高于300m的圍油欄，船舶在進(jìn)行施工的過程中產(chǎn)生的廢油一并放入廢油艙里面，切忌不可以排放到水中，不然就會導(dǎo)致對水域環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染，從而致使影響水質(zhì)甚至威脅海洋生物的生命健康。如果發(fā)生了油污外泄的情況，應(yīng)使用圍油欄進(jìn)行圍護(hù)之后再徹底清除油污，從而控制不良影響的發(fā)生。（4）在水下敷設(shè)沉管，沉管具備極強(qiáng)的隱蔽性，為了防止過往船舶誤碰，應(yīng)在敷設(shè)位置放置明顯的定位標(biāo)志。（5）設(shè)置浮管會在一定程度上影響船舶的順利通航，要想合理有效地解決這一問題，就不能設(shè)置太長的浮管；并且對浮管的位置進(jìn)行精準(zhǔn)掌控，不可以設(shè)置在重要航行通道的下面；在敷設(shè)好浮管之后，根據(jù)40m～50m的間距放置好夜間指示燈，用來告訴過往船只，防止在晚上航行的時候發(fā)生船舶碰撞浮管的現(xiàn)象[7]。

5 結(jié)束語

基槽開挖技術(shù)存在于整個港航工程當(dāng)中，是技術(shù)難度比較高的工序。在施工過程中回填量和開挖量會受到諸多因素的干擾，非常容易發(fā)生失誤。對此，在施工過程中必須要落實(shí)好監(jiān)控與管理工作，以此有效確?；坶_挖施工的效果與質(zhì)量。