探討提高港口航道施工技術(shù)的意義及疏浚工程施工工藝

徐誠(chéng)

（長(zhǎng)江南京航道工程局，江蘇 南京 215000）

現(xiàn)如今，各個(gè)行業(yè)正處于高速發(fā)展?fàn)顟B(tài)中，促使逐漸重視港口航道的建設(shè)工作。為了有效保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展，要求相關(guān)部門(mén)應(yīng)不斷提高港口航道施工技術(shù)，利用當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)，逐漸改進(jìn)施工技術(shù)和施工工藝，保證港口航道能夠安全運(yùn)航。

1 提高港口航道施工技術(shù)的意義

1.1 加快水運(yùn)交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展速度

當(dāng)前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)貿(mào)易往來(lái)不斷增多，港口作為主要水上運(yùn)輸方式，關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度，與人們的經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)。因此，科學(xué)合理地提高港口航道施工技術(shù)，能夠有效保證工程施工質(zhì)量，促使港口航道處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，其運(yùn)航能力也會(huì)顯著提升，從而為經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)，還有助于加快水運(yùn)交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展速度，港口的適航能力也會(huì)得到優(yōu)化。大數(shù)據(jù)顯示，穩(wěn)定保障多0.1 米水深的可利用尺度，一艘3000 噸的船就可多裝載130余噸貨物；而如果是一艘5000噸的船，則可多裝載200 余噸。只有保證港口適航能力不斷增強(qiáng)，才能促使水上交通進(jìn)行合理管理，各種管理制度也能得到有效落實(shí)。根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，港口周?chē)嬖诤芏嗌嫠袠I(yè)、物流業(yè)，不斷提高港口航道施工技術(shù)，也有利于涉水行業(yè)、物流業(yè)的快速發(fā)展[1]。

1.2 保證港口運(yùn)航能力顯著提升

重視對(duì)港口航道施工技術(shù)提升，能夠顯著提高此類(lèi)工程的施工質(zhì)量和效率，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益，還能有效保證港口的運(yùn)航能力，達(dá)到預(yù)期建設(shè)目標(biāo)，促進(jìn)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)的快速發(fā)展，改善人們的生活水平。另外，合理提高港口航道施工技術(shù)，還能優(yōu)化通航環(huán)境，顯著提升其運(yùn)航能力，促使港口處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

2 疏浚工程施工工藝

疏浚工程施工工藝直接關(guān)系到整個(gè)港口航道項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量，關(guān)系到后期港口使用情況，不斷提高航道的通航能力和排水能力，能夠避免安全事故的發(fā)生。為了更好地疏浚工程施工工藝進(jìn)行分析，故以廣東省某港口航道疏浚工程為例，進(jìn)行系統(tǒng)性分析。工程概況：全部維護(hù)區(qū)域面積為32 平方公里，維護(hù)疏浚工程量為353 萬(wàn)方，其中包括維護(hù)主航道47.5 公里、北航道10公里，以及復(fù)式航道（8+000-23+500）航標(biāo)設(shè)施維護(hù)。航道按照通航3000 噸級(jí)海輪標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，航道尺寸為6.5m*150m**650m 項(xiàng)目總投資為10776 萬(wàn)元人民幣，計(jì)劃工期為122 天。

2.1 施工設(shè)備的確定

與其他工程不同的是，疏浚工程屬于一項(xiàng)較為特殊的工程，需要依靠挖泥船才能完成整個(gè)施工。因此，具體施工之前，應(yīng)根據(jù)每個(gè)港口航道實(shí)際情況，針對(duì)性選擇挖泥船設(shè)備，為順利進(jìn)行施工打下良好的基礎(chǔ)。在選擇挖泥船過(guò)程中，應(yīng)選擇高經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)先進(jìn)的設(shè)備，并要考慮設(shè)備是否與工程實(shí)際情況相符合，要求采購(gòu)人員全方位考慮，選擇最合理的挖泥船。根據(jù)本工程的特點(diǎn)，本項(xiàng)目航運(yùn)繁忙，船舶流量密度大，疏浚挖槽主要位于航道及其邊緣區(qū)域，因此施工船機(jī)可以選擇兩種不同類(lèi)型的挖泥船，具體為：其一，耙吸挖泥船。其具有較強(qiáng)的抗風(fēng)能力，比較適合在狹長(zhǎng)的航道施工，特別是水域開(kāi)闊的港口航道。同時(shí)，耙吸挖泥船還可以自動(dòng)化完成整個(gè)施工過(guò)程，不需要人工的干涉，施工面積較小，不會(huì)對(duì)港口運(yùn)航產(chǎn)生影響。為了更好確定挖泥船設(shè)備，對(duì)以上兩臺(tái)設(shè)備進(jìn)行對(duì)比（如表1 所示），保證設(shè)備選擇的合理性和科學(xué)性[2]。其二，抓斗挖泥船。此類(lèi)設(shè)備具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，可以應(yīng)用在不同類(lèi)型土質(zhì)的疏浚工程，但其不適合巖石，由于抓斗挖泥船底部較為平整，使其不會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，很大程度上提高施工的質(zhì)量。

表1 施工設(shè)備表

另外，還要做好施工前的準(zhǔn)備工作，要將“安全可靠、減少干擾、方便管理、經(jīng)濟(jì)合理”作為施工原則，嚴(yán)格按照施工流程進(jìn)行作業(yè)。并要對(duì)所有參與施工的工作人員進(jìn)行系統(tǒng)性安全教育，讓每個(gè)人都認(rèn)識(shí)到安全施工的重要性，避免在具有作業(yè)中存在安全隱患，威脅人員的生命安全，不利于整個(gè)工程順利進(jìn)行。同時(shí)，有關(guān)部門(mén)還要熟知社會(huì)發(fā)展總體規(guī)劃，避免破壞生態(tài)環(huán)境。

2.2 港口航道疏浚時(shí)間與季節(jié)選擇

在港口航道疏浚工程施工過(guò)程中，施工時(shí)間的確定將直接決定整體施工質(zhì)量和效率，為了防止對(duì)周?chē)锂a(chǎn)生影響，最好選擇在冬季進(jìn)行。同時(shí)，還應(yīng)結(jié)合水域的具體情況，利用當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)，科學(xué)合理確定施工時(shí)間，達(dá)到提高施工質(zhì)量的目的，并避免在退潮期進(jìn)行施工。另外，還要重視工程測(cè)量和放樣工作。在開(kāi)展此項(xiàng)工作時(shí)，都會(huì)采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，選擇晴朗的天氣進(jìn)行。為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確度和減少施工成本，大多都會(huì)采用鋼筋混凝土預(yù)制塊，在預(yù)制塊上進(jìn)行標(biāo)記，避免出現(xiàn)丟失的現(xiàn)象。每個(gè)斷面都存在兩個(gè)不同作用的控制點(diǎn)，其中一個(gè)為控制樁，另一個(gè)為方向樁，之后根據(jù)打樣進(jìn)行加密，每隔25 米測(cè)量一次。

2.3 耙吸挖泥船施工工藝

圖1 耙吸挖泥船施工工藝流程圖

2.3.1 挖槽

挖槽作業(yè)是整個(gè)疏浚工程中比較重要的一項(xiàng)施工內(nèi)容，挖槽的深度關(guān)系到后期施工質(zhì)量情況。按照“先挖淺段，逐次加深”的原則，以保證全槽均勻浚深，為控制工程質(zhì)量，將淺點(diǎn)區(qū)域分成寬度基本相同的帶狀施工區(qū)。

當(dāng)前，在施工之前大多都會(huì)開(kāi)展試挖工作，但也很難保證在實(shí)際作業(yè)中不出現(xiàn)漏挖的現(xiàn)象。為了防止以上情況發(fā)生，要求有關(guān)工作人員應(yīng)該結(jié)合工程具體情況，采用有效的措施，合理把控挖槽的深度，保證挖槽作業(yè)可以順利進(jìn)行。若想有效避免漏挖現(xiàn)象的出現(xiàn)，有關(guān)工作人員可以在具體作業(yè)過(guò)程中能夠采用挖槽重疊處理方式，施工過(guò)程中將及時(shí)調(diào)整施工帶寬，帶與帶之間將重疊5—10 米，對(duì)每個(gè)挖槽進(jìn)行仔細(xì)記錄，另外，在挖槽過(guò)程中應(yīng)結(jié)合土質(zhì)的坡度比（如表2 所示），進(jìn)行合理分區(qū)，使其可以按時(shí)完成施工任務(wù)。正常情況下，當(dāng)挖槽深度確定之后，需要確定抓斗的下方深度，才能促使挖槽作業(yè)達(dá)到預(yù)期效果。

圖2 下耙施工示意圖

圖3 耙吸船施工示意圖

表2 不同土質(zhì)對(duì)應(yīng)水下坡度比

表3 不同艙容耙吸船對(duì)應(yīng)疏浚土質(zhì)類(lèi)別

2.3.2 運(yùn)輸泥漿

當(dāng)前，使用較為廣泛的運(yùn)送泥漿方法為兩種，具體為：第一，利用泥泵完成運(yùn)送泥漿的工作。第二，通過(guò)泥泵與接力泵站完成泥漿運(yùn)送工作。兩種運(yùn)輸方式存在較大的差別，主要體現(xiàn)在第一種直接利用泥泵，因此要保證整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程的連貫性。相對(duì)于第一種方式，第二種能夠通過(guò)充分利用接力泵站的方式達(dá)到儲(chǔ)存泥漿的目的，需要結(jié)合實(shí)際施工情況以及周?chē)h(huán)境，合理選擇泥漿運(yùn)輸方式。除此之外，為了防止在運(yùn)輸泥漿過(guò)程中對(duì)港口通航能力產(chǎn)生影響，大多都會(huì)選擇在舊航道區(qū)域內(nèi)設(shè)置水下線管，不僅有效提高泥漿運(yùn)輸效率和質(zhì)量，還能避免施工中受到外界因素的影響。

2.3.3 泥土處理

港口航道疏浚工程中，泥土處理是最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。當(dāng)前，科學(xué)技術(shù)正處于高速發(fā)展階段，泥土處理方法也逐漸朝著多樣化方向發(fā)展，但使用效果最好為吹填法、邊拋法以及水下拋泥法。其中后兩種施工方法都是直接將疏浚中產(chǎn)生的泥土直接運(yùn)送到水下，但水下拋泥法會(huì)拋于水流速度較小的區(qū)域內(nèi)，防止影響港口航道正常應(yīng)用，而邊拋法則是采用一邊拋一邊挖方法，利用水流的速度將泥土沖走，達(dá)到預(yù)期泥土處理效果。當(dāng)采用邊拋法過(guò)程中，應(yīng)不斷擴(kuò)大水流方向與挖槽軸線的距離，角度越大其泥土處理效果就越好。而在采用吹填法過(guò)程中，會(huì)將泥土統(tǒng)一運(yùn)送到指定位置進(jìn)行處理，此種方法應(yīng)用效果較為廣泛[3]。

圖4 拋泥示意圖

2.4 抓斗挖泥船施工工藝

圖5 抓斗挖泥船施工工藝流程圖

（1）拋錨定位。按照水深測(cè)圖在施工區(qū)域布設(shè)施工計(jì)劃線；利用施工定位軟件，拋設(shè)四具錨，船艏拋外開(kāi)八字錨，船艉拋交叉錨，拋好錨后，泥駁就位到施工區(qū)最邊線準(zhǔn)備試挖，泥駁靠側(cè)邊。

圖6 拋錨定位圖

（2）開(kāi)挖裝駁。泥駁靠駁后，核對(duì)好船位、水位，并計(jì)算好挖深，可進(jìn)行下斗清渣。水位采用人工通報(bào)實(shí)時(shí)水位，并在抓斗鋼纜小排上用白色油漆以最小刻度10cm，從斗齒向上開(kāi)始度量，用以挖深控制。

圖7 開(kāi)挖裝駁示意圖

（3）運(yùn)渣上岸。泥駁挖滿后，挖泥船暫停施工，松開(kāi)泥駁和挖泥船之間的纜繩，泥駁前往指定臨時(shí)碼頭，泥駁靠泊臨時(shí)碼頭后，由臨時(shí)碼頭吊機(jī)吊運(yùn)渣土至棄土車(chē)，再運(yùn)輸至附近的堆存場(chǎng)。

圖8 運(yùn)渣上岸示意圖

（4）陸運(yùn)堆卸。挖掘機(jī)裝載至自卸汽車(chē)運(yùn)至指定堆存區(qū)拋卸，汽車(chē)行駛途中嚴(yán)格控制車(chē)速，嚴(yán)禁超載，至堆存場(chǎng)后，根據(jù)專(zhuān)人指揮，于指定區(qū)域有序拋卸。

圖9 陸運(yùn)堆卸示意圖

4 總結(jié)

總而言之，港口航道建設(shè)質(zhì)量直接決定港口運(yùn)航能力，決定國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度。因此，要求工作人員應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到港口航道施工技術(shù)水平提高的重要意義，使其可以利用當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)，高質(zhì)量高效率地完成疏浚工程，對(duì)于沿江經(jīng)濟(jì)帶、沿江綜合運(yùn)輸體系建設(shè)等具有重要支撐作用，有力拓展了我國(guó)海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展空間，促進(jìn)水上交通事業(yè)快速發(fā)展。