內(nèi)河航道整治工程的施工技術(shù)

李建寨+郭志龍

摘 要：作為我國(guó)綜合交通運(yùn)輸系統(tǒng)中一個(gè)主要構(gòu)成部分，內(nèi)河航道在提高區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用，作為內(nèi)河水陸運(yùn)輸?shù)妮d體，內(nèi)河航道直接影響了內(nèi)河航運(yùn)的發(fā)展前景，為了促進(jìn)內(nèi)河航運(yùn)的發(fā)展，就需要對(duì)內(nèi)河航道進(jìn)行整治?；诖耍疚膶?duì)內(nèi)河航道整治工程的施工技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：內(nèi)河航道 整治工程 施工技術(shù)

自從建國(guó)以來(lái)，我國(guó)的內(nèi)河航道取得了快速的發(fā)展，航道治理技術(shù)也逐漸從原來(lái)的落后國(guó)家逐漸躋身為具有先進(jìn)內(nèi)河航道治理技術(shù)的國(guó)家，不管是平原河流，還是山區(qū)河流，不管是游蕩性河段的沙灘群或者是比較多變的沙質(zhì)淺灘，都可以根據(jù)具體的施工情況選擇合理的整治方法，由于我國(guó)地質(zhì)比較復(fù)雜，河流的流態(tài)紊亂，在整治內(nèi)河航道時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到礁石多、灘險(xiǎn)多、落差大、水位淺等情況，需要具備較高的施工水平才可以達(dá)到整治效果，因此，內(nèi)河航道整治過(guò)程中使用的技術(shù)非常關(guān)鍵。本文通過(guò)實(shí)際案例對(duì)內(nèi)和航道整治工程的施工技術(shù)進(jìn)行探討。

1.工程簡(jiǎn)介

某深水河道是我國(guó)目前最大的一個(gè)航道治理工程，此項(xiàng)目工程北導(dǎo)堤的長(zhǎng)度為36km，南導(dǎo)堤為46km，，潛堤的長(zhǎng)度為4.5km，南線長(zhǎng)度為6.3m，此外還有12座丁壩，大都采取了土工布軟體排護(hù)底結(jié)構(gòu)，而軟體排的壓重方式主要是塊壓載、砂肋壓載混凝土聯(lián)鎖塊壓載三類。為了降低堤身自身的沉降，確保該工程的抗沖刷能力，該工程建筑主要由堤身和兩側(cè)余排構(gòu)成。由于整治工程要在河流江面上施工，會(huì)受到風(fēng)、流、浪、潮等自然條件的制約，再加上江底河床淤泥的變化形式多樣，更加增加了工程的施工難度，對(duì)工程的施工技術(shù)提出了更高的要求。基于本河道的可移動(dòng)性地質(zhì)條件，所以該工程選用了護(hù)底軟體排來(lái)治理水流對(duì)部分河床的沖刷，以此來(lái)控制整治工程的穩(wěn)定性。

2.航道整治工程應(yīng)遵循的準(zhǔn)則

航道整治工程中最重要的是治理中低水，所以支流河口的航道整治工程應(yīng)以中低水的治理為準(zhǔn)則，應(yīng)采取以整治為主的整治和疏通相結(jié)合的治理方式對(duì)航道進(jìn)行治理。由于該航道在雨季時(shí)會(huì)經(jīng)常發(fā)洪水，如果洪峰匯合，在支流河口就會(huì)發(fā)生交互托頂，而這種水流的托頂現(xiàn)象造成的威力、撞擊力、泥沙淤積現(xiàn)象都十分厲害，是一種不可抗拒的力量。因此設(shè)計(jì)航道整治工程時(shí)是不會(huì)去專門構(gòu)建一建筑物去阻止洪水托頂，也不會(huì)專門去消減洪水淤積下的泥沙，而是要增加落水運(yùn)送泥沙的能力，利用落水來(lái)沖走淤積泥沙，進(jìn)而使航槽達(dá)標(biāo)。通常支流河口灘大都是淺灘，所以構(gòu)建整治建筑物時(shí)選取以整治為主的整治疏通相結(jié)合的治理方式來(lái)施工，以便其增加主航槽的運(yùn)輸泥沙的能力，進(jìn)而使枯期航槽達(dá)到規(guī)定標(biāo)。

3.航道整治工程的主要施工技術(shù)

3 . 1施工材料

土工布軟體排護(hù)底工程主要是由軟體排排體與壓載構(gòu)成。不僅起到了良好的護(hù)底作用，也起到了良好的壓載作用。因此，為了保證整治建筑物的穩(wěn)定性、預(yù)防攤面被水流不斷的沖洗，確保排體的良好性，在選擇材料時(shí)，要選擇那種既保砂、反濾，又是整體性能較好、適應(yīng)地形的土工布軟體排材料。基于構(gòu)建起的導(dǎo)堤外側(cè)在投產(chǎn)后會(huì)比導(dǎo)堤內(nèi)側(cè)受波浪及沿堤水流沖刷的多，所以導(dǎo)堤外側(cè)壓載要選用相對(duì)來(lái)說(shuō)穩(wěn)定性較強(qiáng)、較容易修復(fù)的硅聯(lián)鎖片來(lái)進(jìn)行，內(nèi)側(cè)壓載選用砂肋袋進(jìn)行。為了加強(qiáng)土工布軟體排護(hù)底工程的穩(wěn)定性，丁壩壩身兩邊的余排則選用構(gòu)造與導(dǎo)堤內(nèi)側(cè)一樣的全砂肋軟體排，導(dǎo)堤與丁壩頭部100米區(qū)域內(nèi)選用全聯(lián)鎖片排體。3 . 2鋪設(shè)船的作業(yè)

（1）作業(yè)的功能。對(duì)于鋪設(shè)船的作業(yè)性能來(lái)說(shuō)，最大鋪排寬度是一項(xiàng)重要指標(biāo)。從作業(yè)要求看，隨著這一指標(biāo)的增大，每一次作業(yè)的寬度也會(huì)增大，工作效率也會(huì)提高。但是從另一角度看，隨著這一指標(biāo)增大，船舶標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)增加（特別是船長(zhǎng)），另外作為筒形構(gòu)件簡(jiǎn)支的導(dǎo)梁與土工布滾筒會(huì)隨著指標(biāo)的增大而增大其自身的重量與作業(yè)時(shí)的受力，進(jìn)而導(dǎo)致形成的彎矩會(huì)按照其的長(zhǎng)度的2次方擴(kuò)張，會(huì)加大構(gòu)件的斷面積。

（2）確定作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)。按照海船的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，船長(zhǎng)界限應(yīng)控制在70m，若船長(zhǎng)超出了70m，就會(huì)對(duì)船提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)要求。因此確定該船船長(zhǎng)為70m，鋪排寬度40m（實(shí)則為39.2m）。同時(shí)基于該工程施工場(chǎng)地的環(huán)境因素及工程結(jié)束后該船將改建成近海甲板駁，所以確定該船的作業(yè)抗風(fēng)能力，6級(jí)、浪高，1.2m；錨泊抗風(fēng)能力，10級(jí)；依據(jù)近海航區(qū)來(lái)核查校對(duì)拖航狀況；依據(jù)沿海航區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)核查校對(duì)穩(wěn)性計(jì)算，由于作業(yè)時(shí)會(huì)發(fā)生橫傾力矩，所以核查校對(duì)穩(wěn)性時(shí)還要以與工況相似的起重船標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。初步把基本標(biāo)準(zhǔn)定為：全長(zhǎng)70m，型深402m，型寬20m，甲板裝載重量3000噸。

3 . 3鋪設(shè)土工布軟體排時(shí)的技術(shù)要求

①向前推進(jìn)導(dǎo)堤時(shí)，一定要提前使用土工布軟體排護(hù)底，且其長(zhǎng)度要大于等于200m；②鋪設(shè)土工布軟體時(shí)，為了預(yù)防中間發(fā)生沖溝，要最大限度的單向推進(jìn)；③為了使投產(chǎn)后的導(dǎo)堤達(dá)到滿足灘地與越堤流的沖刷，護(hù)底結(jié)構(gòu)的余排與堤身排要留有足夠大的寬度；④為了預(yù)防余排被外灘面沖刷，要在控制軟體排護(hù)底施工時(shí)其自身穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，提高軟體排護(hù)底的壓載高度；⑤要強(qiáng)化已鋪設(shè)成功的軟體排余排的監(jiān)測(cè)工作。

3 . 4沉排翻板的設(shè)置

沉降軟體排時(shí)，要從鋪設(shè)船舷側(cè)進(jìn)行，基于軟體排40m的寬度，其在空氣中、水面上、水面下時(shí)都會(huì)受到重力的作用，使其下沉?xí)r發(fā)生懸鏈，進(jìn)而造成排寬發(fā)生顯著收縮。為了避免類似問(wèn)題的發(fā)生，就要在鋪設(shè)船舷處安裝一塊翻板，由于其可以隨意俯仰，所以沉降軟體排時(shí)翻板即能夠拖住排體，還能夠在水面下引導(dǎo)排體定位，同時(shí)安裝了翻板的船舶還能夠?yàn)闊o(wú)岸坡做依附的軟體排安裝提供更有利的條件。該工程在試驗(yàn)階段施工時(shí)，就使用了沉排翻板船舶，其實(shí)際施工的效果與質(zhì)量都非常的好。

3 . 5錨泊設(shè)施的設(shè)置

基于導(dǎo)堤方向與水流方向一致，船舶沿水流方向錨泊，而鋪設(shè)軟體排時(shí)，其方向垂直于導(dǎo)堤方向，所以船舶要橫移。再加上排體的鋪設(shè)寬度是40m，長(zhǎng)度不小于140m。因此為了確保船舶精確的定位與移位，要在船舶首艦處安裝2臺(tái)三速電動(dòng)錨機(jī)，以便其在漲潮、落潮時(shí)能夠領(lǐng)水，能夠準(zhǔn)確的找到船舶的縱向位置。

3 . 6運(yùn)用GPS定位技術(shù)

基于深水航道整治工程的施工場(chǎng)所與岸線相距較遠(yuǎn)，且作業(yè)時(shí)受到風(fēng)、浪、霧、災(zāi)害性天氣等環(huán)境因素的制約。若選用普通測(cè)量方式，需要沿堤構(gòu)建至少10個(gè)測(cè)量點(diǎn)，這樣不僅增加了經(jīng)費(fèi)，還增加了操作人員的危險(xiǎn)性，而且普通的測(cè)量?jī)x器還受到光線的制約，夜間不能監(jiān)測(cè)。再加上工程工期的要求的限制，所以常規(guī)測(cè)量定位方案不適合該工程。基于此該工程建設(shè)單位在施工前就使用了全球衛(wèi)星GPS定位技對(duì)將一期工程的施工區(qū)域進(jìn)行了定位。由于GPS定位技術(shù)的平面坐標(biāo)精度可以精確到5cm內(nèi)，所以工程的施工全部依靠GPS來(lái)定位。3 . 7運(yùn)用勘測(cè)技術(shù)

運(yùn)用勘測(cè)技術(shù)是為了勘測(cè)電磁波的距離。當(dāng)勘測(cè)距離較短時(shí)，激光測(cè)距定位技術(shù)的測(cè)量效果十分好。現(xiàn)階段我國(guó)已在內(nèi)河道測(cè)量中運(yùn)用了該技術(shù)，效果非常顯著。為了使觀測(cè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，本工程中也運(yùn)用了該技術(shù)，其不僅能夠自動(dòng)控制、記錄潛水深度，還能自動(dòng)處理有關(guān)數(shù)據(jù)。

由于該工程在設(shè)計(jì)上與施工上的難度都非常大，所以從某種程度上說(shuō)，該工程的成功竣工就意味著我國(guó)深水航道整治技術(shù)經(jīng)驗(yàn)又上一新臺(tái)階。因此為了給今后相似航道整治工程提供較為系統(tǒng)、專業(yè)的理論性指導(dǎo)，我們還應(yīng)在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的總結(jié)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李萬(wàn)正.榕江航道整治工程設(shè)計(jì)總結(jié)[J].珠江水運(yùn).2005，（05）：35～36.

[2]劉萬(wàn)利，李旺生，朱玉德等.長(zhǎng)江中游戴家洲河段航道整治思路探討[J].水道港口，2009，（01）：45～46.

[3]陳愛平，智廣路，楊曉東，長(zhǎng)江口深水航道雙向通航船舶寬度開發(fā)與研究[J].中國(guó)航海，2008，（03），89～90.

[4]李洪靈，張鷹.長(zhǎng)江口深水航道30年空間特征變化研究[J].地理與地理信息科學(xué)，2005，（06）：78～79.