港航工程建設(shè)中的基槽開挖與港池疏浚施工技術(shù)

喬?？?濟寧市港航局港航工程處

1.工程概況

某港航工程總疏浚量約40 萬m3，疏浚面積約3km2，疏浚驗收深度10m，平均吹距約3km。散貨碼頭基槽的基本尺寸要求為長90mm、挖深19m。為滿足安全、質(zhì)量、效率、效益等多重需求，工程采用絞吸船開挖的方法。

2.基槽開挖施工技術(shù)分析

以絞吸式挖泥船為主要開挖設(shè)備，按規(guī)定組織碼頭基槽的開挖作業(yè)，全程遵循分條、分段、分層的基本作業(yè)原則，有條不紊地施工；取1根鋼樁，將其視為擺動中心，協(xié)同控制左右側(cè)的邊錨，以保證挖泥船運行姿態(tài)的合理性。

2.1 分條施工

合理控制分條的寬度，該值等同于鋼樁中心至絞刀頭水平投影的長度，避免分條數(shù)量過多的情況，否則在施工期間將頻繁移錨，降低施工效率并加大控制難度。嚴格控制絞吸挖泥船的最大挖寬，原則上最多為船體長度的1.1倍，否則難以保證開挖的精準性。

根據(jù)前述分析，鋼樁為擺動中心，以此為基準組織開挖作業(yè)后，將形成扇形的開挖面，結(jié)合此方面的特點，隨著開挖進程的持續(xù)推進，當?shù)竭_基槽底邊線時，不可對分條中間區(qū)域采取開挖措施，否則會導(dǎo)致基槽開挖底邊線產(chǎn)生偏差。為在安全的環(huán)境下完成兩分條中間區(qū)域的開挖作業(yè)，需要將絞刀置于分條中間，在此基礎(chǔ)上采用向前兩步臺車的方式，順利開挖。

2.2 分層開挖及邊坡控制

基槽開挖深度較大，為保證開挖質(zhì)量，采取的是分層開挖的方法，具體開挖高度根據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)特性合理控制。分層挖泥施工中，單層厚度取絞刀直徑的0.5～2.5倍，具體根據(jù)土質(zhì)合理選擇，遵循堅硬土取小值、松軟土取大值的基本原則；遇穩(wěn)定性欠佳的淤泥時，厚度宜增加至4m左右。此外，最后一層應(yīng)較薄。

邊坡開挖環(huán)節(jié)，施工設(shè)備為200m3絞吸船，邊坡按1∶2控制；在粘土施工條件下，臺階開挖高度取4m，每層寬約8m。為保證邊坡開挖后的穩(wěn)定性，應(yīng)遵循超欠平衡的原則。挖泥船施工如圖1所示。

3.港池疏浚施工技術(shù)分析

圖1 挖泥船施工

港池疏浚施工具有覆蓋面廣、規(guī)模大的特點，共配備8艘絞吸船，以施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件以及港池現(xiàn)狀地形為立足點，兼顧絞吸船的工作特性，按照分區(qū)、分條、分層的方法高效施工。

3.1 分區(qū)域分條施工

在形成多個細分的疏浚區(qū)后，參照絞吸船的單次擺幅寬度，進一步形成若干條幅，分別為各區(qū)域適配絞吸船，從疏浚區(qū)的一端開始施工，逐步向另一端推進。換言之，絞吸船沿著某條幅扇形橫挖，此過程中密切觀察浮管的情況，當浮管基本拉直后，便可退回，組織下一條幅的開挖作業(yè)，按照此方式持續(xù)施工。排砂管所處位置以疏浚區(qū)的中間部分較為合適，同時由專員加強現(xiàn)場管控，保證各船前后錯開，相互獨立，以免造成施工干擾。

3.2 分條寬度的控制

以取砂厚度和取砂高程為主要依據(jù)，將疏浚區(qū)劃分為若干個條幅，條幅間搭接量控制在3～5m。此后，為各施工點位配備絞吸船，按照規(guī)定有序開挖，期間由專員利用坐標定位儀檢查，準確掌握船位，若偏離設(shè)計要求則及時調(diào)整，則需盡可能減小單次糾偏量，以免船體劇烈晃動。

3.3 分層開挖深度的控制

在分條施工期間，要綜合考慮取砂厚度、絞刀直徑，并按照合適的厚度分層取砂。同時，在施工期間，要用GPS坐標式測深儀加強檢測來及時掌握挖槽的深度情況，以便根據(jù)所得結(jié)果采取調(diào)整措施。若挖泥船上的荷載或潮位發(fā)生變化，則需適當調(diào)整絞刀頭的姿態(tài)，從而保證下放深度的合理性。

每完成一處條幅的開挖作業(yè)后，隨即組織水深測量工作，若存在欠挖現(xiàn)象且超過許可值，則安排退船。另外，每星期由專業(yè)測量人員對已經(jīng)開挖到位的區(qū)域進行測量，根據(jù)所得信息繪制海底基面圖，再結(jié)合圖形展開分析，若存在漏挖現(xiàn)象，則需及時安排相應(yīng)的絞吸船回歸至該點位，進一步開挖。

4.施工質(zhì)量控制措施

內(nèi)外部因素均會對施工質(zhì)量帶來影響，因此需加強水深的檢測，并以所得結(jié)果為分析依據(jù)，合理控制疏浚施工質(zhì)量：

（1）測量前，全面檢查各類測量設(shè)備，保證其具有較高的精度以及足夠的穩(wěn)定性；同時，復(fù)測各控制點，創(chuàng)建控制網(wǎng)絡(luò)，作為控制工作的參考依據(jù)。

（2）各絞吸船分別配備DGPS，從而滿足平面定位要求。施工過程中，下放深度指示器，以便精準地控制絞刀的下放深度；在使用該指示器前，詳細檢查，在確保無誤后方可按照要求將其下放，以保證深度的合理性。

（3）施工人員是推動工程開展的主體，其專業(yè)水平將直接對最終的施工質(zhì)量帶來影響。對此，應(yīng)做好技術(shù)交底，要求施工人員準確掌握圖紙內(nèi)容以及施工規(guī)范等各項要點，從而實現(xiàn)精準操作。

（4）在疏浚區(qū)周邊建立報潮站，將信息及時發(fā)送給疏浚船，以便船舶操作人員可以及時掌握潮位信息，同時視實際情況調(diào)整絞刀下放深度，從而避免產(chǎn)生開挖平整度偏差或深度偏差。

（5）在施工期間，若對某項內(nèi)容存在疑問或發(fā)現(xiàn)不達標之處，均需及時向技術(shù)人員反映，由其判斷實際情況并分析原因，從而采取針對性的處理措施，盡快恢復(fù)正常施工狀態(tài)。

（6）斷面邊坡采取的是臺階型開挖的方法，施工期間嚴格控制進尺，開挖高度1～2m。

（7）在生成測量圖紙后，對其水深、固定斷面展開對比分析，并對施工精度做出判斷，若不滿足要求則做好標注，及時與負責人取得聯(lián)系，采取處理措施。

5.施工安全控制措施

（1）按規(guī)范辦理水上水下施工許可證等相關(guān)證件，在此條件下方可正式施工。水上作業(yè)人員需加強安全防護，穿戴救生衣。在現(xiàn)場配備交通警戒船，以便及時掌握施工場地周邊的通航狀況，調(diào)度過往船舶，達到各船舶可正常通航以及現(xiàn)場可正常施工的雙重效果。

（2）施工船舶拋錨時應(yīng)設(shè)置沉錨指示標志，用于告知其它作業(yè)船只，以免出現(xiàn)誤入其它施工區(qū)域的情況。

（3）在施工船舶配置方面，應(yīng)附帶廢污油艙，同時配套圍油欄（長度至少達到300m），船舶施工期間所產(chǎn)生的廢油統(tǒng)一倒入廢油艙內(nèi)，不可排放至水域中，否則會造成嚴重的環(huán)境污染，進而導(dǎo)致水質(zhì)以及水生生物受到影響。若出現(xiàn)油污外泄現(xiàn)象，則需要利用圍油欄及時圍護再全面清除，以減小不良影響范圍。

（4）沉管敷設(shè)在水下，具有較強的隱蔽性，為避免過往船舶誤觸，需設(shè)置顯眼的定位標志。

（5）浮管的設(shè)置將在一定程度上阻礙正常通航，為盡可能緩解此問題，不宜設(shè)置過長的浮管；嚴格控制浮管的位置，不宜在關(guān)鍵航行通道的下方；在設(shè)置好浮管后，按照40～50 m的間距依次設(shè)置夜間指示燈，用于告知過往船只，以免在夜間航行過程中出現(xiàn)船舶碰撞浮管的情況。

6.結(jié)語

綜上所述，港航工程是社會經(jīng)濟發(fā)展進程中的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，在其施工期間，基槽開挖和港池疏浚為關(guān)鍵內(nèi)容，工作人員在施工前需根據(jù)現(xiàn)場情況以及質(zhì)量要求形成完善的規(guī)劃，再由具有資質(zhì)的員工落實各項工作，且期間要加強安全防護，從而高效推動施工作業(yè)的開展，提高基坑開挖和港池疏浚的施工質(zhì)量，給港航工程其它工作的開展創(chuàng)設(shè)堅實的基礎(chǔ)。