探究航道疏浚工程中的常遇問題及其技術(shù)措施

劉建輝

（北部灣港北海碼頭有限公司，廣西 北海 536000）

0 引言

航道維護(hù)疏浚治理工程建設(shè)是日常管理維護(hù)航道暢通運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，能夠有效率的保證航道的合理暢通運(yùn)行，避免因?yàn)楹降来w淤塞等各種問題的同時(shí)出現(xiàn)而嚴(yán)重影響河道航運(yùn)運(yùn)行功能。對(duì)航道維護(hù)疏浚治理工程中常見的一些問題需要進(jìn)行調(diào)查分析，并及時(shí)提出完善相應(yīng)的維護(hù)治理政策措施，這是當(dāng)下進(jìn)行航道維護(hù)疏浚治理工程建設(shè)應(yīng)當(dāng)著力解決的重中之重。這也就要求相關(guān)部門給予足夠的重視和支持，同時(shí)航道工程的負(fù)責(zé)方應(yīng)當(dāng)使用科技含量高的技術(shù)和設(shè)備，來提高航道的建設(shè)和質(zhì)量，為水路運(yùn)輸行業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 航道疏浚工程的理解

1.1 航道疏浚工程的含義

航道泥沙疏浚挖泥工程就是用疏浚挖泥船或其他疏浚工具在一定航道中進(jìn)行清除水下淤積泥沙的疏浚作業(yè)?，F(xiàn)代航道挖泥疏浚技術(shù)是企業(yè)開發(fā)一定航道，增加和改善維護(hù)一定航道水土尺度的主要技術(shù)手段之一。隨著大型疏浚挖泥船的迅速發(fā)展增長，疏浚在我國航道交通工程建設(shè)中的重要地位越來越重要。根據(jù)本次疏浚施工地區(qū)的沙壤土質(zhì)和航道施工環(huán)境條件，選擇最綜合適宜的疏浚挖泥船型，以有效保證本次疏浚航道工程的工作質(zhì)量、施工進(jìn)行速度和盡量節(jié)省工程投資[1]。

1.2 航道疏浚工程的特點(diǎn)

航道淤土疏浚與其他原有航道疏浚工程設(shè)施相比，機(jī)動(dòng)靈活，收效快，疏浚后原有航道淤土尺度立即大幅增加，施工相對(duì)比較簡單，不過還需要前期消耗大量航道工程設(shè)備材料和大量人力。但航道疏浚后，原有航道水流中的泥沙淤土條件發(fā)生改變，常常會(huì)存在一種企圖迅速恢復(fù)原航道地形的不利趨勢，往往還會(huì)出現(xiàn)部分水流泥沙淤土回淤。所謂回沙返淤的過程實(shí)質(zhì)上就是原有水流為迅速獲得新的水流輸沙平衡而不斷出現(xiàn)的航道再造和河床處理過程。圖1為航道疏浚工程的船舶。

圖1 航道疏浚工程的船舶

2 航道疏浚工程施工前的準(zhǔn)備

2.1 航行通告

由有關(guān)施工單位向當(dāng)?shù)馗酆胶叫斜O(jiān)督管理部門提出申請(qǐng)的并發(fā)布有關(guān)施工單位航行安全通告。

內(nèi)容包括：①工程名稱和地點(diǎn)。②施工起止日期。③檢查施工地點(diǎn)船舶單位名稱和艦船類型，錨纜、排水水泥樁等管線配備設(shè)置施工情況。④施工占用的水域范圍。⑤用于挖泥船正常作業(yè)時(shí)間所懸掛的報(bào)警信號(hào)。⑥其他船舶在規(guī)定施工區(qū)域內(nèi)航行時(shí)的注意事項(xiàng)。⑦避讓方法和聯(lián)系信號(hào)[2]。

2.2 浚前測量

對(duì)本次疏浚工程施工中的區(qū)域各方應(yīng)定期進(jìn)行本次工程疏浚前后的工程設(shè)計(jì)測量，以此數(shù)據(jù)可用于作為事前檢查核實(shí)本次工程疏浚前的設(shè)計(jì)工程量和事后決定組織本次疏浚工程施工的重要依據(jù)。本次疏浚工程測量時(shí)一般人員應(yīng)事先確定邀請(qǐng)施工單位內(nèi)的業(yè)主項(xiàng)目施工監(jiān)理代表或疏浚項(xiàng)目施工監(jiān)理人和高級(jí)工程師監(jiān)理代表共同參加，成果進(jìn)行評(píng)價(jià)之后應(yīng)由業(yè)主施工監(jiān)理雙方共同檢查確認(rèn)。

2.3 導(dǎo)標(biāo)設(shè)置

設(shè)計(jì)了兩個(gè)開挖槽的兩個(gè)工程槽間起始線的分界線、終止工程分界線、挖口和槽口的工程邊線、邊坡線、工程槽間轉(zhuǎn)向線的分界線、中線和兩個(gè)開挖槽間轉(zhuǎn)向線的連接點(diǎn)等，根據(jù)實(shí)際工作需要，設(shè)置兩個(gè)開挖槽的里程標(biāo)、邊坡分界線和兩個(gè)開挖槽的邊線轉(zhuǎn)向?qū)?biāo)和兩個(gè)分條線的邊坡線和開挖槽的邊線轉(zhuǎn)向?qū)?biāo)。

同時(shí)導(dǎo)標(biāo)精度要求：①對(duì)于一般陸地曲線設(shè)計(jì)中的導(dǎo)標(biāo)高度軸線及其相對(duì)于一般陸地曲線設(shè)計(jì)中的導(dǎo)標(biāo)高度軸線的縱向垂直線和橫向曲線高度如有偏差則其大小應(yīng)為不超過0.1m。②將安設(shè)在深海淺灘上的飛機(jī)橫向?qū)Ш阶鴺?biāo)移動(dòng)軸線大小相對(duì)于其實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)橫向?qū)?biāo)移動(dòng)軸線的最大值和橫向?qū)?biāo)移動(dòng)速度偏差值的大小一般不超過0.3m。③導(dǎo)標(biāo)放樣的方向校核誤差超過12。

2.4 導(dǎo)標(biāo)檢查

導(dǎo)標(biāo)位置進(jìn)行自動(dòng)設(shè)置后，應(yīng)在每個(gè)導(dǎo)標(biāo)施工區(qū)的最遠(yuǎn)最近端導(dǎo)標(biāo)位置自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)上的導(dǎo)標(biāo)固定位置點(diǎn)并做多點(diǎn)自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)定位并對(duì)位置進(jìn)行檢查，檢查點(diǎn)上的導(dǎo)標(biāo)位置應(yīng)均勻地固定在并分布于可以對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)點(diǎn)導(dǎo)標(biāo)固定位置進(jìn)行設(shè)計(jì)的兩個(gè)中軸線兩側(cè)[3]。

3 航道疏浚工程的注意事項(xiàng)

3.1 挖泥船的選擇

要想成功進(jìn)行疏通泥沙，維護(hù)航道，首先應(yīng)當(dāng)合理的選用挖泥船?？紤]除了挖泥船的使用性能、對(duì)沙壤土質(zhì)的物理適應(yīng)性、挖泥船的生產(chǎn)能力及其他經(jīng)濟(jì)上的適應(yīng)性之外還有各挖泥施工重點(diǎn)地區(qū)（主要包括大型拋泥場地區(qū)）的整體水文、氣象及其他地理環(huán)境條件和深挖槽施工條件和各種排泥處理方式。同時(shí)還要特別注意不同水深、流速、風(fēng)浪和影響船舶運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)頭的不同水域地理?xiàng)l件。

3.2 輔助船只的配備

挖泥船+沒有輔助性的船只=沒有挖泥人的船隊(duì)。要做好充分后勤保障工作，及時(shí)做好預(yù)防突發(fā)情況的處理預(yù)案。輔助電力運(yùn)輸用的船只及其主要用途一般包括拖船、泥駁、排水用途的泥管、水管和拖船上浮筒、拖船；包括電力供應(yīng)運(yùn)輸船、拋錨艇、宿船、交通艇和其他移動(dòng)運(yùn)輸燦板等。

3.3 預(yù)估輸泥管路的損失

輸泥水道管路的主要局部出口水頭阻力損失，有管線彎頭出口水頭局部損失、閥門出口水頭局部損失和管線接頭出口水頭局部損失等。它們的實(shí)際計(jì)算操作方法一般可通過參考輸泥水力學(xué)應(yīng)用手冊(cè)，分別對(duì)其進(jìn)行分類計(jì)算，同時(shí)適當(dāng)考慮增加一些局部阻力損失系數(shù)，即把這些局部水頭損失系數(shù)考慮增加進(jìn)去[5]。

3.4 泥場的選擇

泥場區(qū)域是目前用來處理儲(chǔ)蓄大型吹挖拌填土場泥漿的主要區(qū)域。以大型吹挖拌填水泥為主的大型吹挖拌填泥場工程，主要數(shù)量取決于所有的需進(jìn)行吹挖拌填的挖槽范圍。泥場選擇時(shí)一定要綜合考慮：①可以根據(jù)需要挖槽的沙壤土質(zhì)，數(shù)量大小來準(zhǔn)確決定吹填泥場的挖槽范圍和吹填容量量的大小。②最好選擇在沒有低洼、廢棄土坑、荒地等條件有利于吹填容泥的低洼地區(qū)。③附近地區(qū)有多條溝渠（河浜）可以相通。④沒有相連接力道和泵道等條件時(shí)，只能就近進(jìn)行吹填，此時(shí)，泥場的挖槽數(shù)量和吹填容量大小需根據(jù)吹填挖泥船舶的揚(yáng)程和吹填排泥排水管線管的長度等因素決定[4]。

3.5 圍堤的基礎(chǔ)處理

（1）清除樹根、雜草、淤泥及腐殖土。

（2）回填圍堤表土地基為堅(jiān)硬或舊有圍堤時(shí)，應(yīng)將圍堤表土進(jìn)行翻新疏松再次回填新的表土。

（3）利用隧道填土圍堤內(nèi)的淤泥地基為隧道堆積泥土淤泥時(shí)，可用小型的方形木柴木竹排或者長方形的木竹排、土壤施工墊或方形織物墊等進(jìn)行淤泥墊底或用其他墊底加固用的方法對(duì)其進(jìn)行墊底加固。

（4）如果發(fā)現(xiàn)地基圍堤內(nèi)的建筑地基為多層鋼筋水泥沙質(zhì)土?xí)r，可事先在原地基圍堤的中間一個(gè)凹處進(jìn)行開槽，填以鋼筋沙質(zhì)土或粘土塊并用于排水防滲。

3.6 泄水口的布置水門

水門主體處理技術(shù)是目前我國泥場的主要流體排水處理技術(shù)措施。目前泥場水門的主體處理及其作用主要處理目的之一是有效率地排除目前泥場河水殘留在土方澆填目前泥場內(nèi)的土方過程中的大量目前泥場土方清水。在目前泥場土方吹灌后的澆灌裝填目前泥場土方過程中，調(diào)節(jié)一下目前泥場內(nèi)的各種流體活動(dòng)水位，以有效率地控制目前泥場澆填土方的清水流失和泥場流量可以達(dá)到目前泥場土方吹灌后各澆填面的排水虛實(shí)均衡平整。

4 航道疏浚工程的存在問題

4.1 施工質(zhì)量差

疏浚疏濬工程在水中進(jìn)行施工疏浚作業(yè)，工作復(fù)雜性大，疏浚質(zhì)量評(píng)估監(jiān)控工作難度較大，疏浚施工單位前期工作規(guī)劃準(zhǔn)備不夠充分，工程施工管理進(jìn)度比較滯后。對(duì)航道施工疏浚項(xiàng)目過程中的疏浚工程設(shè)計(jì)與疏浚工程質(zhì)量評(píng)估管理工作往往存在一些缺漏，導(dǎo)致在進(jìn)行航道水域疏浚工程施工管理過程中往往缺乏管理相關(guān)的技術(shù)理論依據(jù)，盲目規(guī)劃施工對(duì)疏浚工程質(zhì)量造成一定的不良影響，從而直接影響關(guān)系到疏浚工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工進(jìn)度。有些施工企業(yè)為了不斷提高施工經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)這些施工人員的理論學(xué)習(xí)、培訓(xùn)不夠扎實(shí)到位，導(dǎo)致這些施工人員的專業(yè)技術(shù)水平知識(shí)存在明顯不足，從而直接導(dǎo)致疏浚工程質(zhì)量監(jiān)控出現(xiàn)重大問題。

4.2 破壞生態(tài)環(huán)境

對(duì)其他航道疏浚進(jìn)行其他疏浚土的處理，雖然不僅能夠?qū)χ車拥牢廴酒鸬竭M(jìn)行相應(yīng)的治理改善環(huán)境作用，為國舶船只通航創(chuàng)造更好的航道通航管理?xiàng)l件環(huán)境，但同時(shí)也可能會(huì)長期消耗大量的利用能源，而且由于淤泥中本身存在的一些航道污染化學(xué)物質(zhì)還將可能會(huì)對(duì)周邊土地環(huán)境造成較大破壞。

4.3 安全監(jiān)管難度大

安全意識(shí)不高，管理體制不健全。由于疏浚排水工程施工是作為水下管道作業(yè)，是完全沒有隱蔽排水工程，安全監(jiān)管工作難度大。大多數(shù)疏浚施工管理企業(yè)都認(rèn)為是把一切追求施工經(jīng)濟(jì)效益安全放在第一位的人，對(duì)疏浚施工進(jìn)行過程及其中的安全維護(hù)管理不夠十分重視。

5 航道疏浚工程的處理方法

5.1 水下拋泥法

水下管道拋泥的方法就是將管道疏浚后的泥土直接運(yùn)往國家指定的水下管道拋泥回填區(qū)，拋棄不用。水下拋泥回填拋泥區(qū)的位置選擇上也需要注意考慮以下5個(gè)方面：①盡量靠近挖泥地點(diǎn)。②有一定的水域面積和水深。③沿途的重要施工水域如果沒有較大風(fēng)浪，不排水可能嚴(yán)重妨礙施工企業(yè)進(jìn)行拋泥漿和引水施工作業(yè)。④不嚴(yán)重影響其他艦舶船只正常航行，不嚴(yán)重妨礙其他船舶用水運(yùn)輸事業(yè)（如船舶水運(yùn)、筏運(yùn)、漁業(yè)等），不嚴(yán)重影響港內(nèi)環(huán)境，選擇的防水拋泥使用區(qū)域需要事先征得當(dāng)?shù)馗郾O(jiān)主管部門一致同意。⑤在完全能夠滿足上述各種技術(shù)性能要求外的技術(shù)前提下，同時(shí)必須根據(jù)用戶摸清其當(dāng)時(shí)排水航道流速的實(shí)際情況把自動(dòng)污水拋泥機(jī)的主要取水口地點(diǎn)選在當(dāng)時(shí)排水航道流速小、流向大或水源偏離在排水開挖槽一側(cè)的排水低洼地區(qū)，以有效率地避免當(dāng)時(shí)已經(jīng)拋棄的大量污水泥土重新溢出進(jìn)入舊的返回港或新的排水港池或其他排水航道。

5.2 邊拋法

邊拋法主要是采用自航道的耙式鏟吸式所有挖泥船在一次疏浚航道作業(yè)中，一邊掘槽挖泥，一邊將泥泵吸起的顆粒泥漿直接排入水中，隨航道水流連續(xù)帶走，稱為邊拋法。溢流由整個(gè)泥泵內(nèi)部吸上來的顆粒泥漿直接進(jìn)入整個(gè)泥艙內(nèi)，而一些懸浮于泥艙水面細(xì)泥沙顆粒粗的泥沙則從整個(gè)泥艙兩側(cè)的一個(gè)溢水分流口連續(xù)向下排入水中。將泥土塊和一些粗顆粒粗的泥沙直接攔截于整個(gè)泥艙內(nèi)，從而大大減少了用于挖槽的泥土回淤，至少將泥土滿載船艙后再返回去挖槽拋泥。同時(shí)，邊拋法在挖泥船上還整治了在航道外側(cè)挖泥時(shí)，通過長臂伸出于挖泥船舷外的一個(gè)長臂架上方所設(shè)置的一條排泥管，隨后的挖槽便隨將泥泵吸起的顆粒泥漿直接拋于整個(gè)航道外側(cè)，較粗的顆粒泥沙和細(xì)顆粒直接沉入水底，而細(xì)泥沙顆粒粗的泥沙則直接隨航道水流連續(xù)帶走。

5.3 吹填法

吹填法即將小型挖土工程疏?；靥詈降劳恋啬嗤镣瑫r(shí)處理送往航道擴(kuò)大后的陸地或水下并對(duì)航道邊灘回填區(qū)域泥土進(jìn)行合理開發(fā)填筑。這種采用小型吹泥工程回填的方法不僅不但可以有效使疏浚航道上的廢土土地資源同時(shí)得到合理開發(fā)利用，而且大大程度避免了小型挖土工程疏?；靥詈降劳恋啬嗤镣瑫r(shí)進(jìn)行回淤挖土疏浚回填航道的種種情形可能性，是一種較優(yōu)的挖土解決辦法方案。

6 航道疏浚工程的管理措施

6.1 政府部門的大力支持

政府是為人民服務(wù)的政府。要想進(jìn)行航道疏浚工程的實(shí)現(xiàn)最大化，就必須引起各部門的高度重視。政府部門是主體的部門，起到總領(lǐng)和統(tǒng)一的作用。政府要給水陸運(yùn)輸業(yè)提供基本的政策扶持，這樣不僅安撫了民心，更能夠帶動(dòng)各主體間合作團(tuán)結(jié)，實(shí)現(xiàn)互利共贏的局面。同時(shí)提供大量的人力、物力和財(cái)力支持。

6.2 科學(xué)技術(shù)的自我革新

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。只有運(yùn)用好先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備才能夠準(zhǔn)確的測量和評(píng)估泄水口、圍堤、泥場的選擇和損失，才能夠提高資源利用效率，保質(zhì)保量的完成疏浚工作。吸附在國內(nèi)河床上的泥土材料表面的化學(xué)污物和其他重金屬等各種有毒化學(xué)物質(zhì)，在工地挖泥和人工排泥時(shí)被水流擾動(dòng)后就有可能會(huì)致使河內(nèi)水質(zhì)和渠道周圍環(huán)境生態(tài)發(fā)生嚴(yán)重惡化。疏浚后的污染程度除直接影響河內(nèi)水質(zhì)外，還包括河內(nèi)空氣質(zhì)量、噪聲污染程度、水下管道爆破事件引起的水流振動(dòng)、土質(zhì)和周圍自然生態(tài)地形等多個(gè)方面的環(huán)境惡化。所以充分運(yùn)用先進(jìn)的疏浚技術(shù)和檢測設(shè)備，可以有效的準(zhǔn)確控制疏浚后的污染，減少粘土泥漿及有害化學(xué)氣體大量擴(kuò)散，可在耙頭底部安裝有封閉板；研究建立不產(chǎn)生滲漏的泥土拋泥施工區(qū)或者用各種化學(xué)固定的方法將已經(jīng)疏浚后的泥土材料變成不產(chǎn)生污染的高層建筑專用填充土材料；深入研究疏浚施工的起止時(shí)間和施工地點(diǎn)，盡量減少泥土污染物對(duì)環(huán)境生態(tài)的有害影響等。

6.3 制定合理的施工規(guī)劃

航道區(qū)域疏浚管理工程的實(shí)際施工管理過程比較復(fù)雜，首先我們要及時(shí)做好疏浚施工前的安全準(zhǔn)備。在我們開始進(jìn)行航道區(qū)域疏浚管理工程施工前，施工單位首先應(yīng)及時(shí)針對(duì)在疏浚施工管理過程中我們可能會(huì)出現(xiàn)遇到的各種問題和困難及時(shí)進(jìn)行調(diào)查分析診斷，在疏浚施工現(xiàn)場還應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場調(diào)查與跟蹤核實(shí)工作，然后組織編制一套科學(xué)、合理的疏浚施工技術(shù)規(guī)劃，認(rèn)真組織編寫疏浚施工計(jì)劃組織表及設(shè)計(jì)方案，及時(shí)制定具體的疏浚施工工藝、方法及施工標(biāo)準(zhǔn)，制訂周密的周、旬、月、季度四個(gè)工期工作計(jì)劃，及時(shí)組織檢查施工進(jìn)度，采取切實(shí)可行、周密的施工技術(shù)保障措施以利于保證施工計(jì)劃的順利實(shí)現(xiàn)。

6.4 安全管理保障機(jī)制

建立一套綜合的疏浚航道局和疏浚建設(shè)工程安全監(jiān)督管理體系。首先通過研究設(shè)計(jì)分析各航道安全監(jiān)管管理單位和相關(guān)施工單位的安全監(jiān)督管理部門職責(zé)，并對(duì)安全技術(shù)監(jiān)督業(yè)務(wù)管理工作制度提出具體實(shí)施要求；最后由各航道相關(guān)疏浚建設(shè)工程安全管理部門公司根據(jù)航道疏浚水域海事局和其他疏浚水域航道局的實(shí)際工作要求分別負(fù)責(zé)自行建立安全技術(shù)監(jiān)督業(yè)務(wù)管理制度，對(duì)分管疏浚航道項(xiàng)目部和其他疏浚水域船舶公司負(fù)責(zé)進(jìn)行安全和船舶養(yǎng)護(hù)技術(shù)業(yè)務(wù)管理。根據(jù)安全監(jiān)督管理制度實(shí)施方案和安全監(jiān)督管理工作部門功能職責(zé)以及航道疏浚建設(shè)工程安全管理運(yùn)作的實(shí)際要求發(fā)展主要需求，加強(qiáng)各安全生產(chǎn)監(jiān)督檢查管理工作部門與航道相關(guān)疏浚施工單位的安全溝通協(xié)調(diào)聯(lián)系加以協(xié)調(diào)安全工作力度，從而有效確保航道疏浚建設(shè)工程安全順利完成施工。

7 結(jié)語

航道疏浚工程對(duì)于水陸交通運(yùn)輸行業(yè)起到了至關(guān)重要的作用。因此我們需對(duì)國際海上海域航道的實(shí)際整體疏浚施工情況等也需要及時(shí)進(jìn)行充分深入的了解并準(zhǔn)確分析掌握，制定合理的航道疏浚工程施工管理設(shè)計(jì)方案，選擇及時(shí)采用具有科學(xué)技術(shù)專業(yè)疏浚技術(shù)含量高的海上航道疏浚施工整體管理疏浚技術(shù)，加強(qiáng)疏浚施工工程管理，提高航道疏浚工程施工的實(shí)際工作效率，既要及時(shí)性地確保疏浚達(dá)到較好的海上航道整體疏浚工程施工管理效果，又一定程度地將對(duì)自然環(huán)境的不良影響及其危害程度降到最小，為繼續(xù)推動(dòng)當(dāng)代我國的國際海上海域水路航道交通運(yùn)輸業(yè)能夠繼續(xù)健康蓬勃發(fā)展以并壯大進(jìn)步奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。