航道疏浚工程中的关键施工技术

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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航道疏浚工程中的关键施工技术

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1湖州市港航工程建设有限公司浙江湖州313000

2湖州市交通工程建设集团有限公司浙江湖州313000

摘要:航道疏浚是一项较为复杂且系统的工程,施工质量控制难度大,要想提高疏浚施工质量整体水平,需要采用合适的挖泥船,制定疏浚方案,并且严格按照工艺流程进行操作,进而确保疏浚项目按质、按量、按时完成。本文就航道疏浚工程中的关键施工技术进行简单的阐述。

关键词:航道疏浚工程;关键施工技术;分析

1航道疏浚施工工艺

1.1围堰施工

在进行围堰的施工过程中,除了能够进行疏浚以外还可以顺带创造吹填区。在航道疏浚时,将挖出的泥土用来修建围堰。在选用泥土时一定要注意泥土应当选用具有一定稳定性的人工填土,以确保围堰的稳定。一定不能够使用任何的杂质土以及淤泥,否则会导致围堰的稳定性下降。

1.2挖槽施工

1.2.1挖槽的尺寸

在进行挖槽的过程中,为了能够确保挖槽全面,避免产生漏挖,在挖槽时应当尽量对于临近区域的部分进行重复的挖槽,最大程度上降低漏挖。在挖槽时,对于河道进行分段分层施工挖掘,以确保挖掘到位。施工时应当一边挖掘一边测量,并根据测量的数据绘制断面图。在挖掘过程中,应当及时调整挖掘的方位,并对挖掘区域进行重复挖掘,重复挖掘时的宽度最好控制在5m左右,以确保消除漏挖区域的存在。

1.2.2挖槽的深度

在正式进行挖槽之前一般都会进行试挖,试挖的目的是为了了解土层的强度,通过试挖来收集相关的信息,从而再根据收集的数据以及挖掘的要求确定正式开挖时抓斗以及绞刀的深度。在实际的施工过程中由于会存在一定的回淤情况,因此在挖掘过程中一定要及时根据实际的挖掘情况进行调整,对抓斗以及绞刀的深度进行调整,使最终的挖掘深度能够满足工程需求。

1.3疏浚泥土的处理

1.3.1水下抛泥法

在航道疏浚过程中,由于部分航道内的土质较差,挖掘后无法对泥土进行利用,这时应选用水下抛泥法对泥土进行处理,具体是指在将航道的泥土挖出以后将泥土直接在合适的区域内进行抛填。但是并不是说所有的河道都可以选择这样的方式进行的,在选择水下抛泥法时必须要保证以下几点:①水下抛泥区应当面积足够大,能够方便抛泥船只正常行驶。②下抛泥区距离挖槽区域距离不能够过远,否则会增加施工成本。③施工区域内的水流速度一定要小,并且河道的容量要大,要确保在进行水下抛泥以后泥土不会出现回淤的现象。

水下抛泥区的施工简单方便,并且能够有效疏浚航道,但是由于在施工时需要额外以船只进行泥土运输,导致施工周期延长,并且在一定程度上也增加了施工成本。

1.3.2边抛法

①旁通法。边抛法施工时运用较多的是旁通法,具体是在施工过程中将挖出的泥土从旁通口处抛入水中,利用水流的冲击力以及重力的共同作用对泥土进行区分,一般体积较大的泥土就会沉降到较近区域,而小体积的则会沉降较远,利用水流的作用实现对泥土的处理。在选用旁通法进行施工时必须要保证一点,所在区域的水流较为湍急,能够有效地对泥土进行疏浚。此外,在施工过程中所挖的槽应当与水流方向保持一定的夹角,并且夹角越大越好,以确保泥土疏浚的效果。

②溢泥法。溢泥法不同于旁通法,在以溢泥法施工时会将挖出的淤泥放在泥舱中,当泥土的量达到一定限度以后就会往外溢出,这时泥土在重力作用下往往溢出的都会是一些密度较小的、颗粒较小的淤泥,这些泥土在从溢泥口溢出后因为颗粒较小,会被水流带动,随着水流的流动而流走,并不会发生沉降。溢泥法的应用能够有效提高边抛施工的效率以及成果。

1.3.3吹填法

吹填法是航道疏浚过程中使用最为普遍的一项施工方法,在施工过程中,借助泥泵将泥土抽出,然后以管道或者船只的形式送至指定的吹填区域,实现对泥土的回收利用。吹填法的施工技术简单方便,并且能够有效降低施工成本,还能够回收泥土进行二次利用,有效减少了施工步骤,因此一直被广泛应用。

2挖泥船疏浚施工质量控制

2.1抓斗挖泥船施工

按“挖→运→弃置”连续作业的常规施工方法进行开挖施工。抓斗挖泥船水下挖泥,弃土装舱入泥驳,泥驳运泥至弃土区弃置。开挖分段进行,每一施工段按100m控制,为防止抓泥时抓斗不饱和率和挖后泥面坍塌,根据泥层厚度进行分层开挖,分层厚度一般取2.0m左右,在每个区段内由上至下分层控制挖泥,上一区段顶层完成后应向下一区段继续开挖,相邻区段形成阶梯形式依次向后展开,如此循环直到清底完成。开挖时应结合当时潮位值控制开挖边坡及开挖深度,每半小时进行一次潮位观测,及时调整开挖深度。根据抛泥点位置泥效率来考虑泥驳数量,泥驳装满仓后即解缆离开挖泥船,并由下一艘泥驳傍靠挖泥船继续进行装载作业。泥驳运载泥料到指定抛泥点进行卸料,严禁私自随意倾倒,造成海洋环境的污染。施工完成后先进行自检,自检完成后及时报请监理工程师进行验收,验收会同监理和业主一起进行,采取双控,即检测断面尺寸、核定土质,确认是否挖至设计要求的持力层,验收按规范要求采用测深水砣及测深仪扫海相结合方式进行检测。

2.2耙吸式挖泥船施工

耙头切削疏浚物并使其液化,通过舱内的泥泵或耙臂泵(水下泵)吸取液化疏浚物,并排入耙吸船自带的泥舱中。当船舶达到满载或经济装载量时,停止挖泥,并航行至指定地点进行卸泥。卸泥操作方式分为抛泥,吹填,艏喷和回填。吹填作业已经逐步成为耙吸船施工的主要方式。艏喷是一种特殊的吹填手段,在未干出的滩涂增高便于后续建设、沙滩改造或改善环境状态等项目,经常采用艏喷铺砂来解决。耙吸船艏喷作业注意事项包括以下几点:定位艏喷作业,选择水深适航、潮流平缓水域作为就位点;移动艏喷作业,移动占用水域的选择条件同上;考虑到艏喷计划落点在有效喷射距离之内才可作业;风力风向对艏喷落点影响很大,落点方向顶风>10m/s不宜艏喷作业;由于艏喷作业流失量很大,有条件时尽量取粗沙和粒径大、天然容重大的砂,选择在潮流平缓时段实施艏喷作业;在国内外疏浚航道的同时,疏浚物艏吹造地,比较普遍应用,为了保护本国资源、保护沿岸生态环境,采取远海取砂近岸造地、填海筑岛的工程项目也在迅速发展。

2.3绞吸式挖泥船施工

绞吸式挖泥船主要是借助船身上的铰刀对水下土壤进行搅动,然后通过离心泵将泥浆吸入到泵体当中,再通过排泥管将泥浆排放至指定的吹填区。由于绞吸式挖泥船实现了挖泥、输泥、卸泥环节的一体化施工,从而使得作业效率获得了显著提升。绞吸式挖泥船开始施工时,可先将机船拖至挖槽起点,在接近挖槽起点时,拖轮的速度应适当减缓,尽可能与挖槽起点靠近,并在航行惯性消除后,下放一个定位桩;随后将左右边锚抛出,在船顶悬挂施工信号标志,并在上下游设置施工标志,这样便可正式开工。排泥管的接头应当紧固严密,不得存在漏泥和漏水的情况,若是发现泄漏,应及时采取措施进行修补或更换。在布设管线时,应当对水头损失予以考虑,并使总的水头损失小于泵的扬程。当挖泥船展布后,为获取最佳的生产作业效率,可先进行试挖,以此来确定出最优的操作参数。

3小结

在我国运输业不断发展的今天,水路运输以其负载量大且运输成本低的特点一直在运输业中占据着独特的地位。但是在水路运输发展的过程中,航道是保证水路运输能够持续稳定发展的基础,只有保证航道的畅通才能确保水路运输的稳定发展。

参考文献

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[2]徐海潮,牛文超,王小华,曹晓建,沙海滨.张家港永钢专用航道疏浚施工研究[J].中国水运(下半月),2015,03:256-258.

[3]李娟.航道疏浚工程环境影响评价技术评估研究[J].环境科学与管理,2015,05:192-194.