航道疏浚工程施工中疏浚船舶组合应用

航道疏浚工程施工中疏浚船舶组合应用

李光良

浙江陆顺港航工程有限公司 浙江温州325001

摘要：为研究疏浚吹填船舶组合施工方案在内河航道扩建工程中应用的具体问题，结合航道工程疏浚土质、开挖环境、工期要求、工效等因素，在机械设备配置方面提出1600m3绞吸式挖泥船、4500m3耙吸挖泥船和8m3斗式挖泥船组合施工方案，并对具体施工流程展开分析探讨，最终提前完成航道疏浚任务，保证了航道扩建工程经济效益和社会效益的提前发挥。

关键词：航道疏浚；开挖施工；船舶组合

引言

在全球经济持续发展进程中，航运事业进入高峰期，为货物运输流通、经济发展提供了充足动力。航道疏浚工程是航运事业的发展基石，耙吸式挖泥船在航道疏浚工程中被大量运用，承担着极其重要的历史使命。愈发复杂的航道疏浚作业情况，要求耙吸式挖泥船操作手持续优化作业方法。

1港口航道疏浚工程特点

港口航道疏浚工程具体指港口航道建设中，为满足水运交通、港口贸易需求，在港口河流内进行扩建的土石方工程，主要建设内容包括敷设地下通道、地下管道等。相较于普通土石方工程，疏浚工程具有施工环境复杂、工程量大的特点。1.因港口和周围水域直接接触，水流条件的复杂直接影响疏浚工程的施工环境，导致施工难度增加。施工过程中水流流速、风浪都会影响施工设备的使用，容易引发延期风险。并且由于疏浚工程建设区域的港口面积、风量相对大，对运输设备的要求较高，但由于当前设备运输量有限，运输效率低，所以需要耗费大量的时间。2.疏浚工程量较大，需要建设方做好港口航道的前期测量、地质勘测、水质分析、港口交通调查等工作。同时，根据疏浚工程建设目标、质量标准，完善疏浚工程施工设计，制定合理的施工方案。

2航道疏浚工程施工中疏浚船舶组合应用

2.1健全航道疏浚技术

为切实满足航道疏浚工作需要,应对现有航道疏浚技术体系进行完善补充,重点完善码头加固、淤泥处理、管线探测等技术手段,具体如下。第一,码头加固。考虑到航道疏浚期间可能会破坏码头结构状态,引发码头裂缝、钢筋露出等质量通病出现。因此,工作人员需要准确判断码头破坏程度,采取相应的修复加固技术。例如,在码头结构形成宽度不超过1mm的裂缝时,判定为B级损坏程度,工作人员应凿除码头破损部位的混凝土,清理表面残渣碎块,在表面均匀涂刷环氧树脂等临界处理剂与铺贴碳纤维布,随后均匀涂刷复合物砂浆并静置养护一段时间即可。第二,淤泥处理。原有海洋倾倒、堆场堆放处理方式有着明显局限性,不适用于大型航道疏浚工程,可选用路域吹填、淤泥热处理、物理转化等处理方式,实现无害化处理目标。其中,路域吹填是将淤泥土进行预处理后运输至指定区域建造吹填区,可用于再造农业和工业用地。淤泥热处理是将淤泥加热至一定温度后蒸发水分、获取泥沙,再使用泥沙来制造建筑材料,如将泥沙高温烧结来制造陶粒、砖块。物理转化是将淤泥在干燥场地内放置一段时间,凭借现场气温与太阳光进行自然晾晒,待淤泥中所含多余水分蒸发殆尽后,将淤泥用于填土材料或是建筑原材料。第三,管线探测。为准确掌握航道底部管线铺设和开槽情况,工作人员需要应用到V型探槽、电磁感应、地质雷达等技术手段。以V型探槽技术为例,适用于探测深槽开挖深度,工作人员操纵施工船在航道底部挖设深槽,根据槽体形状成坡,保持探槽长度与管线敷设长度的一致状态。后续运用L=2MH公式来计算探槽开挖深度,L为槽体开挖深度、M为槽体坍塌自然坡比、H为槽体开挖设计标高和原泥面标高间距值。

2.2挖掘机开挖、运输

对于陆域先修场内临时道路的开挖，应从南向北推进，并将开挖料运抵先修场最北端后加高堆存。堆存区两侧设置有2条临时施工道路，道路走向根据开挖施工进度及开挖料堆存情况适时调整。临时道路采用原地基以上增设0.3m厚二片石层+0.15m厚碎石层的结构。《水运工程质量检验标准》（JTS257-2018）规定，航道疏浚任务结束后，必须经扫海测量，并应确保设计底边线内开挖范围符合设计要求；实际开挖断面达到并超出设计开挖断面，且边缘水域无浅点存在；边坡开挖坡度及范围均符合设计。经过质量验收，该航道扩建疏浚工程质量完全符合检验标准，疏浚任务比原定工期提前24d完成，使工程经济效益和社会效益得以提前发挥。

2.3做好疏浚土综合利用

疏浚土是资源，推进综合利用是近年来社会各界逐步形成的共识。2020年9月，水利部、交通运输部联合印发《关于加强长江干流河道疏浚砂综合利用管理工作的指导意见》，提出坚持“政府主导、部门联动，坚持资源国有、统一处置，坚持重点保障、统筹利用，坚持严格监管、规范实施”的原则，有序开展疏浚砂综合利用。实践中，项目建设单位、施工单位要积极配合，主动到项目所在地县级以上水行政主管部门衔接疏浚土综合利用。项目所在地县级以上地方政府主导编制综合利用报告，明确工程实施范围、弃料数量、上岸方式等，由省、市水行政主管部门按权限审批后实施。做好疏浚土综合利用，可以增加施工单位利润，降低工程成本，有利于高质量推进项目建设和管理。如：2022年以来，长江航道局仅在长江镇江段航道疏浚土上岸总量已突破200万吨，上岸利用率达40%。有效发挥了长江航道疏浚土的生态效益和社会效益，为长江经济带高质量发展贡献力量。

2.4应用环保疏浚技术

为改善航道水域生态环境,在航道疏浚期间,需要积极应用环保疏浚技术,最大程度减小疏浚活动对当地环境造成的影响破坏。例如,在航道底部淤泥疏浚环节,应用新推出的带水疏挖技术来取代传统干床疏挖技术。带水疏挖是在带水条件下疏挖航道底部淤泥,配备改造环保铰刀来控制底泥沉积物状态,预防沉积物出现悬扬问题。根据技术应用情况来看,带水疏挖技术的疏浚精度保持在5-10cm水准,传统干床疏挖技术的疏浚精度仅为50cm,基本不会在航道疏浚期间因底泥污染物向外释放而出现水体污染问题。此外,也可选择应用原位钝化技术,工作人员提前向航道底部投加钝化剂,钝化剂与底泥接触后产生一系列化学反应,使底泥在航道底部固化,再将固化后的底泥进行挖掘、处理,以此来解决底泥污染物扩散问题。

2.5疏浚施工期间航道维护

首先,疏浚施工期间应设置临时性航标来标出施工区域的边界,尽早发布施工作业通航公告。可在交通流量大、航道交叉口和原航道事故多发区域开展半幅分段作业,并适当请求海事、港监等水管部门协助实施现场监管,以防止施工期间出现堵航或海事事故。其次,在进行航道断面时,施工作业的船舶会和航道中正常通行的船舶形成双向影响,要加大现场的管理力度,主航道的疏浚应尽量与船舶流量较高时段避开,以半幅禁航疏浚、半幅设标通航法来施工。最后,施工单位应建立航道施工期间的船舶通航安全应急预案,主要内容有防台、防洪、防火及救助等。

结语

本文对航道扩建疏浚工程施工过程的分析表明，结合工程实际使用组合挖泥船舶能充分利用耙吸挖泥船、绞吸挖泥船、斗式挖泥船机械设备技术性能，优势互补，显著提升疏浚吹填施工工效。本航道扩建工程疏浚任务的顺利完成说明，科学合理的方案设计及疏浚船舶组合应用，精细化的疏浚施工过程组织与管理，是保证工效与工程质量的关键，也为类似内河航道疏浚工程提供了成功经验。

参考文献

[1]徐剑.港口航道疏浚工程施工的技术难点研究[J].中国水运,2019,636(11):97-98.

[2]徐青云.环保理念下的港口航道疏浚工程分析[J].中国航务周刊,2022,1483(31):43-45.