港口航道的疏浚工程施工技术研究

港口航道的疏浚工程施工技术研究

马文志  邓志  包巧稚

天津天科工程管理有限公司  天津市滨海新区  300456

摘要：在疏浚施工的不同分区中，遵循大范围疏浚工程合理分层、分段、分条施工的方法，保证航道运营正常进行。实践中务必要正视其功能价值，结合工程现场状况确定适宜的疏浚方案，科学计算淤积量、开挖量，精准测量开挖断面尺寸。综合运用淤泥制砖技术、改良田土技术对疏浚淤泥进行回收再利用，促进港口航道工程经济、生态效益的双重提升。基于此，本文主要分析了港口航道的疏浚工程施工技术。

关键词：港口航道；疏浚工程施工技术

中图分类号：TU615文献标志码：Ｂ

引言

港口航道工程疏浚技术在港口航道工程中有着举足轻重的地位，能够显著改善河床抬高、洪涝频发的困境，保障沿河两岸构筑物的安全运行。工程建设前期，合理施工方式选择，施工中对疏浚航道进行分区疏浚。施工中，对船舶使用形式、使用数量加以控制，以确保工程施工有序进行。在分区施工工作中，针对率先完成疏浚工程的区域提前通行。

1港口航道的疏浚工程施工技术应用的必要性

对于港航工程而言，大部分存在泥沙淤积问题，港口施工后出现的泥沙回淤必须通过疏浚加以解决。在无海岸阻挡的情形下，人工开挖渠道只影响当前水域，周围水域泥沙侵蚀及水流运动规律不会发生改变，故当前水域会相应出现淤泥回淤。而有海岸阻挡的情况下，人工开挖渠道对周围水域存在较大影响，并会促使新的沉积条件及水流运动条件的形成；但沉积物来源区在水流作用下必定会发生倒流和淤积。港航工程港口淤积主要受所运输沉积物的影响，维护疏浚是港航工程所面临的必要任务，在施工前必须确定出合理疏浚施工方法及适宜的倾倒位置，避免港口淤积加剧。

实际疏浚施工会受到现场施工环境、水域面积等方面的影响，而且疏浚施工区域通常与港口、航线距离较近，为保障施工、船舶运输安全、顺畅，需要在实际施工过程中，采取有效措施。对此，应加强对于现场情况的勘测和分析，合理选择相应疏浚施工技术，通过责任制度等，强化现场施工管理，确保船舶避让顺利，施工顺利高效，此外还应合理进行相应施工作业参数的优化调整，促使技术措施的作用得到充分发挥，提高施工效率，并通过相应技术保障措施、安全监管措施等，全面确保疏浚施工过程中港口与航道通航安全、顺利[1]。

2港口航道的疏浚工程施工技术

2.1科学制定施工方案

在海湾或河流浅滩地段，能够利用疏浚工作和深挖处理有效提高港口的通航能力与泄洪能力。建设进港航道以及港池等工程设施，能够增加码头和港区的具体容量状况。运用疏浚工程之中的土石方，把这些土石方回填到周围区域的低洼之中，通过相应的操作使其变成陆地。港口航道工程的施工技术主要包括：养护工程、渠化作业、疏浚工程和整治工程等。在开展具体疏浚施工操作的时候，应该根据下列步骤开展工程施工操作：做好挖泥船舶的定位工作，并且做好抓泥操作，之后再开展泥土的装运，最后再开展抛泥施工。

2.2航道挖槽

在开挖基槽的过程中，因受潮汐、通航等因素的影响，出现超欠挖的可能性较大，挖泥船实际工作状态也与设计要求存在一定差别；基槽纵坡开挖结果也可能与预期效果不同。为此，必须展开基槽开挖过程、开挖深度等的实时监控，传统的声呐测距仪检测设备无法对开挖过程展开动态化测量，对超欠挖等情况控制效果相当一般。故该港航工程基槽开挖期间主要在挖泥船底部安装水下地形扫描仪，在每次开挖深度达到10nm时，便展开1次深度量测，并以声呐为基准校调点，实现对基槽开挖过程的实时监控与精准管控。

2.3挖掘机开挖、运输

基槽开挖应通过挖泥船分层有序展开，由操作人员通过驾驶台精准操作，加强航迹及开挖进尺控制，防止出现超欠挖。疏浚区域内每船次开挖结束后，必须随即展开现场水深的多波束测量。结合地质勘测结果，航港工程部分区域最大淤泥层厚度达到4m左右，必须严格控制各层及总体开挖标高。耙吸挖泥船在运行期间，泥舱内多余的积水应通过溢流系统排出，装舱时间应不超出1～2h。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]。

2.4耙吸船艏吹

当前，随着装备制造技术、自动控制技术、人工智能技术及疏浚作业技术的快速发展，新型的耙吸船艏吹施工效率提升关键技术也在工程实践中得到越来越多的应用。相比于传统的艏吹疏浚作业技术而言，耙吸船艏吹施工效率提升关键技术能够避免以耙吸船操作人员施工经验为主、艏吹施工效率因人而异等弊端。而基于施工全过程中控制参数采集、分析和优化的耙吸船艏吹施工效率提升关键技术，对于有效指导耙吸船适应疏浚土质工况变化特性、运用大数据分析统筹艏吹施工各影响因素，以及比选确定最适宜、最经济、最高效的艏吹作业方法和操作规程等具有重要的现实意义和工程应用价值。

2.5斗式挖泥船疏浚外抛

应用斗式挖泥船开挖连接水域及航道时，应从南向北展开，以避免与绞吸式挖泥船作业发生干扰。施工开始后，按照设计要求将斗式挖泥船拖运至起始开挖处，结合挖泥船性能、施工任务、航道环境及锚缆长度抛锚；通过挖泥船吊杆和钢索吊抓挖泥斗，以使挖泥机始终处于旋转状态，能灵活抓取设计半径内疏浚土并直接将疏浚土转送至在旁停靠的泥驳。站在挖泥船上的测量工结合水尺并根据实时潮位确定挖泥深度，并通过水坨打水的方式控制开挖底标高。挖泥疏浚过程中，应结合土质实际、水流及波浪、淤泥厚度、回淤等情况实施超挖，但应将超挖量严格控制在允许范围[3]。

2.6围堰清淤

施工之前需要全面勘察现场地位位置及施工条件，了解地形地貌后制定最佳方案。基于施工方案，选取适宜的机械设备及施工人员，对进出场道路进行修建，并完善相关辅助设备。在需疏浚清淤河段的一侧（左侧）填筑横向临时围堰，当横向围堰填筑到港口航道工程中部适当高位时，连续填筑向下的纵向围堰，通过纵横向围堰的保护，实现了港口航道工程一侧(右侧)导流排水，另一侧(左侧需要清理的区域)则在围堰的保护下形成基坑。因港口航道工程自身具有自由落差，基坑中的水便会自动排出，生成干地施工环境。然后，使用挖掘机、装载机、自卸车、手风钻、破碎锤等土石方开挖设备进行开挖作业；清理完淤积体后，对纵向和横向围堰进行保留，且选择在左侧横向围堰处安装大量排导流涵管，有利于顺利地进行泄洪或导流[4]。

结束语

随着社会的发展，现代航运对于航道质量提出了更高的要求。为了保障航道质量能够满足运行需求，航道的疏浚施工成为重中之重。航道疏浚工程扩建段涉及土方量大，工期紧，为保证施工进度，必须采取船舶机械组合施工，以提升工效；扩建航道段来往船舶多，必须根据现场情况、水域地质条件等合理制定施工方案并严格执行，将疏浚施工对航道运行的不利影响降至最低。

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.

[3]王丽丽.疏浚船舶组合施工在港口航道疏浚工程中的应用[J].港口科技,2021,186(08):35-38+43

[4]罗韬,王晓庆.疏浚工程在内河航道的施工技术分析[J].建材与装饰,2017(05):234-235.