浅析港航工程中疏浚吹填施工技术的应用

浅析港航工程中疏浚吹填施工技术的应用

梁楚财

广东省珠海航道事务中心香洲航标与测绘所（519015）

摘要：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吹填施工方法及适宜的倾倒位置，避免港口淤积加剧。

关键词：港航工程；疏浚吹填施工技术；应用

一、疏浚吹填施工技术概述

1.疏浚施工

疏浚工程是指通过采用爆破、土石开挖等方法，对水域进行改扩建，以疏通水路、增加水体容积、保障交通安全等目的。随着我国经济的高速发展，水路交通的需求也逐渐增加，因此疏浚工程已成为国家重点工程之一。疏浚作业通常采用大型机械完成，机械化程度高，自动化特征突出，效率较高。大型挖掘机、拖船、吊车等设备都是常见的疏浚机械。在疏浚过程中，机械的作用显得尤为重要，它们可以快速地将沉积物、杂物等清除出水道，保障水路畅通。对于复杂的水域环境，如河流、湖泊等，需要采用大舱容耙吸头挖泥船或其他设备进行疏浚。这种设备可以在深水区进行作业，具备大舱容、高效率、自动化控制等特点，能够极大地提高疏浚效率和质量。然而，水域作业环境具有多变性，疏浚作业面临着诸多挑战。首先，水域环境因自然因素和人为因素的影响，具有不断变化的特点，疏浚工程需要根据实际情况进行调整。其次，疏浚作业需要考虑水质、生态环境等因素，防止对环境造成污染。此外，疏浚作业还需要注意安全问题，避免发生意外事故。

2.吹填施工

疏浚吹填技术在港口建设中扮演着重要角色。这种技术可以将淤泥转移至需要的港口，同时通过填海造陆来解决淤泥问题和港口陆域面积不足问题。然而，在疏浚吹填施工中，淤泥很难形成硬壳，导致施工成本与时间被浪费，工期延误。近年来，国内在疏浚吹填技术方面有了巨大突破。现在使用透水度更好的砂，凝固速度快，能在短期内形成硬壳，满足施工所需条件。这些先进技术使得国内在港口建设中更具竞争力。然而，砂的均匀性、厚度以及密度对工程质量产生影响。为了提高施工效率和减少成本，一层一层吹填效果比较理想。这种方法能够提升凝固速度，减少砂的使用量，节省成本。除此之外，国内还使用了新型固化材料来加强淤泥的硬度，从而无须再次加固。这种技术大大缩减了施工时间，提高了工程效率。

二、疏浚吹填施工的技术与工艺

1.施工前的准备工作

施工前施工部门需指派技术人员到现场进行认真勘查，勘察内容，包括施工方位、施工水域、地质特征、水质情况以及当地气候等，通过勘探结果展开全面分析，然后制定具体施工方案，以此为基础选择对应的船舶。疏浚吹填过程中作业区域水文特征、地质面貌以及气候等均有所不同，因此作业方法也存在较大差异，需合理选择挖泥船类型。举例来说，如果施工地点在长航道以及宽水域的水港，首先选用耙吸式挖泥船，这类挖泥船占据的水域空间较小，操作起来更加方便；如果施工地区位于湖泊、河口或者航道等复杂水域，一般选用绞吸式挖泥船，有助于更彻底的清理淤泥，保证持续工作量，节省投资成本，加快工程建设速度。

2.临时护岸及吹填围堰

工程进度在很大程度上受到临时护岸及吹填围堰影响，回填中粗砂要求在短期内即可形成断面，有助于后期施工顺利开展。回填中粗砂之后将形成工作面，此时就要用到塑料排水管设备，然后通过填充沙袋对反压层进行回填，在施工环节一般从东至西开始充填沙袋，原因在于要想全面加强砂袋棱体安全性，需要及时填充足够数量的碎石垫层，有助于砌块石后部更好的衔接，在此基础上加强冲砂袋保护力度。

3.施工的船舶选择

由于在疏浚吹填施工中，存在作业区域、区域地质、水文等因素的差别，相关的工程人员在施工过程中需要结合工程的不同情况进行施工作业方法、挖泥船等的选择。比如，在水域开阔的水港、航道较长的河港等，一般宜采用具备自航、自挖、自卸功能的耙吸式挖泥船，其体积较小。如果是河口、航道、湖泊等区域的疏浚作业，一般采用绞吸式挖泥船，这种船舶本身具备挖掘、运输、淤泥处理等功能，对于提高工程效率、实现成本管理等具有重要的意义。在风浪较小、水速较慢的开阔区域内，宜采用链斗式挖泥船，这种船只具备极好的灵活性，可以根据土地性质的差异等进行速度的调节。而抓斗式挖泥船一般用于水域、码头等区域较小的区域内，这种设备具有构造简单、成本低的优势。

4.施工工艺

在港口疏浚吹填施工中，施工工艺直接影响着最终的施工效率与质量。在淤泥处理中，一般采用的是绞吸式工艺，在实际的应用过程中，需要对绞吸速度加以控制，尽量降低其速度，提升其前进速度、横向速度等。而使用链斗式施工工艺时，需要对斗速加以提升。而抓斗式工艺应用中，一般采用的是梅花形下斗挖法。在流砂的处理过程中，应用绞吸式工艺应尽量降低其速度，而抓斗式以梅花式下斗挖法为主，应用链斗式应提升其斗速。而针对可塑性黏土的处理中，绞吸式挖泥环节需要进行转速的调整，尽量使其保持高转速状态下，提升其排泥速度，减小其横向移动的速度。抓斗式挖泥过程中，提升其力度。

5.吹填施工过程控制

在吹填标高的控制上，需要严格按照其设计严格进行，预留足够的沉降量，使得在吹填结束以后其后泥面的标高可以满足工程设计的基本标准。安排专业的工程人员进行管线等的检查，一旦发现渗漏问题及时加以处理，避免泥砂外泄所产生的水质污染等现象。吹填施工过程中还要重视排水口排水浓度等的监测，必要时进行排水口高程等的控制，将排水管中的含泥量控制在合理的范围内。

三、施工管理

为确保施工质量，必须创建一套行之有效的质量管理体系，加大管理力度。在此过程中，项目经理负责创建科学合理的质量管理体系，项目工程师全权管理整体质量，而质检部门则负责有效管控施工质量。在围堰施工过程中，必须应对填海施工区域水流特征，监管部门也需要制定应对策略。同时，在围堰袋装砂棱体施工前，必须测量原状滩面占地面积，确认水文特征和水深，确定砂棱体宽度，并选择合适的施工设备开始施工。在施工过程中，必须加固外部护面结构，及时抽查并检验填充材料，以确保材质合格并达到设计标准要求。这些措施有助于提高施工质量，确保围堰的稳定性和安全性。因此，围堰施工需要严格按照科学合理的质量管理体系进行管理，加强对施工过程的监管和管控，以确保整体施工质量。同时，应根据实际情况采取相应的措施，应对填海施工区域水流特征，确保施工顺利进行。在施工过程中要注意细节，加固外部护面结构并检验填充材料，以确保围堰的稳定性和安全性。

结语

综上所述，港航工程项目中港口疏浚吹填施工技术要求比较高，这近几年比较流行的现代化施工技术，疏浚吹填属于对传统港口施工技术的升级改造，其中融合了各种先进技术手段，不但能确保港口施工进度的如期开展，施工质量也能得到有效保障，当然在施工过程中需做好质量以及安全监管工作，确保港口项目运作后取得预期效益。

参考文献：

[1]蔡辉,郭冬冬,黄小鹏.储泥坑在航道疏浚土吹填中的创新与应用[J].中国港湾建设,2021,41(08):56-60.

[2]郝宇驰,陶润礼.疏浚吹填工程中抛填沙的运动扩散流失问题[J].港口科技,2021(01):27-34.