港口航道疏浚工程施工技術(shù)要點剖析

◎ 鐘士祥 廣東正方圓工程咨詢有限公司

港口建設(shè)對于地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展有重要影響，而長期以來，航道疏浚一直被認為是港口改擴建的重要因素，為保證航道疏浚工程的施工質(zhì)量，應(yīng)從工程項目的實際情況入手，做好施工工藝的安排與調(diào)配，并嚴格執(zhí)行施工質(zhì)量管理規(guī)范，最終達到預防質(zhì)量風險的目的。因此為提升航道疏浚工程施工水平，本文將針對某港口航道疏浚工程項目的成功經(jīng)驗，詳細闡述本次工程項目的施工要點，具體內(nèi)容如下。

1.工程項目簡介

某港口項目位于黃埔區(qū)，平場面積約為22800.0平方米，根據(jù)現(xiàn)場勘查結(jié)果顯示，該項目的最小水深-2.910米，最大水深-7.424米，計劃挖方量14萬立方米，工程項目的總工期約為90天。本次項目具有線路長且清淤方量大、工期緊張的特征。因此為保證工程項目施工目標實現(xiàn)，在現(xiàn)場需作統(tǒng)籌規(guī)劃，通過科學安排調(diào)度等方法抓住關(guān)鍵線路，保證工程項目的施工質(zhì)量一直處于可控狀態(tài)。

2.港口航道疏浚工程的施工關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 施工準備

（1）在施工現(xiàn)場測量中，本次工程項目依照實際情況準備了全站儀、水準儀等裝置，主要測量設(shè)備的相關(guān)信息如表1所示。

表1 施工測量設(shè)備的相關(guān)信息

（2）展開技術(shù)交底，即詳細介紹本次港口航道疏浚工程的技術(shù)要點，確保全體施工人員可以明確本次工程項目的工程性質(zhì)與施工條件，通過責任到人的技術(shù)交底工作，確?，F(xiàn)場施工技術(shù)工藝得以順利落實。

2.2 船機數(shù)量配置方案

本次項目使用8m3抓斗船，同時配備一艘600匹拖船與3艘500m3的泥駁船參與施工；在設(shè)備作業(yè)前可先用GPS裝置定位，確保位置準確后，施工人員根據(jù)探測儀的位置信息控制開挖深度，并隨時校核水深水鉈信息，一般潮水每變化0.1m則要調(diào)整下斗深度，每挖完一個斗后即可向前移動，直至船位施工結(jié)束。

2.3 測量與施工控制方案

2.3.1水深測量與現(xiàn)場放樣

現(xiàn)場經(jīng)計算機自動成圖系統(tǒng)記錄港口航道疏浚中的定位坐標與水深等數(shù)據(jù)，并在測深圖上打標記線，詳細記錄現(xiàn)場的線號與點號，方便隨時校對。內(nèi)業(yè)處理中應(yīng)重點關(guān)注水深數(shù)據(jù)編輯，了解潮位等關(guān)鍵信息變化，保證現(xiàn)場數(shù)據(jù)檢測精度[1]。

在現(xiàn)場放樣階段嚴格按照設(shè)計資料，采用GPS＋全站儀的模式定位，其中在兩岸放置4組導標，分別控制作業(yè)區(qū)的四個角點，方便施工人員隨時了解疏浚位置，并劃分作業(yè)范圍。

2.3.2挖泥船定位與控制挖深

挖泥船在水深淺以及土質(zhì)松軟位置放下定位樁，由于本次項目中所用的挖泥船為非自航式，因此定位挖泥時，可先由拖船將挖泥船拖動至距離施工區(qū)域上游約200m位置，選擇在靠近疏浚的一側(cè)確定栓錨點；而現(xiàn)場因為航運任務(wù)繁重，遂決定采取拋錨方式固定主錨，之后配合交通艇向兩側(cè)逐根伸放邊橫錨和尾橫錨，將其埋置于事先挖設(shè)好的錨位或者在兩側(cè)岸邊尋找合適的栓錨點，并檢查現(xiàn)場錨固效果。在確定鋼纜投放至設(shè)計位置且挖泥船錨固效果良好后，即可脫離挖泥船，根據(jù)GPS指引并采取收放主錨與尾錨、邊錨的方法抵達施工區(qū)域。

本次項目采用GPS設(shè)備裝置接收控制點發(fā)送的GPS基準臺差分信號后，確定本次航道疏浚挖泥的坐標位置，并通過計算機實時對比挖泥船與疏浚區(qū)的相對位置變化情況，并利用信息系統(tǒng)用不同顏色標記不同挖泥區(qū)的標高變化。

2.3.3疏浚過程

當挖泥船運動至設(shè)計位置后，即可用纜繩固定挖泥船，使挖泥船按照要求將河床的碎石、淤泥等抓取到泥駁中，滿載后即可解開纜繩將泥駁運送至指定的區(qū)域棄渣；再將空駁船拖運至挖泥船周圍，循環(huán)作業(yè)，整個施工流程如圖1所示。

圖1 抓斗船的工藝流程圖

施工階段確定船位的水深達到設(shè)計要求后，挖泥船施工人員可通過調(diào)整兩側(cè)鋼纜移動至下一船位，在定位準確后即可重復圖1所示的施工流程，直至河流的底面高程達到設(shè)計要求。根據(jù)本次案例項目經(jīng)驗，挖泥船每次前進的距離約為一個斗寬，且下斗間距應(yīng)重疊約1/4的斗寬。

在挖泥深度控制中利用設(shè)備自身提供的挖泥顯示儀，記錄實時挖泥深度變化。同時挖泥船移動時應(yīng)做到定位信息準確，隨時監(jiān)控船前進的控制距離，避免因為運動長度過大而造成漏挖問題[2]。根據(jù)本次項目現(xiàn)場情況認為有較高風險存在回淤現(xiàn)象，因此技術(shù)人員選擇在最后一層挖泥時提升挖泥力度。

2.4 開挖施工中的注意事項

根據(jù)本項目的現(xiàn)場勘查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，開挖區(qū)域的淤泥層較厚，因此可采用分層開挖工藝，每層開挖高度均為2m，并且在開挖階段可在相鄰兩層淤泥之間做放坡。同時在本次航道疏浚施工中，在開挖每一層時還需分條進行開挖，并根據(jù)對不同土質(zhì)的設(shè)計邊坡，在開挖時考慮邊坡的開挖寬度，在開挖每一層時，根據(jù)設(shè)計斷面要求按不同寬度開挖。邊坡部分的開挖結(jié)合分層開挖采取階梯施工法。

2.5 除渣

將泥駁?？吭谕谀啻囊粋?cè)后，用抓斗不斷將泥土裝載在泥駁中，直至泥駁裝滿，此時挖泥船停止作業(yè)，拖輪綁靠泥駁并固定纜繩，同時打開挖泥船與泥駁之間的纜繩，使泥駁可在拖船的作用下行駛至指定區(qū)域棄渣。而本次項目中為提升施工效率，在現(xiàn)場準備兩艘泥駁，因此現(xiàn)場施工中可將事先已停靠在挖泥船一側(cè)、裝載泥駁上游的另一艘空載泥駁，通過松動前后鋼纜，將該泥駁滑移至適當?shù)难b渣位置，固定鋼纜后即可重新啟動挖泥船。

2.6 施工中的注意事項

根據(jù)本次航道疏浚工程項目的現(xiàn)場施工要點，在現(xiàn)場施工中應(yīng)注意以下幾方面問題：

（1）在施工期間應(yīng)密切觀察水位變化以及抓斗觸底情況，必要時在現(xiàn)場可安排專業(yè)人員瞭望，其目的是觀察上下游船舶移動情況，避免影響正常的航道疏浚施工。在一個區(qū)域航道疏浚結(jié)束后，應(yīng)安排相關(guān)人員逐一檢查現(xiàn)場是否存在邊坡、淺點等問題。

（2）掌握抓斗式挖泥機操作的相關(guān)技術(shù)規(guī)范，包括：①在大抓斗操作中應(yīng)確保抓斗在觸碰河床時有一定速度，但要避免速度過快而造成斗齒損壞，所以在現(xiàn)場施工中操作人員可根據(jù)河床底部的不同情況選擇由慢到快自行試挖，根據(jù)試挖結(jié)果確定最適宜的下落速度。上述操作的目的是確保抓斗在接觸海床的同時也不會破壞斗齒，并且可以成功抓取半斗以上的石渣。②在破土開挖階段，隨著抓斗觸底并插入河床后，提升繩放松不受力并且抓斗繩需要承受巨大的作用力，因此挖泥時所需的最大拉力不僅要克服抓斗與斗內(nèi)淤泥承受的重力，也需要承受破壞河床土石時產(chǎn)生的巨大阻力，并且相關(guān)港口航道疏浚工程的成功經(jīng)驗也可發(fā)現(xiàn)，砂、碎石、渣土的粒徑越小，則產(chǎn)生的抓斗阻力越大，這在現(xiàn)場施工中應(yīng)高度關(guān)注。抓斗的破土力來源于抓斗產(chǎn)生的閉合力，并且該閉合力受到閉斗繩拉力的影響，該拉力越大則挖土速度越快，所以在現(xiàn)場施工中通常應(yīng)滿油門卷揚閉斗繩。

3.工程項目質(zhì)量管理措施

3.1 現(xiàn)場施工進度管理方案

在施工現(xiàn)場質(zhì)量管理中應(yīng)注意以下內(nèi)容：

（1）應(yīng)嚴格遵照項目部編制的施工組織計劃安排施工，并執(zhí)行嚴格的進度管理方案，確保港口航道疏浚工程的進度管理效果滿意。同時主動編制月度施工進度計劃，隨時向施工船下達項目施工交底方案與任務(wù)書，在認真分析現(xiàn)場施工進度計劃后，堅持采取滾動施工作業(yè)計劃方法，確保項目進度管理目標實現(xiàn)。

（2）在現(xiàn)場施工中定期組織相關(guān)人員按照施工工序組織開展多班作業(yè)施工，并通過關(guān)鍵施工階段工期考核等方法，逐層落實工序承包方案，確保工程項目進度管理規(guī)范實現(xiàn)，尤其是要主動預防合同各個工期節(jié)點延期等問題發(fā)生。

（3）每個月召開工程項目進度調(diào)度會議，此類會議的關(guān)鍵是正確安排現(xiàn)場船舶施工以及進場順序，確保關(guān)鍵節(jié)點施工工期實現(xiàn)。同時要求相關(guān)人員隨時聽取業(yè)主、設(shè)計單位的建議，并向相關(guān)方反饋港口航道疏浚工程的施工情況與潛在風險問題[3]。

（4）要求相關(guān)人員在港口航道疏浚工程施工階段隨時了解氣象以及海況變化情況，針對廣東當?shù)貧庀髼l件制定大風天、雨季的施工作業(yè)方案，盡量降低自然氣候條件對施工的影響。

3.2 組織計劃方案

為滿足本次港口航道疏浚工程項目施工要求，在施工組織管理中可采取以下方案：

（1）選派具有豐富施工經(jīng)驗的工程技術(shù)人員，確?？梢試栏癜凑沼媱濋_展各工序施工。

（2）高度重視現(xiàn)場施工進度管理情況，并依照最新的施工計劃優(yōu)化不同船舶的投入計劃方案，確保所有船舶均可以有序進入現(xiàn)場。

（3）嚴格控制現(xiàn)場組織管理方案，尤其是要確?，F(xiàn)場的所有燃料、物料以及備件等都可以按時供應(yīng)。

（4）現(xiàn)場作業(yè)期間應(yīng)組織開展科學的施工流水作業(yè)項目，并認真分析交叉施工作業(yè)的可行性，其目的是保證施工船機等關(guān)鍵設(shè)備可以得到充分利用。

3.3 落實施工現(xiàn)場安全管理條例

本次港口航道疏浚工程項目中所采取的施工安全管理規(guī)范主要包括：

（1）在抓泥作業(yè)前要求操作人員先發(fā)出告警信號，其目的是避免施工人員進入作業(yè)半徑內(nèi)。

（2）在抓斗移動時應(yīng)注意操作細節(jié)，例如抓斗嚴禁碰觸纜繩或者泥駁等；在裝駁時應(yīng)根據(jù)干舷高度的變化及時調(diào)整泥駁的系纜。

（3）在抓斗下落時避免因為突然急剎車而引發(fā)安全事故。

（4）作業(yè)中應(yīng)了解抓斗機的允許最大負荷，嚴禁設(shè)備在超載狀態(tài)下作業(yè)；若抓斗作業(yè)時接觸不明物體，則應(yīng)立即停止作業(yè)并了解原因。

（5）針對因為各種原因造成的抓斗纏繞問題時應(yīng)暫停作業(yè)并排除故障，并且在現(xiàn)場作業(yè)中應(yīng)嚴禁相關(guān)人員攀爬或者站在距離抓斗較近的位置作業(yè)[4]。

（6）檢修吊臂等其他屬具時，應(yīng)將吊臂放于固定支架上并增設(shè)安全警示標志。

（7）嚴格落實現(xiàn)場安全用電的相關(guān)規(guī)范，要求所用用電人員應(yīng)做到以下幾點：①了解各種船舶與現(xiàn)場安全作業(yè)的用電知識，尤其工作人員應(yīng)具備正確評估設(shè)備性能的能力。②在使用設(shè)備前必須穿戴準備好的勞動防護用品并了解電氣裝置與保護設(shè)施是否完整，避免關(guān)鍵設(shè)備因為帶病運行而引發(fā)安全問題。③在搬遷或者移動用電設(shè)備時，必須經(jīng)專業(yè)電工處置，確定徹底切斷電源后做到妥善處置。④停用的設(shè)備必須拉閘斷電，鎖好開關(guān)箱。

4.結(jié)束語

在港口航道疏浚工程現(xiàn)場施工中，相關(guān)人員嚴格執(zhí)行施工技術(shù)管理規(guī)范可顯著提升施工質(zhì)量，尤其是本文依照港口航道疏浚工程項目提出的施工工藝方案，各項施工技術(shù)措施具有可行性，相關(guān)技術(shù)方案的操作難度低、航道疏浚效果滿意，因此相關(guān)人員可以在充分借鑒本次工程項目航道疏浚施工經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，主動完善施工技術(shù)手段，爭取為全面提升港口航道疏浚工程施工效果奠定基礎(chǔ)。