孫文浩

（嘉興市港航管理服務(wù)中心，浙江嘉興 314001）

0.引言

近年來，隨著我國水路運(yùn)輸行業(yè)快速發(fā)展，港航工程建設(shè)項(xiàng)目的數(shù)量增多。相比于陸地作業(yè)，水上和水下作業(yè)的難度更大、風(fēng)險更多，對施工作業(yè)提出高要求。基槽開挖和港池疏浚，是為了擴(kuò)大河床、提高航道的通行能力，滿足船舶不斷增加的通航需求。只有從各個環(huán)節(jié)入手，合理選擇技術(shù)工藝，加強(qiáng)質(zhì)量和安全控制，才能提高施工效率，實(shí)現(xiàn)預(yù)期管理目標(biāo)。以下結(jié)合個人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，探討了基槽開挖與港池疏浚的施工技術(shù)及控制措施。

1.工程概況

1.1 基本情況

以某港航工程為例，基槽挖泥量約28萬m3。設(shè)計日均挖泥強(qiáng)度為1560m3，配置絞吸船1艘，日均挖泥量為2800m3，滿足設(shè)計要求；護(hù)岸基槽開挖量約8.2萬m3，配置抓斗挖泥船1艘；疏浚物的運(yùn)輸，配置泥駁1艘，裝載量為800m3；置換砂使用定位船進(jìn)行定位?，F(xiàn)場勘查結(jié)果顯示，基槽持力層以風(fēng)化巖為主，底部標(biāo)高為-24m，開挖時先用絞吸船和抓斗挖泥船，超出作業(yè)范圍的部分，采用炸礁施工法，工程量約為0.48萬m3。

1.2 施工特點(diǎn)

（1）基槽開挖的施工量大，施工會干擾周圍水域，導(dǎo)致淤泥產(chǎn)生沉積作用，經(jīng)實(shí)測每日沉積厚度約為10cm。（2）疏浚物的運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，而船舶的最大運(yùn)距為10km，且施工過程中的船只過往頻繁。（3）施工工期較短，基槽開挖為180d，港池疏浚為150d，具有較強(qiáng)的緊迫性。（4）基槽開挖時，要求超深、超寬控制在0.5m、1.5m以內(nèi)，并且挖到中粗砂。港池疏浚時，要求超深、超寬控制在0.5m、1m以內(nèi)，不能殘留淤泥或淤泥質(zhì)土，清淤后的淤泥厚度在30cm以內(nèi)。（5）施工工序復(fù)雜，包括基槽開挖、機(jī)床拋石、清理淤泥、基床整平、礁石爆破、安裝沉箱等，前后工序緊密銜接，具有較強(qiáng)的連續(xù)性。

2.基槽開挖施工技術(shù)要點(diǎn)

以絞吸船開挖為例，遵循分條、分層作業(yè)的原則，設(shè)置1根鋼樁作為擺動中心，對左右邊錨進(jìn)行協(xié)同控制，確保吸泥船位置準(zhǔn)確。技術(shù)要點(diǎn)如下：

2.1 分條施工

基槽開挖分條施工，關(guān)鍵是控制好每一條的寬度，一個簡單的計算方法是：鋼樁中心至鉸刀頭水平投影的長度。如果寬度過小，分條數(shù)量就會過多，施工過程中就要多次移錨，不僅降低了施工效率，管理難度也提升。本工程中，鋼樁作為擺動中心，是開挖作業(yè)的基準(zhǔn)點(diǎn)，整個開挖面呈現(xiàn)為扇形。后續(xù)開挖作業(yè)中，到達(dá)基槽底部的邊線時，分條中間區(qū)域不能開挖，會導(dǎo)致邊線出現(xiàn)偏差。另外，對于兩個分條中間的部位，開挖時將鉸刀置于分條的中間，采用向前兩步臺車的方案進(jìn)行開挖。

2.2 分層施工

（1）一般情況下，按照鉸刀直徑的0.5～2.5倍控制。（2）結(jié)合土質(zhì)特點(diǎn)，松軟土取最大值即2.5倍，堅硬土取最小值即0.5倍。（3）淤泥的力學(xué)性質(zhì)差，可適當(dāng)增加開挖厚度至4m左右。另外，開挖邊坡按照1：2控制。以粘土層為例，臺階開挖高度和寬度分別控制為4m、8m。

2.3 測量監(jiān)控

本工程中，基槽開挖過程中，使用聲納測距儀測量開挖深度。但是，聲納測距儀無法對開挖作業(yè)進(jìn)行動態(tài)呈現(xiàn)，不能及時發(fā)現(xiàn)超挖或欠挖問題。為了解決這一弊端，同時使用1臺水下地形掃描儀，將其安裝在船體底部，每次開挖10m后，就進(jìn)行一次測量，作為聲納的基準(zhǔn)調(diào)校點(diǎn)，從而更為精準(zhǔn)地控制開挖深度。

2.4 礁石爆破

如果水下有巖層結(jié)構(gòu)，為了開挖基槽，可采用礁石爆破法。爆破前，徹底清理巖石的覆蓋層，以便在爆破作業(yè)后減少淤泥生成量，提高爆破作業(yè)的安全性，控制好爆破產(chǎn)生的沖擊波[1]。爆破完成后，要對礁石進(jìn)行清理，不能出現(xiàn)遺留現(xiàn)象，否則也會影響人員安全和船只通行。

3.港池疏浚施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 分區(qū)、分條、分層作業(yè)

（1）劃分疏浚區(qū)。首先對疏浚區(qū)進(jìn)行大致劃分，然后結(jié)合絞吸船的擺幅寬度，進(jìn)一步精確劃分施工條幅，設(shè)備從一端開始作業(yè)，向另一端推進(jìn)。絞吸船在開挖過程中，要觀察浮管變化，當(dāng)浮管拉直、本條幅作業(yè)完成，退回設(shè)備對下一個條幅繼續(xù)作業(yè)。排砂管最好置于疏浚區(qū)中間，并且由專人現(xiàn)場管控，確保船只設(shè)備錯開，避免造成相互影響。（2）確定分條寬度。分條寬度的確定，以取砂厚度和高程為準(zhǔn)，相鄰區(qū)域的搭接寬度為3m～5m。絞吸船開挖過程中，測量人員使用坐標(biāo)定位儀進(jìn)行檢測，調(diào)整船位縮小偏差值，避免船體發(fā)生劇烈晃動。（3）控住分層厚度。分層開挖作業(yè)時，控制好分層厚度，應(yīng)該結(jié)合取砂厚度、鉸刀直徑，并動態(tài)監(jiān)測挖槽深度變化。當(dāng)挖泥船的荷載變化或潮位變化，就要調(diào)整鉸刀頭的形態(tài)。一個條幅開挖完成，及時進(jìn)行測量，當(dāng)超挖或欠挖均處于允許范圍內(nèi)，就可退船至下一個條幅。最后對所有測量數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，繪制海底基面圖，以便發(fā)現(xiàn)漏挖現(xiàn)象，安排絞吸船進(jìn)行作業(yè)。

3.2 注意事項(xiàng)

（1）分析環(huán)境因素的影響，尤其是水位變化對疏浚的干擾，應(yīng)掌握洋流、潮汐的特點(diǎn)，合理設(shè)計疏浚施工方案。（2）對于棄土的處理，既不能用于回填，也不能影響臨近的港口、航道，目前處理方案主要有兩種：一是送泥上岸；二是水中拋卸，本工程中采用前者，使用泥駁進(jìn)行運(yùn)輸。（3）挖泥船開挖作業(yè)中的航行速度慢，載重較輕會受到風(fēng)力影響，載重較重會受到水流影響。為了應(yīng)對潮汐風(fēng)流的影響，保證不偏離預(yù)定的航跡線，應(yīng)根據(jù)風(fēng)力和水流的速度，修正壓差角和船首方向，注意橫槽時避讓，防止壓耙[2]。

3.3 成品保護(hù)

基槽開挖和港池疏浚完成后，水面船只拋錨、吸泥船采砂等行為，均可能破壞基槽。對此，應(yīng)進(jìn)行成品保護(hù)，安排專人進(jìn)行現(xiàn)場管理，合理安排后續(xù)的作業(yè)工序，盡量縮短成品暴露時間。

4.施工質(zhì)量與安全控制措施

4.1 質(zhì)量控制

（1）開展測量作業(yè)前，對所有測量設(shè)備進(jìn)行檢查，確保精度達(dá)標(biāo)、穩(wěn)定性滿足要求；對現(xiàn)場各個控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測，建立完善的控制網(wǎng)絡(luò)，作為測量作業(yè)的依據(jù)。（2）絞吸船上配置差分全球定位系統(tǒng)（DGPS），對施工平面進(jìn)行定位。深度指示器的使用，可控制鉸刀的下放深度，確保滿足設(shè)計要求。（3）施工人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)，熟悉設(shè)計圖紙，掌握施工規(guī)范，進(jìn)行技術(shù)交底，實(shí)現(xiàn)施工作業(yè)的規(guī)范化、精準(zhǔn)化。（4）在疏浚區(qū)周圍，建立潮汐監(jiān)測和報告站點(diǎn)，將潮汐信息發(fā)送給疏浚船，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整鉸刀的下放深度，避免深度和平整度上出現(xiàn)嚴(yán)重偏差。（5）施工作業(yè)中，如果某個工序或作業(yè)內(nèi)容不達(dá)標(biāo)，及時反映給技術(shù)人員，分析問題原因，確定是人員、環(huán)境、設(shè)備因素所致；然后采取針對性的解決措施，盡快恢復(fù)正常的施工狀態(tài)。（6）根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制測量圖，分析水深、固定斷面等數(shù)據(jù)，評估施工精度值，不滿足要求的部位進(jìn)行標(biāo)注，并督促施工班組及時整改。

4.2 安全控制

（1）按照規(guī)范要求辦理施工證件，例如水上水下施工許可證；水上作業(yè)人員，均要佩戴安全防護(hù)措施，穿戴救生衣；現(xiàn)場配置交通警戒船，根據(jù)現(xiàn)場的通行情況進(jìn)行調(diào)度指揮，既確保正常施工，又能減少對過往船只的影響。（2）施工船舶拋錨時，使用相關(guān)的指示標(biāo)志，讓其他船只看到施工范圍，避免誤入這一區(qū)域影響施工作業(yè)。（3）在設(shè)備配置上，要求作業(yè)船只帶有廢污油艙，設(shè)置圍油欄，長度不低于300m。在施工過程中，船只產(chǎn)生的廢污油裝在艙內(nèi)，而不能直接排進(jìn)水域，來保護(hù)正常水質(zhì)。（4）沉管在水下敷設(shè)，為了避免過往船只碰觸，因設(shè)置顯眼的標(biāo)志來定位。浮管位于水面上，為了減少對通行的影響，應(yīng)控制好浮管的長度和位置，不要設(shè)置在關(guān)鍵航道下方，并設(shè)置夜間指示燈，間距控制在40m～50m，為船只夜間航行指引。

5.結(jié)語

港航工程建設(shè)中，基槽開挖和港池疏浚是基礎(chǔ)而又關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，文章結(jié)合實(shí)例分別介紹了施工技術(shù)要點(diǎn)，包括分條分層施工、測量監(jiān)控、礁石爆破、成品保護(hù)等。在施工過程中，加強(qiáng)質(zhì)量和管理控制，才能確保施工活動按照進(jìn)度計劃執(zhí)行，提高綜合效益。