港航工程建设中的基槽开挖施工技术吴鹏

发表时间:2020/6/30   来源:《建筑实践》2020年2月第5期   作者:吴鹏
[导读] 基槽开挖作为港航工程基础施工的第一道工序,成败将直接影响到码头后期的稳定性和耐久性。
         摘要:基槽开挖作为港航工程基础施工的第一道工序,成败将直接影响到码头后期的稳定性和耐久性。文章首先对工程施工特点进行了阐述,然后对港航工程施工中基槽开挖施工进行了分析和探讨,提出了施工质量控制措施。
          关键词:港航工程;建设;基槽开挖;
港航工程施工所涉及到的技术要点较多,其中基槽开挖便是极为重要的一项内容,作为港航工程基础施工的第一道工序,基槽开挖的成败将直接影响到码头后期的稳定性和耐久性。基于合适的基槽开挖方式,可以为码头基础施工创设良好的条件,同时可以优化周边生态环境,为港口生产注入活力,推动社会经济稳定、持续性增长道路。对此,有必要展开技术层面的探究,提出合适的基槽开挖方式,优化基槽开挖技术,提升港航工程的整体质量。
1工程特点
1)拥有较多的工序搭接。在施工作业时,众多施工工序相互限制并相互衔接,像是沉箱安装、基床爆夯、清淤、基槽开挖、后方开挖、后方抛石、基床抛石以及基床整平等等,与施工的连续性及协调性密不可分。2)拥有较高的施工质量需求。在后方挖泥作业时,需要确保1.0m以及0.5m分别是其超宽及超深的限界值,且淤泥层以及淤泥质土层不得残留在工程中,并确保0.3m作为其清淤后淤泥以及流泥的最大厚度。而在基槽挖泥作业时需要确保至少开挖至中粗砂,而1.5m以及0.5m分别是其超宽及超深的限界值。3)拥有较短的施工工期。在施工作业时,153d以及180d分别是设计的后方挖泥以及基槽挖泥施工时间,相对来说清淤工程的时间不长,但却拥有较长的时间间隔。因此,灵活性以及紧迫性便在此工程中相对较为突出。4)拥有较大的施工工程量。众所周知,基槽挖泥施工量较大,那么便会对周边水域产生影响,造成较为严重的淤泥沉积,经检测我们发现,在施工区域,大约会产生0.1m/d淤泥沉积量。5)拥有较大的施工干扰。在整个施工进程中需要用到较多的施工机械,那么便会产生较大的施工干扰。
2基槽开挖的施工技术要点
2.1基槽挖泥施工工艺
基槽开挖的顺序要与疏浚区自然段分段顺序保持一致。由于该工程所处的地理位置较为特殊,在雨季施工时,受涌浪影响较大,挖泥航速要控制在2~2.5kn;旱季涌浪影响相对较小,基本可正常施工,挖泥航速控制在2.5~3kn。
2.2基槽挖泥施工方法
1)驾驶员驾驶着挖泥船以固定的航速驶向挖槽起点,在到达指定位置之后,需降低航速,并发出“备耙”指令,与此同时控制好船的方向与船位。2)操耙手接受指令之后,会将耙臂置入水中,完成耙臂弯管和吸入口的对接。待上述指令完成之后,开启泥泵,打开低浓度外排阀,促使清水排出船舱。这一过程操耙手需听从驾驶员的指令放置吸泥管和耙头。3)等挖泥船到达挖槽起点时,驾驶员发布指令,耙手需据此将耙头下放到泥面,与此同时泵机调至正常转速,开启挖泥模式。仔细观察仪表盘,若发现指示浓度增加时,装舱阀需要被打开,同时关好外排阀,进行装舱。4)在挖泥操作中,操耙手要随时关注下列几项数值的变化,比如压力数值、浓度大小、流速快慢等,以此为依据,调整好下耙深度。5)等挖泥船到达挖槽终点时,首先将耙头和耙中起到安全高度,等到泥浆浓度降低之后,再打开外排阀关闭装舱阀。
2.3基槽开挖监控测量
(1)施工测量。施工过程中要密切进行测量,此工作应交由符合资质的第三方进行,通过对码头原泥面的测量,在所得结果的基础上进一步对挖泥量进行核实,由此提升基槽开挖作业的精准性。严格控制各层开挖厚度,通常情况下以2m为宜,同时以20m为间距进行分条处理。

引入挖泥船设备,将其就位于施工场所,确定控制前移方向,以抛向为基准,其与挖槽之间所形成的夹角应介于35°~45°范围内,同时注重对船尾横移方向的控制,需要依据实际情况对其就行优化。在进行边坡开挖时,应严格控制坡度比,此处以1:2为宜,各层节段的高度差应为2m,此时单条挖宽将达到5m。将船中心线作为基准,在此基础上对船体挖宽进行划分,由此形成4等份,而后做好相应的标记工作。在进行挖泥作业时,应严格遵循“先边坡后基槽”的顺序进行,单边超宽应限定在1.5m范围内,同时将超深控制在0.4m范围内。以抓斗的宽度为参考,在此基础上控制下抓间距,为该参考值的1/4~1/3为宜,而后基于扇形开挖的方式进行施工。控制抓斗的开口宽度,最佳状态为抓斗填满但不出现溢出现象。在进行开挖施工时,应安排专员做好数据记录工作,精确记载当日挖泥量等信息,同时将该部分内容绘制在挖泥平面图上。结束开挖作业后需要进行清礁处理,而后将土样以及挖泥数据呈递给上级组织进行验收,待合格后则可以随即展开基床抛石作业,应尽可能缩短其间的空档时间,避免因基槽外露时间过程而导致的回淤现象。(2)GPS定位。港口生产节奏快,船只来往频繁,加之沿岸建筑物的干扰,仅凭传统的定位方式已经无法满足当前的施工需求。在此背景下,文章采用了GPS定位技术,首先需要在区域内设定出相应的平面控制点,而后将GPS差分台设置在各个点位上。完成GPS系统的安装配置工作后,需要交由专门的监理工程师进行检验,待合格后方可投入使用。(3)挖泥情况监控。基于提升船机定位精确性的目的,工程还引入了DPGPS定位仪,此设备需要与计算机进行连接,而后对疏浚施工区域对应的坐标范围进行测定,并将此信息输入至电脑内,在相应软件的作用下可以生成直观的图像,由此将挖深、开挖范围等信息生动地展示出来。
3港航工程基槽开挖施工质量控制
3.1平面质量控制
(1)在对基槽开挖平面进行控制时,在挖泥船上配备了《挖泥船电子图形控制系统》软件和DGPS接收机。进行施工前,技术人员需结合各区平面控制参数编制挖泥施工文件,审核确认无误后即可将相关文件输入到挖泥船电子图形控制系统。(2)施工过程中,挖泥船驾驶人员需要严格按照施工控制图形中显示出的开挖宽度对挖槽宽度进行控制,降低开挖产生的废方量。(3)在开挖过程中,为了避免出现漏挖,需要施工条交接处的挖泥船进行重叠施工,重叠宽度为2m。(4)在进行施工时,要做好施工检测工作,避免出现漏挖的情况,保证施工质量可以达到要求。
3.2合理地控制开挖时段和范围
在进行开挖施工时,由于河面比较宽所以不需要进行封航。对开挖范围和开挖时段进行合理的调整,为了减少开挖时间,对于开挖深度>10m的位置,需要使用大型抓斗挖泥船进行河床基槽开挖。基槽成型后使用中性和小型抓斗挖泥船进行基槽的找平,然后根据设计要求采用抛石处理基床。
3.3做好质量检查工作
在进行施工时,需要认真做好挖泥记录,尤其要记录好地质变化情况。根据施工设计图纸的地质情况,对比其和设计是否保持一致。在挖掘到设计高度值后,如果和设计的地质情况不一致,需要立即告知设计方,然后研究出具体的应对方案。基槽验收达标后,要马上进行抛石施工。施工过程中要定期对港池、基槽进行检查,当发现回淤量超过规范值后,要立即进行清淤处理。
总结:基槽开挖是整个港航工程施工中最为重要的环节之一,其难度普遍偏大。所以,在进行施工过程中,需要做好施工监理和控制,保证基槽开挖质量可以达到要求。只有掌握这项技术的施工要点以及施工工序,才能确保港航工程的施工质量。
参考文献
[1]符策俊.基槽开挖、港池疏浚施工技术分析[J].黑龙江科技信息,2016(17).
[2]阙云龙.某界江某段江道航道维护疏浚工程最低通航水位设计[J].水利科技与经济,2016(11).
[3]李峰楠.港航工程施工中基槽开挖与港池疏浚施工技术[J].中国水运(下半月),2018(8).
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