王硕
天津港航工程有限公司?天津市 ?300457
摘要：科技的不断创新，运输产业发展迅速，港口航道作为水路运输的有效载体与支持，其建筑施工备受关注。港口航道建设与管理中较为核心的当属航道疏浚工程。专业化的机械设备配合专业的施工操作，不断突破技术难题，深入河流航道挖掘与整理，才能真正确保航道的防洪、泄洪能力，确保航运的稳定与安全，更好地推动我国经济发展。
关键词：港口航道；疏浚工程；施工技术
1港口航道疏浚工程的含义
港口航道疏浚工程属于隐蔽工程范畴，是管理难度较高的港口工程。自古就有港口航道疏浚工程，从18世纪以来，蒸汽机的发明带领港口航道疏浚工程步入全新的时代，并且有很多大型挖沙船参与到疏浚工程中来，极大地保证了疏浚工程的质量和投资资本。根据疏浚地区的施工条件，可选择水力式和机械式挖泥船进行航道疏浚。
2港口航道疏浚工程施工难点
2.1开挖、转运面临硬土挑战
航道疏浚工程具有不可控制性，主要表现在项目区所对应的客观复杂的自然地质条件。渠道开挖和转运施工中可能遇到坚硬岩石。从以往疏浚工程来看，部分石料粒径可达40cm以上，挖泥船受损严重，磨损严重。在硬土环境下，渠道开挖一天所需扩孔器齿数可达20个。石料坚硬，粒径大，导致渠道关闭概率增大，作业频率频繁。如果排泥管道长度不够，会影响泵级转速，大大降低船用设备的运行性能。综上所述，在硬土环境中施工，不可避免地受到排泥管道长度的限制，泵很难正常运行。当硬土破碎或土石不规则时，容易造成堵塞问题。此时建议选用小叶轮泵叶片，并将吸入格栅的数量控制在4片以内，这样可以降低堵塞的概率。泵叶调整采用动态运行监控，准确掌握机器负荷，及时调整泥浆泵转速。
2.2平面和深度控制不够精确
航道疏浚施工难度大，还体现在平面控制和水深控制不足。平面控制和深度控制必须贯穿航道疏浚施工的全过程。具体来说，船舶应配备DGPS设备，以提高平面放样精度，同时做好船尾的精确控制。在计算机上安装相应的疏浚软件，实现基于航道疏浚位置信息的航道疏浚电子施工图的精确绘制。水深控制从区域内潮位站的选择开始，在水尺和超位遥测设备的支持下，组织专人值守，进行动态监测。建议将振动筛的工作频率设置为10分钟/次。接收到信号后，信号将被传送到计算机。参考专业疏浚软件的数据分析，确定了与绞刀头相对应的实际疏浚深度。以计算机疏浚软件为指导，深度设置装置的数据为参考。两者相辅相成。密切配合，精确控制疏浚深度，最大限度地保证了沟槽的畅通。
2.3基于潮汐作用边吹施工复杂
航道疏浚工程施工现场环境复杂客观，施工可能面临潮水情况。传统的施工方案分配工作在外力作用下容易产生偏差，应适当增加锚杆数量，以减少拔锚的发生率。潮汐发生时，潮汐速度会对管道产生一定影响，后续航道疏浚工作难以有效推进，工期延长，施工难度加大。因此，必须重视和分析潮汐问题，在管口及邻近区域设置两个大锚，一个锚随管道漂移，解决了管道锚的布置问题。
3航道疏浚工程施工技术
3.1多管法土壤处理
处理疏浚土的有效方法主要有三种。分别是吹填法、水下抛泥法和侧卸法。吹填法是将施工中泥浆泵开挖的疏浚图运至填筑区，避免回流，有效避免河流污染和堵塞。采用吹填法处理航道疏浚土时，必须保证作业场地的适宜性。不需要中继泵设施的支持，挖泥船的提升和管道条件就可以结合起来。相对适宜的土壤作业场地、荒山、弃土坑为可选场地类型。吹填法使疏浚施工更加顺畅，便于以后的排水作业。但水下抛泥法对水域有特殊要求。宜选择流速较高、面积较小的水域，避开淤泥较多的地方。弃泥点建议布置在水域附近，既能缩短抛泥距离，又能有效避免风浪对周围水域的影响。采用水下抛泥法疏浚航道时，应考虑水域的深度和面积，以保证挖泥船的正常作业。侧浇法施工时选用长悬臂框架。启动挖泥船进行初步清土。长悬臂框架与挖泥船配合施工作业。在渠道的一端放置泥浆，可有效吸收大量砂土。也可选择实际溢流方式，将泥浆泵吸入的泥浆输送至泥浆罐。泥浆罐两端设有溢流口，溢流口附在溢流口上进行内部排水和输送，实现了对土壤的统一处理，大大节省了时间，提高了工作效率，同时也避免了泥浆罐中大颗粒土的吸入。
3.2围堰施工突破施工难点
在港口航道疏浚施工中，围堰施工是一个非常重要的环节，也是施工的一大难点。围堰施工应尽量选择跨接地形较好的地段，有效提高围垦效率。在人工操作的基础上，对粘土层和填土层的开挖进行了后续的分层处理基础工作，碾压了土层，为围堰施工提供了良好的环境因素。
3.3抓斗挖泥船施工
在进行抓斗挖泥船施工过程中应严格按照以下几点要求：首先，整个使用必须根据分段分层分带的方式有序开展；其次，抓斗船驶入过程中，可进行其他工序的施工，例如开挖临时航道等等；最后，抓斗船需要驶入邮轮港池、新建高速客轮港池等区域进行工作。
施工单位可按照潮水位置、土壤条件等估算出每次耙头下落的具体深度，且各层边坡线位置需结合泥层厚度决定，整个边坡需设计成阶梯状，自下而上依次减少，使其发生自然塌方，以此简化施工步骤。此外，开挖时每当触及各层设计标高位置需预留出一定的备淤深度，避免在施工过程中出现回淤的现象。
使用该设备进行施工过程中，要想确保各个区域增深均衡，可选择分带施工法开展施工，考虑到挖泥船尺寸，具体分带宽度在10～15m最为适宜，由于挖槽地形原本就可能存在斜坡，在放坡时应考虑到水体深度，必要时可以选择DGPS定位配合施工，以避免出现漏挖问题。
3.4耙吸挖泥船施工
耙吸挖泥船主要包含耙头挖掘机与水力吸泥机两个设备，施工团队可以DGPS和电子海图来实时观察设备所处位置，确保其正确驶入开挖区后，将耙臂下放至所需深度，令耙头触碰到泥层。同时，可以利用潮位遥报仪开实时观察潮汐水位的动态变化，帮助调整挖泥船所处深度。设备耙松、挖掘完毕的泥沙需经由泥泵由耙头经由泥泵与排泥管，直至传输到泥舱内。
一旦船舱充满泥沙，应立即暂停开挖，只有先将泥船驶入指定抛泥区域完成抛泥后才可重新开工。综上，该设备是一个集挖泥、储存、抛卸于一体的设备。
该项目在使用耙吸式挖泥船进行施工时，严格依照了分段分层分带的顺序开展所有工作。（1）分段施工的目的是由于挖槽长度较大，施工标准指出一旦挖槽长度超过单个船舱所需承载的挖泥航段，必须选择分段施工的方式进行。此外，由于船体需要返航，因此在施工时应提前给船舶预留好掉头距离，以便施工的顺利开展。（2）分条施工的目的是为了将区域较宽的施工区分为几个均匀的小块，降低施工单位的控制难度。（3）分层施工的原因是由于深度不同的土层性质同样有所差异。为了避免出现施工方案不适用的情况，当土层厚度超过4m时，应选用分层施工的方法进行施工。（4）边坡开开挖需要注意以1:7的比例进行，放坡高差额应控制在5m，选择分层开挖方式的目的是确保开挖精度达到设计标准。由于该项目需分为两层进行放坡，因此耙吸船放坡方向最宜选择垂直坡向开挖的方式完成施工。因为使用的是双耙臂挖泥船，若是将耙吸船型宽固定为20m，那么在进行开挖时应保留2m距离的高差。（5）本项目内不同工序施工难度有所差异，导致其工期安排也应有所不同，距离时间安排必须考虑到整体工期的要求，依次根据施工难度合理安排所有施工工作。
结论
综合来说，港口航道疏浚工程施工是系统复杂的工程，不是一蹴而就的，其离不开前期的详细勘测与筹划，更离不开后续施工工艺和技术的优化引入。详细的勘测与筹划让我们获得更真是的海域环境信息，而施工技术的提升则推动制定科学有效的施工方案，选择最佳的施工作业方法，实现人员机械等的优化配置，提高港口疏浚作业的可操作性。港口航道疏浚工程也需要深入的研究与探讨，需要定期的总结与反思，及时总结发现问题，技术改革调整优化技术，港口航道疏浚更科学更高效，而工程建设质量也更有保障。因此我们必须重视港口航道疏浚工程施工技术的探讨，创新思路和技艺，确保港口航道的稳定运航。
参考文献：
[1]秦记华.港口航道疏浚工程施工技术[J].四川建材,2020,46(03):106+108.
[2]侯云波.港口航道疏浚工程施工的技术难点研究[J].居舍,2020(06):39.
作者简介：
姓名：王硕，1987年，男，天津宝坻，本科，工学学士，工程师，研究方向港口土建