码头岸坡开挖技术质量控制研究

发表时间:2021/3/11   来源:《工程建设标准化》2020年22期   作者:张祖林
[导读] 边坡开挖是疏浚工程施工中的一道关键工序,尤其在护岸、
        张祖林
        天津港航工程有限公司?天津市 ?300456

        摘要:边坡开挖是疏浚工程施工中的一道关键工序,尤其在护岸、码头等构筑物附近的开挖,稍有疏忽极易危及码头等安全。所以在施工中应选取适宜的疏浚设备,制定合理的施工方法,并加强施工过程中的动态监测,以确保边坡的开挖质量。本文结合港区某处典型码头岸坡开挖工程,结合既往的施工经验与技术总结,对岸坡开挖中的施工技术与质量控制关键环节进行进一步分析研究。
        关键词:码头、岸坡疏浚;施工技术;质量控制;分析研究
        1 选取试验段进行典型施工
        选取50m断面进行典型施工,采用小型绞吸船结合抓斗船的岸坡开挖施工工艺,初步把握岸坡土质、船机效率、施工工艺等,结合台阶自然塌方效果,将施工工艺进行最优化处理。该工程中抓斗船一期清障已经将泥面开挖至-3.50米左右,考虑该地区土质以淤泥质粘土和粘土为主,塌方效果良好,因此将首个台阶设置为自坡顶处抓斗开挖泥面至-6米,台阶高3米左右,后续沿设计坡面线连续设置两个1.5米高台阶及6个1米高台阶。典型施工结束后进行水深测量,结果表明,上方3米高台阶塌方不足,造成欠挖较多,其余台阶自然塌方效果良好,通过分析决定将坡顶处3米高台阶拆分为二,即增加一个1.5米高台阶,以保证坡顶处塌方情况优于上述方案,再次测量结果表明,台阶塌方情况良好,实际成坡线位于合理范围内,因此选定该方法为本工程岸坡开挖施工方法。
        由于遵循“宁欠勿超”的施工原则,最终交工前需对岸坡进行扫浅施工,由于铰刀直径为2.2米,相对于岸坡欠挖20cm,超深40cm的验收要求已近6倍之多,因此需对绞吸船扫浅进行严格的质量控制。若再按原先开挖台阶进行扫浅,则在台阶底施工时,当摆刀至台阶底端时,铰刀下边缘已达到设计坡面线下方0.56米处,随着挖泥不断进行,势必将造成岸坡超挖,对施工质量造成严重影响。为了保证扫浅质量,通过分析,采取将施工计划线向海测平移的方式,保证在台阶最下端摆刀时,铰刀下边缘与设计岸坡线相切的扫浅施工方式。通过上述扫浅方式,得到的最终断面线质量良好,基本满足设计要求。
        通过分析上述岸坡开挖工艺,可以归纳得出以下几点结论:
        (1)典型施工需要制定详尽的计划,充分了解施工土质、船机效率等影响施工的直接因素,确定的方案能够很好地指导后续施工。
        (2)岸坡扫浅施工时需要对工程情况作出准确全面分析,扫浅时仍遵循“宁欠勿超”原则,严禁出现超挖现象,以免影响岸坡稳定性,造成施工工期滞后,耗费成本等一系列后续问题。
        2 岸坡开挖关键环节技术质量控制研究
        2.1 绞吸船铰刀定位系统的建立及校核
        首先将业主单位提供的控制点引至施工现场附近的陆地建立临时基站,并对基站的控制参数进行校核,再将船上定位系统的三参数修改为当地参数,最后利用测深探头对铰刀挖深系统进行标定,以确保船舶定位系统的精确。此外,施工过程中还应定期对上述系统进行跟踪观察和定期校核,以确保定位系统的正常使用。
        2.2 安全技术交底及导入施工计划线
        施工前需做好班组的技术交底,与操作手多沟通。本工程技术、安全交底采用多媒体交底的形式,将本次施工技术、安全、质量等控制措施内容以多媒体的形式向施工班组进行交底,交底同时听取施工班组对交底内容的理解及看法,结合施工班组的意见确定最终的施工工艺后绘制并导入施工计划线。
        2.3 确定施工操作规程
        首次施工时由在船技术员与有经验的操作手共同拟定操作手法,并对其它操作手进行指导。

为保证岸坡施工质量,我们要求施工班组必须统一操作手法,保证施工断面效果一致,施工中严禁水手代替驾驶员进行施工,在进、退台车、倒锚等过程中需严格按照典型施工方案中制定的方式,每3-4 台车必须进行一次倒锚以避免横移锚角度过大勾塌岸坡断面;为保证岸坡施工质量,根据实际管线长度合理调整甲板泵、水下泵的转数,根据本工程实际管线长度,开挖岸坡时甲板泵为1560 转,水下泵为1550 转,开挖岸坡时铰刀转速调至2 档,开挖连带泊位时铰刀转速可提至3 档;施工过程中各操作手必须严格按照施工计划线进行施工,严禁超摆、过线不提桥梁等现象的发生。
        2.4 加强施工过程测量控制
        (1)摸清施工队伍的质量水平及施工习性,对诊下药。如作业班组甲在施工中习惯将样标挖除,班组乙通常将样标遗留,通过测量、分析发现,在该工况条件下,班组甲的施工习惯更有利于工程质量,应对班组乙的施工习惯加以纠正或夜乙方的施工地段对施工方案稍做调整,预防不合格的发生。
        (2)对检测中暴露出的问题进行分析。采取相应的措施,必要时对施工方案进行修改。如施工区域为流纱泥土质,在施工中应加强边坡的整体性检测,如发现问题,应进行施工方案的修订或变更边坡设计,防止发生严重的超挖,危及码头岸坡安全。
(3)在施工中只有勤测量才能发现质量上的问题,疏于测量容易导致对工程质量的失控。比如清障与疏浚交叉作业中,如原边坡开挖方案中没有考虑清障,而实际进行了清障,或在清障后没有进行严格的测量,仍安原施工方案进行施工,易发生不合格现象。
        2.5 检测结果及调整措施
        2.5.1 第一阶段(-4m~-9m)
        待抓斗船完成岸坡-4m 以上断面开挖(即完成-2.25m、-3.3m 两个水深平台及-4m 区域)后绞吸船进场继续对-4m~-15.3m 岸坡区域进行开挖,第一阶段计划线共分-4.5m、-6m、-7.5m及-9m 四个水深台阶,施工时采用连带施工的方式,即开挖-6m时带着-4.5m、-9m 带着-7.5m的施工工艺。
        2.5.2 第二阶段(-9m~-14m)
        待绞吸船完成岸坡-9m 以上岸坡断面流水开挖后退回第一阶段起点继续对-9m~-14m 岸坡区域进行开挖,施工工艺同第一阶段(即连带施工)。典型施工后及时进行自检测量,断面间距取5m,共11 个断面,本阶段断面分析为-9m~-12m 区间内的断面质量情况(因-13m 台阶在第三阶段仍需进行开挖,故存在欠挖现象属正常情况)。除三个断面存在超深情况,最大超深为0.5m,其余检测断面均可做到超欠平衡。调整措施:-10m、-11m、-12m、-14m 四个水深平台计划线水深均上抬0.2m(即调整后的水深平台为-9.8m、-10.8m、-11.8m、-13.8m)。
        2.5.3 第三阶段
        待绞吸船完成岸坡-14m 以上岸坡断面流水开挖后退回第一阶段起点继续对-14m~-15.3m 岸坡区域进行开挖,施工工艺同第一阶段(即连带施工)。典型施工后及时进行自检测量,断面间距取5m,共11个断面,本阶段断面分析为岸坡整断面开挖质量情况(包含抓斗船开挖的-2.25m、-3.3m两个水深平台)。测量结果显示-14m 以下存在超深现象,最大超深0.5m,其余断面均存在码头前沿线处欠挖的现象,平均欠挖0.4m-0.6m,但岸坡整断面处于超欠平衡状态,仍满足岸坡稳定要求。
        3 结语
        由此可见,码头岸坡疏浚除了采用抓斗船开挖后,也可采用小型绞吸船开挖,本文选择了某个具体项目作为研究对象,阐述了采用绞吸船开挖岸坡的工艺要点及质量控制研究,通过比较,绞吸船开挖岸坡在效率、成本等诸多方面优于单独采用抓斗船施工。故新的岸坡工艺施工方法值得在岸坡开挖强度高、岸坡监测有保证的工程中推广使用。
        参考文献
        [1]《水运工程质量检验标准》(JTS257-2008)
        [2]《疏浚与吹填工程施工规范》(JTS 207-2012)
        
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