渠立坤
湖州市公路水运工程监理咨询股份有限公司 浙江湖州 313000
摘要:随着社会经济的发展,现代航运对航道的要求越来越高,为有效保障航运对航道的质量需求,就一定要做好港口航道疏浚施工,合理运行相应的施工技术,提高施工质量。港口航道疏浚工程对资金的需求较大,同时对相关工作人员的技术水平也有着很高的要求。在港口航道疏浚工程施工中,相应的施工人员应当严格按照相关工程技术标准,合理规划工程施工流程,制定科学、合理的航道疏浚方案,保障航道疏浚施工质量,提升工程经济效益,保护环境。
关键词:港口航道;疏浚工程;施工技术;耙吸挖泥船
港口航道疏浚施工设备类型较多,其中耙吸挖泥船应用比较普遍,本文以耙吸挖泥船为例对港口航道疏浚工程进行研讨;耙吸挖泥船是水力式挖泥船中自航、自载式挖泥船;施工过程中船舶处于航行状态,不需要占用大量水域或封锁航道,施工中对航道中的其他船舶航行影响很少,因船舶可以自航,调遣十分方便,自身能迅速转移至其他施工作业区。耙吸挖泥船最早多用于疏浚中挖掘淤泥和流沙等,近年来,由于疏浚技术的发展,耙吸挖泥船性能得到不断改进,如安装各种新型耙头、各种不同形式的耙齿,以及运用高压冲水和潜水泵等,能够挖掘水下的黏土、密实的细沙,以及一定程度的硬质土和含有相当数量卵石、小石块的土层等。
1 耙吸挖泥船主要疏浚仪器配置
耙吸挖泥船主要疏浚仪器仪表有:压力表(含真空表),浓度计,流量计,产量计,吃水装载监视仪,纵横顷指示仪、耙头深度位置指示仪,疏浚过程监视系统,无线电定位仪,电子图显示系统,差分全球卫星定位系统(DGPS)等。
2 耙吸挖泥船施工方法
耙吸挖泥船是边航行边挖泥的自航纵挖式挖泥船,施工作业无需抛锚展布,也不需要辅助船舶配套行动。主要施工方法有;装舱(装舱溢流)施工法、旁通(边抛)施工法、吹填施工法;挖泥采用分段、分层、分条等工艺施工。
2.1装舱法施工 (1)装舱法施工时,疏浚区、调头区和通往抛泥区的航道必须有足够的水深和水域,能够满足挖泥船装载时航行和转头的需要,并有适宜的抛泥区可供抛泥。(2)当挖泥船的泥舱设有几档舱容或舱容可连续调节时,应根据疏浚土质选择合理的舱容,以达到最佳的装舱量。(3)当泥舱装满未达到挖泥船的载重量时,应继续挖泥装舱溢流,增加装舱土方量。最佳装舱时间,应根据泥沙在泥舱内的沉淀情况、挖槽长短、航行到抛泥区的距离和航速综合确定,并使装舱量与每舱泥循环时间之比达到最大值。(4)装舱溢流施工时,应监视对已挖区、附近航道、港池和其他水域回於的影响;应符合环境保护的要求,注意溢流混浊度对附近养殖、取水口等的影响;疏浚污染物时,不得溢流。(5)当疏浚粉土、粉砂、流动性淤泥等不易在泥舱内沉淀的细颗粒土质时,在挖泥装舱之前,应将泥舱中的水抽干,并将开始挖泥下耙时和终止挖泥起耙时所挖吸的清水和稀泥浆排除船舷外,以提高舱内泥浆浓度,增加装舱量。(6)当疏浚污染土或不易在泥舱内沉淀的粉土、粉砂、流动性淤泥且施工区水流不能将溢流土有效带出施工区和溢流对施工区周边海产养殖等有严重影响或对周边水域造成长期不利影响时,应采用抽舱不溢流施工。
2.2旁通(边抛)施工法 (1)当地水流有足够的流速,可将旁通的泥沙携带至挖槽外,且疏浚增深的效果明显大于旁通泥沙对挖槽的回於时。(2)施工区水深较浅,不能满足挖泥船装舱的吃水要求时,可先用旁通法施工,待挖到满足挖泥船装载吃水的深度后,再进行装舱施工。(3)在紧急情况下,需要突击疏浚航道浅段,迅速增加水深。(4)施工前要有环保部门的许可,对附近水域的回於没有明显不利影响。
2.3 吹填施工
耙吸挖泥船吹填施工分为艏吹和艏喷两种施工方法,其应满足要求:(1)驻船水域水深满足挖泥船满载吃水要求,单点定位吹泥时水域宽度不低于2倍船长。(2)单点定位吹泥进点时控制航速并提前抛艏锚,有条件时抛艉锚辅助定位。(3)泥门按顺序启闭,开启的泥门处泥沙接近抽尽时开启下一组泥门,随后关闭原开启的泥门,双列泥门左右对称成对启闭。(4)施工过程中,依据真空、流量、浓度和压力等变化情况,对泥泵转速、泥门开启数量和引水阀开度进行调节。
3 施工工艺要求
3.1工艺流程:施工上线—挖泥装舱—重载航行—至抛泥区或吹填驻航水域—抛泥或吹泥—轻载航行—施工上线
3.2 分段施工(1)当挖槽长度大于挖泥船挖满一舱泥所需长度时,应分段施工。分段长度可根据挖满一舱泥的时间和挖泥船的航速确定,挖泥时间取决于挖泥船的性能、开挖土质的难易、在泥舱中的沉淀情况和泥层厚度。(2)当挖泥船挖泥、航行、调头受水深限制时,可根据潮位情况进行分段施工,如高潮挖浅段,利用高潮航道边坡水深作为调头区进行分段等。(3)当施工存在与航行的干扰时,应根据商定的避让办法,分段进行施工。(4)挖槽尺寸不一或工期要求不同时,可按平面形状及合同要求分段。(5)分段施工时,宜采用GPS定位系统进行分段,便于挖泥船确定开挖起始位置,也可利用助航设施如浮标、岸标进行分段。
3.3分层施工 (1)施工区泥层厚度较厚时应分层施工。(2)当挖泥船最大挖深在高潮挖不到设计深度,或当地水深在低潮不足挖泥船装载吃水时,应利用潮水涨落进行分层施工,高潮挖上层,低潮挖下层。(3)当工程需要分期达到设计深度时,应按分期的深度要求进行分层。
3.4 分条施工 (1)挖槽宽度较大的航道、港池宜按挖泥船性能进行分条。(2)同一地段多艘挖泥船同时进行施工时,宜根据挖泥船航行需要和性能,按安全合理的原则进行分条。(3)同一挖槽横断面上泥层厚度或开挖难易程度差距较大时,宜按泥层厚度或土质进行分条。(4)部分挖槽需要先行增深时,宜按工期要求进行分条。
3.4施工顺序(1)当施工区浚前水深不足,挖泥船施工受限制时,应利用高水位先挖浅段,由浅及深,逐步拓宽加深。(2)当施工区泥层较厚、工程量较大、工期较长并有一定自然回於时,应先挖浅段,逐次加深,待挖槽各段水深基本相近后再逐步加深,以使深段的回於在施工后期一并挖除。(3)当水流为单向水流时,应从上游开始挖泥,逐渐向下游延伸,利用水流的作用冲刷挖泥扰动的泥沙,增加疏浚的效果。在落潮流占优势的潮汐河口和感潮河段也可利用落潮流的作用由里向外开挖。(4)当浚前断面的深度两侧较浅、中间较深时,应先开挖两侧;当一侧泥层较厚时,应先挖泥层较厚的一侧,在各侧深度基本相近后,再逐步加深,避免形成陡坡造成塌方。(5)当浚前水下地形平坦,土质为硬黏土时,应全槽逐层往下均匀挖泥,避免形成垄沟,使施工后期扫浅困难。
4 耙头的选用
耙头是耙吸挖泥船直接挖掘土壤的工具,是主要疏浚设备,对挖泥船的生产率有很大影响。耙头类型很多,各有其适用何种土壤的特点,所以疏浚施工应根据土壤性质尽量选用合适的耙头。挖掘流动性淤泥、松散砂选用冲刷型耙头;挖掘中等密实砂选用冲刷型耙头加高压冲水;挖掘淤泥土类、软黏土选用挖掘型耙头;挖掘密实砂选用挖掘型耙头加高压冲水;当选用挖掘型耙头施工时,挖粘性土选用扁齿,挖砂性土选用尖齿,挖硬质土耙齿短,挖软质土耙齿长。
结束语:
为保障水路运输行业的长久发展,需要完善航道以及港口的建设和维护工作。然而航道港口建设和维护的重点工程便是疏浚工程,因此,有关施工人员以及施工单位应详细掌握疏浚工程建设中的关键技术和重点技术,这样才能对港口航道疏浚工程的质量提供最大程度的保障。
参考文献:
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