港口航道施工工艺技术研究

港口航道施工工艺技术研究

王小飞

江苏路航建设工程有限公司，江苏常州，213000

身份证号：320483198107101746

摘要：随着全球贸易的发展和港口作业量的增加，港口航道施工工艺技术的研究日益受到关注。港口航道施工是确保港口安全通行的关键环节，涉及到航道开挖、沉箱安装、疏浚等多个方面。然而，目前存在着施工效率低、成本高、质量难以保证等问题，亟需对港口航道施工工艺技术进行深入的研究和改进。本文旨在针对这些问题，对港口航道施工的工艺技术进行系统的研究和探索。

关键词：港口航道；施工；工艺技术

引言

港口航道作为连接海上与陆地的重要通道，是保障货物流通和船舶安全的关键环节。然而，传统的港口航道施工工艺存在着效率低下、质量难以保证、安全风险高等问题，亟待进行深入研究和改进。目前，国内外学者和工程师对港口航道施工工艺技术进行了大量的研究和实践探索。一些针对特定工程的施工方法已经取得了一定的成功，但仍然面临着许多挑战。例如，港口航道施工中经常遇到的问题包括施工效率低、土壤条件复杂、高风险作业及环境保护、弃土问题难解决等。因此，有必要对港口航道施工工艺技术进行系统研究，提出创新的解决方案，以提高施工效率和质量。

1. 港口航道工程施工特点

1.1，港口航道工程往往处于复杂多变的地理环境中，包括海洋、河流、湖泊等，地质、地貌、水文等条件多样化。这使得港口航道工程施工面临着地质条件复杂、流域水文变化大等问题，增加了施工难度和风险。

1.2，港口航道工程施工的条件通常比较苛刻，包括潮汐、水流、水深、波浪、风力等因素的影响。这些因素对施工的时间、空间和安全要求提出了较高的要求，需要合理的施工计划和技术手段来应对。

1.3，港口航道工程施工需要使用大型设备和船舶，如挖泥船、浮吊、驳船等。这些设备要求稳定可靠，能够适应复杂的工况和施工环境，以确保施工进度和质量。

2. 港口航道疏浚工程设计

2.1 航道疏浚深度设计

确定港口航道疏浚目标深度时，首先要考虑的是航道通行船舶的要求和限制。根据不同类型的船舶，吃水深度各异，需要保证航道的水深能够容纳这些船舶的安全通行。对于大型船舶，通常需要较深的水深来确保其安全通过航道。此外，还需要考虑潮汐对水深的影响。潮汐是海洋中涨落的周期性现象，会导致水深产生变化。在疏浚设计中，需要综合考虑潮差的大小，并根据不同潮汐条件确定目标深度。确保航道在潮差变化范围内，始终具备足够的通行深度，以保证船舶的安全通行能力。此外，还需要考虑港口航道的水深要求。不同港口可能有不同的水深要求，这取决于船舶类型和航道使用目的。一些港口可能需要更深的水深来容纳大型船舶和提供更多的操作空间，而另一些港口可能只需较浅的水深即可满足船舶需求。

2.2 疏浚工艺选择

选择合适的疏浚工艺需要综合考虑多个因素，包括疏浚区域的地质条件、潮汐变化、水流等因素，以及疏浚效率、成本和环境影响等。首先，地质条件是选择疏浚工艺的重要考虑因素之一。如果疏浚区域的底质较硬，如岩石或钢筋混凝土等，机械挖泥可能是一个合适的选择。如果底质较软，如泥沙和淤泥，则常常使用水力冲击疏浚或切割吹填法。水力冲击疏浚利用高压水流冲击底泥，将其悬浮并通过管道泵送走。切割吹填法则使用挖掘机或切割设备将底泥切割，并通过吹填的方式将其移走。其次，潮汐变化和水流也是选择疏浚工艺的重要因素。如果疏浚区域受到大潮汐或强水流的影响，水力冲击疏浚可能更适合，因为它可以适应变化的水流和潮汐条件。而机械挖泥则可能在这些条件下效果不佳。

2.3 疏浚作业计划

制定详细的疏浚作业计划是确保作业顺利进行的关键。首先，根据天气条件、潮汐情况和航道通行需求，确定最适合的作业时间。需考虑潮差较小的时段和天气稳定的日子，以减少不良天气对作业进度的影响。其次，明确疏浚的具体作业区域，根据航道通行需求和疏浚的优先级确定作业顺序。重点将放在对船舶通行及港口运营影响最大的区域。第三，考虑设备运输和布置，确保设备能够及时到达作业现场。需要规划合理的运输路线，同时注意途中的交通条件和施工设备对道路的影响。最后，注意航道通行的需求和限制，在作业期间确保船只安全通行。可能需要制定配套的导航措施和临时通告，及时通知船舶调整航行路线。

3. 航道疏浚工程智慧管理方案的运用：

针对航道疏浚工程普遍存在船舶类型数量多、人员自律性不强、施工班组组织相对松散，在施工中经常出现运泥船中途乱抛乱卸、不按指定地点堆放、船舶施工状态难以掌握、运输船只的航行轨迹无法确定、各类信息不能及时收集上报等问题，引用“互联网+交通基础设施”发展新思路，实际施工中运用航道疏竣工程智慧管理系统。保证对航道疏浚工程中挖泥、运泥、卸泥的有效信息化监管，最大限度地简化日常事务，降低人工成本，提高工作效率，减少工作中的差错或延误。主要实现对船舶信息、人员、施工进度、船舶装卸、视频集中监控等功能。

4. 港口航道疏浚工程施工

4.1 准备工作

在施工前的准备工作中，确定施工范围和目标是十分重要的。这涉及评估疏浚区域的情况，包括水深、底质状况等，以确定需要进行疏浚的具体区域和目标。制定施工计划和时间表是为了合理安排工程进展，确保施工按时完成。同时，组织相应的人员和资源是为了确保施工团队和设备的到位，能够顺利进行工程。此外，准备必要的许可证和申请是确保符合相关法规和标准的重要步骤，如环保许可证和施工许可证等。

4.2 现场布置

在施工计划中，现场布置是确保施工设备和结构安全稳定的关键步骤。在疏浚区域进行现场布置工作时，需要根据施工要求和现场情况安放设备和机械，例如挖泥机、泵浦设备等。同时，还需要搭建必要的工程结构，如浮动吊船和浮筒，以支撑和稳定施工设备。确保施工设备和结构的安全稳定是为了防止意外事故的发生，保护施工人员和设备的安全。此外，在现场布置过程中，还需要遵守相关安全标准和规范，如设备间距离、稳定性评估等，以确保施工的顺利进行。

4.3 清除障碍物

在施工区域进行必要的障碍物清除工作是疏浚工程中的一项重要任务。水下岩石、堆积物等障碍物可能会影响航道的通行以及港口的正常运营。为了清除这些障碍物，可以利用机械挖泥、水力冲击疏浚或切割吹填法等工艺。在实际应用中，需要根据实际情况选择合适的工艺进行障碍物清除工作。在进行障碍物清除时，要注意安全操作，避免对环境和水生生物造成不良影响。同时，需要根据监测数据和施工计划进行调整，确保施工质量和效果。

4.4 疏浚作业

在实际的疏浚作业中，根据选定的疏浚工艺，进行相应的操作。在机械挖泥的情况下，挖泥船会被安置在施工区域，根据需要进行挖泥操作。挖泥船通常配备有巨大而强力的挖斗，它能直接挖掘出底泥或其他障碍物。挖泥船根据施工计划，按照指定的路径和深度，将底泥挖掘到合适的位置，并使其变得可处理。在水力冲击疏浚的情况下，高压水流会通过水枪或喷管，对底泥进行冲击。冲击力会使底泥悬浮于水中，然后通过泵送管道将其排出。水力冲击疏浚需要精确控制水流的压力和角度，以达到适当的冲击效果，并确保底泥顺利排除。切割吹填法涉及使用挖掘机或切割设备来切割底泥和岩石。挖掘机或切割设备根据需要，在施工区域进行精确的切割操作。切割后，吹填法会将底泥吹送到指定的地点，以实现清除和填充的效果。切割吹填法需要高度的技术掌握和操作能力，以确保切割和吹填的准确性与安全性。在实际疏浚作业中，施工团队需要密切合作，严格遵循施工计划和操作规程，确保作业的安全性和高效性。同时，还应注意环境保护，并遵守相关法规和标准，以免对生态环境造成不良影响。在施工过程中及时监测和评估疏浚效果，进行必要的调整和优化。

结语

总之，港口航道施工工艺技术研究对于保障港口的安全运营和发展至关重要。通过持续的研究和创新，可以不断提升施工工艺的效率和可靠性，保证港口航道的稳定运行。同时，在港口航道施工领域的研究和实践中，还需要加强跨学科的合作，整合各方资源，共同解决工艺技术研究中的挑战和问题，为港口航道建设和发展做出更大的贡献。

参考文献

[1]余超群,袁红兰.港口与航道工程施工的生态影响及对策[J].中国水运,2019(11):2.

[2]廖军.浅谈提高港口航道施工技术的意义及疏浚工程施工工艺[J].建筑与装饰,2019(14):2.

[3]路海象.港航工程施工危险源的识别探讨[J].冶金与材料,2020,40(5):156,158.