港口航道疏浚工程的施工技术探讨

(整期优先)网络出版时间:2024-05-09
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港口航道疏浚工程的施工技术探讨

郑毅

(辽宁中远海洋工程有限公司)110000

摘要:港口航道疏浚是以处理石沙为主的工程,在保证航道通行的同时,具有工期长、工程量大的特点,因此,有关理论研究与实践探索一直备受关注。针对这一现状,对港口航道疏浚工程中的一些常见的施工工艺进行了简要的介绍,并根据实践进行了较深的论述,以期为同行提供借鉴。

关键词:港口航道;疏浚工程;施工技术

引言:在港口航道疏浚工程建设中,挖槽施工技术、泥浆处理技术、环保施工技术等,这些技术对工程建设的质量、进度和环保性能都有很大的影响。为了更好地进行港口航道疏浚项目的建设,本文围绕这一主题进行展开[1]

一、港口航道疏浚工程施工常用技术

(一)挖槽施工工艺

港口航道疏浚工程中,挖槽法是一种比较常用的方法,在实际操作中,需要对挖槽的大小和深度进行控制。在进行基坑开挖时,要根据设计的具体情况,考虑到施工的进度与质量。必须对施工中的勘测工作进行严密的控制,以便对挖船进行合理的定位,减少漏钻的可能性;要根据设计和施工要求,进行试挖工作,对试挖过程中发现的回淤、漏挖等情况,要对测量图进行详细的分析,确定最佳的施工方案[2]

(二)泥浆处理技术

吹填法和水下抛泥法都是港口航道疏浚中常见的土料处理工艺,其主要内容是将开挖土运到填土区,大颗粒泥沙的集中处理,以及抛泥点的优选。例如,在水下抛泥方法的具体应用中,需要在比较平滑的地方进行抛泥,尽量缩短邻近场地之间的距离,在确保泥浆处理效果的前提下,还需要考虑到抛泥区的面积和深度。吹填法是一种很好的土壤回流控制方法,它可以对土壤进行高效的回收,在施工过程中,还需要对土壤进行合理的选择,根据挖泥船的扬程和排泥管的长度,来控制土壤的尺寸和数量。为了让积水更好地排出,周围的沟渠应该要科学地布置,同时也要注意围堰施工和吹填技术的结合[3]

(三)环境保护施工技术

环境保护施工技术也得到了越来越多的应用,可以最大限度地减少对环境的影响。绿色施工技术的运用,要避免水体敏感区域,严格执行悬浮物质的扩散控制,并辅以实时监控,控制施工进度,调整施工工艺,才能成功达到绿色施工的目的。具体可以从排泥管道的合理布局和吹填区域的溢水工程两个方面进行。在港口航道建设区,水上排泥管道的布局要充分考虑到风向和水流的影响,因此要设置弧形排泥管道,并做好锚固,同时还要对水下管道的连接进行详细的处理,采用三向管子锚和双向管锚的组合来保证航道的稳定。在建设水上管道时,需要设置夜间照明灯和子锚锚漂,如果采用绞吸式挖泥船,则要注意水上排泥管过长会造成管道断裂,如果水流速度太大,水上风浪太大,都会引起这一问题,所以,排泥管的长度要控制在300-500米之间。另外,还要注意输泥管线的紧密性,防止输泥漏泥造成环境污染,对从界面喷出的泥浆需要有针对性地进行日常养护,以减少输泥管线的断漏概率。吹填区吹填溢水工程会造成严重的环境问题,所以必须要科学地运用环保施工工艺,比如在吹填过程中要对溢流泥浆的流动方向进行有效的控制,防止大量的水流入泥浆造成污染,特别是要对溢流口排除泥水浓度控制,如将吹填点溢流口距离加大、采取分隔围堰设置、降低泥浆流速、提升排水流程,悬浮物实际浓度将更好地得到控制。另外,还必须对挖泥船与排泥管衔接点进行定期的检测和维修,确保衔接点不会发生破损或者连接不当,再加上一些补救措施,可以更好地防止和解决因突发情况而造成的污染事件[4]

二、港口航道疏浚工程的施工策略

(一)施工前的准备工作

疏浚是港口航道建设中的重要环节,为了使航道的设计符合要求,需要进行深挖、扩挖,并对水中的卵石、淤泥等进行不同的处理。在正式进行疏浚工程之前,要做好如下的前期工作:第一,要进行科学的规划。在施工之前,要科学地制定出施工计划,使各个施工环节都能流畅地进行;第二,为确保工程按时完工,必须根据水流特性,尽量减少不必要的工序;第三,对底床特性进行了较深的研究。通过对河床性质的了解,可以更好地保证施工的顺利和安全;第四,要对该区的水文地质条件进行研究。在施工过程中,要考虑到周围的环境等因素,不能影响到施工的正常进行,所需的设备也要根据具体的工程条件,有针对性的选择。

(二)施工流程及难点

在进行疏浚之前,必须先将河道中的淤泥清理干净,并进行相应的工作布置。目前,国内外多采用抓斗式挖泥船,并配有一批自航式耙吸式挖泥船,其中包括自航式挖泥船和大型抓斗船,以满足挖掘和外抛作业的需求。项目工程所处的航道环境复杂多变,地质条件差异明显,且有许多粒径大于40 cm的硬质块石,给工程建设带来了困难。在施工中,需要利用 DGPS进行精确放样,实现船舶艉部的精准控制,因此,合理选择疏浚软件十分重要。由于侧风施工极易产生潮汐现象,因此需要采用传统的管道锚固方法进行布置。在此基础上,考虑到自身重量的减轻,可能会导致浮锚问题的发生,尽管可以利用锚重的提高来减轻浮锚问题,但在过大的潮流作用下,可能会出现诸如“死弯”等现象,从而导致疏浚工作无法顺利进行,因此,科学的潮流分析和大型锚碇的合理布置十分重要。

(三)抓斗式挖泥船的施工

工程中的抓斗船作业采取了分段分层分道作业模式,进港环节可以同时进行航道的临时挖掘等其它工序的施工。因需进入高速客轮港池、邮轮港池等地区,需要根据土质、潮汐位置等精确估计每一次耙子落下的深度,并根据土层的厚度来确定每一层的边坡线位置,并配合阶梯式的边坡设计,可以有效避免天然塌方的问题,简化施工程序。当达到每一层的设计高程后,为了避免回淤,在开挖过程中,必须要预留足够的淤泥厚度,并采用分区施工的方法,将每一段的增厚均匀控制在10-15米之间。在开挖过程中,应充分考虑开挖过程中可能出现的地形坡度效应,考虑开挖面水深,并根据实际情况,结合 DGPS定位技术进行施工,以更好地防止漏挖。

(四) 耙吸式挖泥船的施工

耙吸式挖泥船是一种新型的吸泥机,已正常驶进挖掘区域的耙吸式挖泥船,在降入一定深度后,必须使泥层与耙头相接触。在施工期间,需要对潮汐和水位的动态变化进行实时观测,这种观测是根据潮位遥测技术来完成的,可以根据耙吸式挖泥船的水深来调整。在耙松挖掘后,需要将淤泥输送到耙吸式挖泥船的淤泥仓中,当淤泥较多时,必须停止挖掘,并将其移至特定的抛泥区,然后才能继续作业。耙吸式挖泥船采用分段、分层、分区的施工方式,可以有效地解决挖槽长度大、施工面积大、不同深度土层特性差异大等问题,并按1:7的比例施工,确保有5米的坡高差。可以采用两个层次的放坡法,采用耙吸式挖泥船在垂直坡向下挖掘,采用双耙臂式挖泥船,在20米宽的工程中,挖掘段的落差按间距2米来控制。另外,耙吸式挖泥船在施工中也要注意围堰施工、回填层与粘土层的分离,为以后的施工打下坚实的基础。

结论

综合以上分析,口航道疏浚工程的建设受多种因素的影响。从施工前的准备工作、施工过程和难点,以及抓斗挖泥船和耙吸式挖泥船的施工等方面,提出了切实可行的施工方案。为了更好地应用港口航道疏浚工程的施工技术,还必须注重环保理念的贯彻,新技术的应用,技术交底的落实。

参考文献:

[1]徐诚. 探讨提高港口航道施工技术的意义及疏浚工程施工工艺[J]. 中国水运, 2023, (12): 77-80.

[2]钟士祥. 港口航道疏浚工程施工技术要点剖析[J]. 珠江水运, 2023, (19): 111-113.

[3]郑毓勋. 港口航道疏浚工程施工技术的探讨与分析[J]. 珠江水运, 2022, (15): 99-101.

[4]萧尔钏. 分析港口航道疏浚工程施工技术[J]. 珠江水运, 2022, (07): 60-62.