抓斗挖泥船施工質量控制探討

楊錫賢 易磊

摘 要：本文結合新海蚌輪在阿根廷布市地區工程中的施工情況，對抓斗挖泥船施工質量控制進行探討，從實踐中得出了一些切實可行的改進措施，為以后類似的工程施工提供參考。

關鍵詞：抓斗挖泥船，質量控制，主動耙平器

中圖分類號：U674.31? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）08-0075-02

1 抓斗挖泥船質量控制特點

鋼樁式抓斗挖泥船的優點在于使用范圍廣，基本不受水深限制，占用水域面積小，適用于狹窄、水淺和交通繁忙的施工區段，而大型抓斗挖泥船可以挖掘十分堅硬的泥質，不受雜物垃圾石塊的影響。但施工連續性較差，沒有固定的挖掘痕跡，疏浚平整度差，精確深度控制較差，容易造成淺點和超深現象，質量控制比較難。

2 抓斗挖泥船挖深控制措施

2.1 防止出現淺點的措施

施工出現淺點屬常見的工程質量問題，施工區存在淺點就無法通過竣工驗收，需進行掃淺施工，掃淺施工相當于對淺區重復施工，移船頻繁，耗時耗資，因此在施工中必須采取有效措施，防止淺點出現，確保一次施工合格。

抓斗挖泥船疏浚施工造成出現淺點的原因較多，主要有：抓斗挖泥船定位不準確或者排斗不合理造成漏挖出現淺點、抓斗下放深度不到位造成欠挖、邊坡不穩定塌方等。

針對上述原因采取以下措施：

（1）定期對抓斗挖泥船的定位系統進行比對，定期對抓斗零位進行復核，確保抓斗挖泥船的定位誤差和深度誤差滿足要求。

（2）抓斗閉合的過程中兩側可能漏泥，船體在施工中也會有微小的晃動，所以在排斗時要有一定的重疊量。在阿根廷布市工程中新海蚌輪通過試挖比對，確定排斗重疊量為0.4m較為合適。

（3）進距前后排斗也要有相應的重疊量，對泥斗充泥率較高的區域，進關量適當減少，從工程試挖結果得出，前后排的重疊量為1m效果較好。

（4）由于抓斗挖掘軌跡很不平整，還需確定合理的超深量來防止淺點出現。

2.2 超深控制措施

由于抓斗幾何形狀的限制和各種儀器或操作產生的誤差，抓斗挖泥船施工必須要有一定的超深量來確保整個施工區能全部達到設計水深。在抓斗挖泥船疏浚施工中，超深控制始終是難題之一，超深量過小，容易產生淺點，達不到設計水深;超深量過大會增加廢方量，降低施工效率，增加施工成本。

為保證施工效率，超深的控制主要是在清底層開挖時進行嚴格測量和控制。

（1）清底層施工時水位改正要確保精度，勤對潮位，及時記錄和潮汐表上的預測潮位比對，如果發現誤差過大，應馬上對潮位站進行校核;

（2）吊機操作要求平穩，盡量控制抓斗和上方GPS天線位置上下垂直，確保抓斗準確定位，抓斗接近設計標高時要放慢下斗速度，控制標高，嚴格按標高下斗，并保證抓斗排列均勻;

（3）根據施工進度及時測量，及時根據測量結果做好調整，以保證施工質量和減少超深量。

2.3 根據土質和厚度合理分層控制挖深

不同工程的土質和挖泥厚度不同，挖泥分層也是不一樣的，對于松軟土質，27方抓斗挖泥船施工分層厚度一般是4-5m，清底層一般預留泥層厚度為1.0～1.2m。比如在阿根廷YPF天然氣碼頭疏浚工程中，部分施工區域泥層厚度為5-6m，因此施工時分2層施工，第1層厚度4～5m，第2層厚度1m。第1層厚度大是為了提高施工效率，對疏浚質量不做嚴格要求，每關需要施工3遍，施工過程中盡量確保剩余泥層厚度均勻，有利于清底層施工質量。第2層要求按照設計水深施工，預留泥層厚度為1m左右，預留厚度太大容易出現淺點，掃淺更容易加大超深量，厚度太薄，稍微控制不好就出現較大的超深。

3 邊坡質量控制和易塌方區域質量控制

邊坡控制的總體原則是按設計坡度要求進行分臺階施工，按照“下超上欠，超欠平衡”的原則進行開挖，以達到邊坡要求。

3.1 邊坡質量控制措施

（1）主要根據土質確定臺階高度，土質較硬的臺階高度小一些，土質較軟的臺階高度可以大一些，阿根廷布市工程的土質主要為回淤軟土，新海蚌輪施工邊坡時臺階高度一般為2m。

（2）在施工邊坡時，坡上會有少量泥土滾落到坡腳，造成槽內邊線附近的水深達不到設計要求，所以在布市工程施工過程中，靠近邊線槽內的兩斗（4m）加深0.2m，避免坡腳出現淺點。

（3）由于邊坡區域泥層厚度分布不均勻，施工時要注意每個臺階的泥層厚度，合理分遍分層開挖。

3.2 易塌方區域質量控制措施

在阿根廷布市南港區的碼頭大部分是高樁碼頭，碼頭下面是架空的，常年回淤，碼頭下的區域一般疏浚設備無法進行疏浚，所以當抓斗挖泥船疏浚到碼頭邊時原有土層失去了穩定，經常會發生塌方，會造成碼頭邊出現淺點。為了提高施工質量，針對易塌方區域采取以下措施：

（1）根據塌方情況，靠近碼頭邊的4～6m適當加深。

（2）采取回斗挖法即時將塌方土清除，當施工完一關后，立即對靠近碼頭邊進行再次回斗疏浚，回斗次數視塌方情況而定。

（3）在靠近碼頭一側的船邊對已施工區段進行水深自檢（打水陀），根據自檢結果判斷是否還有后續塌方，及時調整挖深留足備淤深度。

4 確保施工質量的前提下提高施工效率

工程質量控制過程直接關系到一個工程是否合格，同時也是控制工程成本的核心要素。質量控制直接影響到了工程施工的進度和經濟效益。如何在確保施工質量的前提下提高施工效率是我們需要認真思考的重要問題。在阿根廷實施的項目中，我們采用了一些切實有效的施工方法。

4.1 針對泥層薄，流動性較好的土質，采用“梅花”挖法

“梅花”挖法操作要點：挖泥時不連續下斗，而是斗與斗之間留有一定的間隔，前移之后，挖第二排斗時，在原第一排斗兩斗之間處下斗，這樣依次前進，使所挖的泥面呈梅花形的土坑。采用“梅花”挖法可以減少挖斗數量，提高施工效率，但需要注意在施工時要適當加深，讓漏挖的部分坍塌入土坑內，使全斷面達到設計水深要求。排斗的間距要根據實際測量結果來確定。

4.2 根據不同的泥層厚度，合理排斗，合理分遍開挖

土質松軟，泥層薄，排斗間距應大一些;土質較硬，泥層厚，排斗間距應小一些。新海蚌輪挖寬24m，泥層厚度≤1.2m時，一般排12斗;泥層厚度達到1.5m時，可排14斗;泥層厚度超過1.5m一般要分遍開挖。對于泥層厚度大于1.5m的區域可以采取土方平衡的方法確定排斗數，比如泥層厚度為2m，第一遍可排7-8斗（必須均勻分布），第二遍排12斗。這樣比起挖兩整遍（24斗）就可以減少斗數，增加泥斗充泥率，提高施工效率。

5 主動耙平器在抓斗挖泥船施工中的應用

針對抓斗挖泥船施工平整度差的特性，利用新海蚌輪的船舶性能特點，項目部研制了新型刮板式主動耙平器用于疏浚施工，起到了削峰填谷的作用，淺點清除效果明顯，又減少了超深量，從而提高了工程質量。對于泥層薄的區域，配合采用“梅花”挖法施工，施工效率可以較大幅度提高。由于刮板式耙平器強度不高，只適用于軟土質。

新型刮板式主動耙平器工作原理：制作一塊24m長的鋼板，將船艏的兩個錨拆除，利用船艏的兩個錨機吊著鋼板，同時在甲板上畫好刻度尺，通過錨機控制和調整下放深度，在抓斗挖泥船進關前移的過程中拖著耙平器將已開挖的河床刮平。另外為了控制好耙平器下放深度，在耙平器兩端各系一根水砣繩，用于校核下放深度。

6 結束語

抓斗挖泥船施工需要根據具體工程的氣象、水文、土質、泥層厚度、施工環境等工況條件，結合抓斗挖泥船自身特點制訂合適的施工方法并通過試挖和總結，確定合理的排斗重疊量和泥斗下放最佳深度，才能使施工質量和施工效率都能取得較好的效果。