港池暗礁物理破碎施工與質量控制探討

陳茂生 渤海石油航務建筑工程有限責任公司

1.工程概況

研究項目為桂平市城市規劃區南部長安工業園內中海油桂平油品碼頭工程項目。碼頭位于郁江右岸，其上部分距離貴港航運樞紐102.8km，下部分距離桂平航運樞紐6.8 km。碼頭上游2.4 km 處為貴梧高速郁江特大橋，碼頭下游1.8km處為桂平郁江二橋，碼頭后方1km處為桂平油庫庫區。碼頭近期吞吐量為33×104t/年，遠期吞吐量為66×104t/年，擬建3000t級成品油裝卸泊位1個。從碼頭綜合設計頭通過能力分析，近期吞吐量為67.50×104t/年，遠期吞吐量為95.03×104t/年。從工程的綜合狀況上分析，總疏浚量為22789.4m3，挖方邊坡為1：3，超寬4m，超深0.5m，本工程的開挖范圍需要從碼頭前方到江側25m。

從本項目中港池暗礁物理破碎施工的特點上分析：（1）本次疏浚工程需要在樁基施工、岸坡施工后進行。其中中風化石灰巖挖除是項目施工的重點所在，需要采用物理破碎的方式進行處理，而后利用水上船舶來挖除。（2）由于本工程位置處于內河水域，因此需要考慮汛期水位的影響，按照往年的水位統計，項目所在地的汛期在6月到9月份之間，并且極易出現極端天氣和降雨，嚴重影響水位變化情況。

2.施工工藝流程

對于本工程中的港池暗礁物理破碎施工而言，需要對其施工工藝流程進行分析。首先需要水下挖泥，采用反鏟挖泥船進行操作，將表面覆蓋層進行清除。然后再通過船上挖掘機和水下破碎錘進行物理破碎操作，將礁石運送拋泥區。其施工工藝為：施工測量→港池挖泥→物理破碎→挖礁石。施工順序為由水到陸，碼頭工作平臺前方港地、碼頭工作平臺東側港池、碼頭工作平臺西側港地。

2.1 施工測量

在疏浚之前，需要進一步對施工區域的區域地形、疏浚區域、地質情況等進行測量，確定水深。一旦出現地質勘探報告不符合的現象，及時和設計勘探單位聯系，清除可能對施工造成的障礙。

采用DGPS全球定位系統進行定位，由陸地基準臺和船臺接收機進行共同觀測，通過基準臺來確定觀測值的改正數，并且利用數傳電臺將數值傳輸到船臺，然后對觀測值進行修正處理，最終求得船位坐標。通過計算機對數據采集和處理、自動繪圖等數據進行處理，然后利用電子顯示屏對挖泥區段的輪廓線進行顯示，設計挖槽邊線和運動軌跡，實現實時導航。

2.2 淤泥清理

在測量完成后，需要組織工程船舶進場，依據現場的情況利用反鏟式挖泥船進行水下挖泥操作，挖泥船選用1200型水上挖掘機，在進入施工區域后采用船身上的定位樁進行定位，運泥船需要停靠在挖泥船的江側，對挖泥船前端水上挖機的淤泥進行清理。水上挖泥機的臂長為14m，開挖深度設置在水下12m，單鏟挖方量為5m3。明確挖泥船的水上作業半徑后由上游向下游進行扇形開挖，一次性清淤到巖面，將疏浚物運送到指定的拋泥區。

施工遵循“縱移挖長、橫移挖寬”的作業原則。項目涉及的疏浚施工寬度為20m，需要分兩幅進行開挖，分為岸側和江側，均為10m。先對岸側進行開挖，在開挖過程中需要將船構件底部淤泥進行清理，如果巖石高度超過24.1m以上，則需要將巖石破除后，方可進行大面積開挖。當挖泥船結束一個斷面的縱向開挖作業，由現場工作人員操作其前進一段距離再進行下一階段開挖，需要注意的是，操作過程中，應控制前進距離小于挖掘機臂張開的長度，防止出現漏挖現象。

另外在同一挖掘區域內，挖泥船的橫移和縱移都屬于小范圍的移船，而挖泥船的主體主要是依靠單根鋼樁完成的，兩根鋼樁通過交錯提起的方式來控制船身，讓船體能夠按照指定位置來完成定位。

2.3 破除和開挖巖石

礁石物理破碎工作需要利用船上挖機和破碎錘進行聯合施工，在施工過程中還需要控制好巖石破碎的深度，及時對水深情況進行測量，保證礁石破碎質量。

（1）本項目施工區域中，需要清理的礁石為孤立巖石，并且呈帶狀分布，礁石主體主要為石灰巖。（2）對于表明強風化層而言，需要利用測探儀進行水下測量工作，對礁石主體情況進行分析，并且進一步確認礁石的分布，按照對水下地形進行測量而反饋出的信息來和圖紙進行對比，有針對性的進行破碎工作。（3）對于中風化層礁體而言，需要將挖掘機單鏟換為單鉤，對水下巖層表層進行刨松。單鉤受力和單點受力都可對中風化巖層進行刨松，待到整幅段刨松完成后，需要更換上單鏟來對松動巖層進行鏟除。然后采用水下破碎錘能夠對石灰巖進行破碎，同時利用水上挖機將運輸船運輸到制定地點進行拋卸。（4）挖泥船作業期間，需要控制其吃水深度，避免出現淺點或者導致超深過多的情況。現場施工過程中，有必要對挖測進行校驗，并測定水尺修正值，只有當挖泥深度校正后才能開始正式挖泥。挖泥船橫移速度需根據項目所在區域地質確定，如果過快可能會造成設計深度以上的土無法完成挖掘，最終造成淺點。另外還需要通過現場試挖的方式求得橫移速度。在施工初期還需要對斷面土方淤積情況進行測量，依次作為標準提出標準的施工挖掘值，避免二次清淤。

2.4 疏浚處理

在施工開挖時，其開挖尺寸不能小于設計的規定，嚴格將超寬和超深情況控制在允許的范圍之內。另外當開挖深度比較大的時候需要進行分層開挖，每一層的開挖深度需要按照土質條件和開挖方法進行確定。在開挖過程中，需要及時的進行報驗處理，檢查數量控制在5～10m之間為一個斷面，至少保持3個斷面以上，采用測深儀和測深水砣進行測量，每個點控制在2～5m之間，斷面需要取平均值。對于非巖石地基而言，在允許偏差下按照設計表的規定進行執行。

3.質量保障措施

為保證工程的順利開展，項目部建立了完善的質量保障體系。項目經理作為本項目第一責任人，由項目經理部總工程師擔任并負責，在施工過程中需要配合質檢工程師行使質量否決權。其次需要強化對所有工作人員的宣傳教育，提高全體員工的憂患意識，讓其真正能夠理解質量是企業生命的內涵，保證施工過程中所有組織者和管理者都具備超強的質量意識。

在施工開始前，需要讓所有項目部管理人員對施工圖紙進行學習，熟悉并掌握設計圖紙關鍵步驟及質量要求，并且認真參與到校正圖紙工作當中。此外，項目經理需組織相關人員參加研討會，明確其中施工工藝，綜合各方意見后，由項目總工程師綜合對施工組織設計步驟進行編制，擬定所有的工程質量措施，定期開展質量分析。各級管理層都需要明確各自崗位質量要求，將責任落實到個人，由此加強現場施工質量管理，提升整體工程質量。嚴格按照圖紙和技術規范進行施工，自覺接受業主代表、監理工程師進行檢查和監督。

4.結束語

對于港池暗礁物理破碎施工和質量保障工作而言，需要嚴格按照設計文件進行施工，詳細了解港池疏浚區域的暗礁分布情況，結合地質鉆孔數據來進行針對性的港池疏浚施工，并且結合類似碼頭項目礁石淺點工作經驗進行處理。