淺談航道疏浚工程的施工方法

劉偉祺

中國鐵建港航局集團有限公司第二工程分公司 浙江 寧波 315100

1 工程概況

淮河航道是全國內河航道與港口布局規劃“兩橫一縱兩網十八線”中的“一線”。某標段航道疏浚工程施工地點位于安徽省阜陽市、六安市境內，自三河尖至臨淮崗閘上共計62km，按天然和渠化Ⅲ級航道標準建設。

2 施工組織部署

2.1 施工準備

2.1.1 場地布置。根據設計圖紙對疏浚水域范圍的劃定，施工區域對于主航道的交通運輸影響不大。

對于施工中可能影響主航道的水域，設置符合要求的水上警戒信號及危險信號。對所有在水上設施的臨時停泊作出安排和配備相對的設施，并安裝必備的警戒措施。錨泊設施的位置、錨泊方式、信號的功能、位置和數量均按照海事、水上安全監督、港務等部門的要求，并報監理工程師核備[1]。

對于可能進行的爆破作業，則在辦理相應許可的前提下，必要時對作業水域進行暫時封航，以確保行船安全。

2.1.2 船舶進場準備。設備進場前，對所有需進場的船舶、設備進行設備自檢工作并填寫設備檢查報告表，將船舶、設備檢查報告表遞交監理審閱，以得到監理正式的書面批準后，即可進行船舶、設備的動員進場工作。

非自航挖泥船和輔助船舶，采用拖船拖帶的方式調遣。對于無限制航區，或不適宜長途拖航的中、小型船舶，采用裝運式調遣。施工船舶設備調遣時，各種證書必須齊全，符合航區安全航行的要求并經過船舶檢查部門的檢驗和港監的批準。

疏浚工程主要為水上作業，大部分施工人員為船員，疏浚施工人員及船舶操作人員均為專業作業人員，各操作人員均持有相關操作證件，并通過相關部門審批。船舶用電采用自備發電機供電，用水通過施工現場接駁口供水，相互間通訊采用無線電話或對講機。

2.1.3 測量準備。將進場的測量儀器設備進行標定檢驗后，由控制網引點引線，按照水上測量對施工布置范圍進行控制，布置若干臨時控制點作為標高基準，并對臨時控制點進行經常性的復核。

2.2 施工船舶選擇

挖泥船作業時，要避免妨礙運輸船舶航行，注意安全操作和設施的齊備。在現場要標定挖槽的準確位置，布設水位訊號、挖泥和卸泥區標志，經常進行水深測量，提高挖泥船運轉時間，研究改進挖泥方法。

本工程分以下兩種方式施工。

2.2.1 疏浚土方量較集中，施工點與拋泥區直線距離在4km以內的，采用絞吸式挖泥船直接吹填至擬定的拋泥區，結合工期本工程配置350m3/h的絞吸式挖泥船1艘及其輔助船舶。

2.2.2 有水下障礙物的河段、挖泥量較小的河段、施工點與拋泥區直線距離超過4km的河段，疏浚土方采用抓斗+運泥駁+吹泥船的施工工藝（二次倒運，絞吸式挖泥船吹填），結合工程要求，配置2m3挖斗式挖泥船1艘，300m3機動運泥駁船2艘。

本工程擬投入絞吸式挖泥船湖海絞008，本設備開挖淤泥漿最大濃度可達30%，平均濃度為20%～24%，開挖黏土泥漿最大濃度可達25%，平均濃度為15%～20%，清水流量2000～2500m3/h。工作日產量不低于5800m3，每月產量不低于10.44萬方。

疏浚泥方采取利于現有原淮河堤防加固時遺留取土坑、低洼地、灘地和設置拋泥圍堰區綜合方案進行疏浚泥方的處理。這樣既可以少占用農田又可填塘固基，滿足水利防洪要求。絞吸式挖泥船工作日產量計算：

M=QPn×24=2300×15%×0.7×24=5800m3/d。

M－工作日產量；Q－每小時輸出量；P－泥漿濃度；n－每日時間利用率。

3 絞吸式挖泥船施工工藝

3.1 絞吸式挖泥船施工工藝流程

絞吸式挖泥船的工作原理是有效利用離心泵產生真空吸進水下泥漿進入泵體，然后由其產生的排壓擠壓泥漿在排泥管中流動，通過輸泥管將浚挖泥土排至指定的吹填區[2]。

3.2 絞吸式挖泥船基本工作原理

絞吸式挖泥船由拖輪拖帶至施工區，利用DGPS精確定位在施工區挖槽起點，在完場與排泥管線的接卡等展布工作后，根據DGPS定位系統顯示設定的鉸刀位置定深下鉸刀橋梁，進行開挖，被鉸刀破碎的泥土通過挖泥船的離心式泥泵，將泥土通過排泥管線輸送至指定的納泥區。

圖1 絞吸式挖泥船施工示意圖

3.3 絞吸船管線敷設

結合本工程實際需要，本工程排泥管線主要由水上排泥浮管、路上排泥管及灘涂地排泥管三部分組成，各部分排泥管線在安裝過程中為保證連接質量采用橡膠管進行柔性連接。排泥管的敷設要求滿足以下要求。

3.3.1 水上浮管敷設。在施工場地內岸邊進行組裝，每組裝2節使用挖掘機輔助下水，浮管部分組裝完成后，通過錨艇將浮管拖至絞吸船吸泥管接口處進行人工輔助拼接。

排泥管與橡膠接頭連接處，要求所有螺栓都要安裝螺栓并緊固，各法蘭盤之間加裝防漏膠墊，水上浮管管線要求平滑圓順，并根據施工計劃預留富裕的長度以滿足施工要求避免因為施工過程中頻繁安拆影響施工進度。

每節水上浮管上安裝兩個浮筒，保證在施工過程中浮管永遠處于漂浮狀態，同時采用浮管錨加以固定設置錨漂顯示，并在浮管上每隔50m設置白光環照燈一盞，以便夜間觀察水上浮管的位置。水上管線敷設示意圖如下：

圖2 水上管線敷設圖

3.3.2 陸上及灘涂地管道敷設。在河堤外側布設排泥管架，排泥管架頭設置固定，陸上排泥管與灘涂排泥管采用橡膠軟管連接，選擇平直且最短的路線，盡量避免與其他建筑物交叉，陸上管線跨越大堤時，在管線外用4～5層無紡布包裹，同時在排泥管頂覆蓋50cm厚的黏土進行保護，兩側按1∶4的比例與原路面順接，以保證交通車輛正常通行。

排泥管出口在排泥過程中根據現場實際需要進行調整，以保證可以達到最遠排泥距離，減少管線調整布設的頻率有效縮短工期。

根據現場情況搭設適當的排泥管架，以使排泥管線通過支墩及管架翻越堤頂進入吹填區，排泥管線翻越圍堤示意圖如下：

圖3 排泥管線翻越圍堤示意圖

3.4 疏浚施工

挖泥作業應保持邊坡的穩定，超深超寬深度嚴格控制在允許的范圍內，不得對鄰近的各種結構物及設施產生損壞或影響，特別是在橋區疏浚，應嚴格控制，精確放樣，不得超挖。航道疏浚工程設計底線以內水域嚴禁存在淺點，設計底線以內水域的開挖范圍要滿足設計要求，開挖面不小于設計開挖斷面。開挖水域竣工后的平面位置，要符合圖紙要求或工程師指示[3]。

施工中，采用GPS-RTK和測深儀對疏浚段落進行檢測，發現不符合要求的地段，及時調整施工工藝、挖泥船位置，確保疏浚后的斷面符合設計和規范要求。

縱向分條：航道底寬度為60m，加上邊坡部分和超寬，斷面開挖寬度約90m，350m3／h的絞吸船理想挖寬為60m以內。縱向分2條開挖，條與條之間留有3～5m的重疊，防止隔挖。

橫向分層：土層厚度1m(含超深)以上的斷面，遵照“上層宜厚，下層宜薄”的分層原則，分多層開挖。

圖4 分層開挖示意圖

3.5 挖泥施工

淮河河流受地勢的影響有一定的流速，因而施工船舶必須平行于水流方向作業。抓斗式挖泥船在施工中采用錨纜控制平面位置，錨位設浮標標志，在施工水域抓斗式挖泥船拋設主錨纜及八字錨纜，主錨纜用以控制船體上、下移位，八字錨纜（或橫錨纜）控制船體左、右移位。水下開挖深度據落斗深度測定，考慮到使開挖能達到設計要求，開挖深度等于設計浚深加0.3m富裕水深。抓斗式挖泥船施工時，邊開挖邊探測，挖后水深根據檢測結果調整移位落尺、落斗深度，直至開挖效果達到以下要求：不出現大面積遺漏； 不產生較大的超深。

4 做好生態防護

在進行航道疏浚工程的施工之前，就需要對周圍的生態環境做好相應的預防保護工作，這樣才能確保在整個施工的過程中盡可能小的對環境造成破壞，保障生態環境的穩定發展。在施工過程中，嚴格按照國家有關環境保護標準要求設置環境保護設施，對施工生產產生的廢棄物、油污水、化學品等有害物質要嚴格回收，定期按規定統一處理，嚴禁隨意丟棄和排放到施工區域的土地或河流之中[4]。

5 結束語

對疏浚工程施工而言，應了解各種施工船舶的施工工藝，根據工程施工現場的情況來確定所需選擇的施工船舶的設備性能，對測量工作的控制也是關鍵的，因為測量工作貫穿施工的全過程，每一個工程開始前的第一項工作都是測量放線，疏浚施工過程必須通過頻繁的測量來指導疏浚工作的正常開展，因此測量的質量控制很是重要，是疏浚工程質量控制的基礎。若想做好疏浚工程質量的控制，需要不斷完善施工各個環節，有效的選取合適的施工工藝、工法，加強施工的現場控制，這樣才能有效地確保工程施工質量。