港口航道的疏浚工程施工技術研究

宋昊通

（河北省水運工程規劃設計院，天津 300000）

隨著社會的發展，現代航運對于航道質量提出了更高的要求。為了保障航道質量能夠滿足運行需求，航道的疏浚施工成為重中之重。而港口航道疏浚工程和一般的建筑工程不同，其具有較強的隱蔽性，并且對于設備性能和技術要求非常高。港口航道的疏浚工程對于資金需求較高，在施工過程中，施工人員必須要嚴格按照相關技術標準，合理運用施工技術，保障疏浚工程質量。

1 港口航道疏浚工程

航道疏浚是一項隱蔽工程，也是一項難以管理的港口工程。港口航道的疏浚自古以來就在進行。自18 世紀以來，蒸汽機的發明將港口航道疏浚帶入了一個新時代。大量大型挖泥船參與了疏浚工程，確保了疏浚工程的質量。根據疏浚區域的施工條件，可使用水力式挖泥船和機械挖泥船疏浚航道。圖1 所示為挖泥船施工流程圖。

圖1 挖泥船施工流程圖

本次研究工程為天津港北航道，是天津市2022 年重點建設項目。天津港港口岸線總長32.7 千米，水域面積336 平方千米，陸地面積131 平方千米。天津港由五個港口組成：由北疆港區、南疆港區、東疆港區、臨港經濟區南部區域、南港港區東部區域。天津港與全球180 多個國家和地區的500 多個港口、120 條集裝箱航線和550 多條航班建立了貿易關系。

2 港口航道疏浚工程的難點與對策

2.1 環保要求影響施工

在港口航道疏浚工程開展過程中，環境保護不容忽視，尤其是施工過程中產生的大量油污和廢氣[1]。如果環境問題得不到有效解決，將直接影響施工環境。因此，施工過程中應考慮所有其他施工因素，如污泥清除避免撒漏等問題，減少環境污染。施工期間產生的廢水收集在相關船舶上，并運至廢水處理廠將其集中處理。而產生的污染物則需要根據當地海事部門的規定運送到相應單位進行回收。在疏浚工程施工期間，避免大規模底泥重懸浮，降低對海洋生物的影響，提高環境保護意識。下表1 為港口航道疏浚工程的環保技術要求。

表1 環保疏浚技術的特點

2.2 進出船舶對施工影響偏大

港口與區域經濟發展密切相關。在港口航道疏浚工程施工過程中，必須保證港口作業的正常運行[2]。在這種情況下，進出港口的船舶將不可避免地對施工產生影響。為了避免發生上述相關問題，需要做好相應的協調工作，降低船舶到港和離港的影響。同時做好安全檢查工作，合理利用控制措施，執行海上交通安全管理制度，最大程度降低船舶風險。另外，實施VTS、瞭望等方法，完善日常管理措施，提前通知相關船舶做好避讓工作；將施工計劃及時上傳給相關部門，使施工過程和部門反饋結果更好融合，基于港口運營情況優化關口管理環節，相關人員需要合理安排施工傳播，保障港口的穩定運行。

2.3 疏浚工程量偏大

航道疏浚工作內容繁雜、工作量大，所以在開展航道疏浚施工前，工作人員需要根據港口交通情況組織各個時段施工船舶的數量和順序，保障施工質量和施工效率，避免港口航道疏浚工程對于港口造成影響。而天津港北航道疏浚工程不僅工作量大，并且還具有工期緊的特點[3]。因此，需要根據疏浚工程的具體內容來合理選擇施工設備。為了保證疏浚工程順利開展，需要充分考慮拋泥距離長、風量大等問題，所以選擇性能最好、處理能力強、裝載艙容量大的設備，提高疏浚工程施工效率，適應大量的施工作業。為滿足工程質量要求，也可根據實際施工情況進行調整。例如，在自動卸船施工過程中，為了提高效率，可以增加快速移動的錨浮筒，以防止船舶在施工過程中移動，降低施工效率。

3 港口航道疏浚工程施工技術分析

3.1 測量放線

全站儀通常用于陸上控制測量及斷面樁放樣。對于水下測量，使用水尊重儀、測繩等。在驗證過程中，其他監視和測量儀器應在使用前進行校準，以確保測量結果的準確性。主要測量儀器見表2。

表2 航道疏浚工程使用的測量儀器

3.2 試挖工作

完成前期準備工作之后，先開展河道試挖工作。開挖前，應收集河流土壤樣本，并詳細分析河流土壤樣本的密度、化學成分和其他數據參數。同時，專業人員準備研究河流并進行初步預測研究，以評估疏浚工程的影響。數據收集和早期預測分析用于疏浚工程的早期規劃，以及施工期間的優化和調整。圖2 為挖泥船挖泥施工示意圖。

圖2 抓斗船挖泥施工示意圖

3.3 泥土處理

3.3.1 吹填法

吹填法主要用于將挖出的土運至填土區進行綜合處理。主要目的是防止土壤流回航道，以避免出現污染、堵塞等問題。而實施吹填法進行泥土處理時，施工場地的選擇非常重要。在沒有接力泵的情況下，應根據相關管道和挖泥船的高度確定最合適的土方工程，如垃圾填埋場和廢坑等。相關區域周圍的施工溝渠應確保相關活動的順利進行，并為完成后續排水實現吹填施工[4]。圖3 所示為吹填法施工流程。

圖3 吹填法施工流程

3.3.2 邊拋法

使用邊拋法來處理泥土需要用到挖泥船和長懸臂架。而為了保證兩種設備之間協調，可以在渠道的一部分放置泥漿，方便回收含有大量顆粒的沙質土。當泥漿泵吸收泥漿時，泥漿進入泥漿艙，相應的安全閥位于泥漿罐兩端附近。通過溢流口方便向水內排輸，這一方式還可以集中泥土，方便統一處理，節省大量時間，提高工作效率。同時，邊拋法可以有效防止含有大顆粒的土壤進入污泥池。

3.3.3 水下拋泥法

挖槽盡量選擇水流速度較快、容積較小的區域，避免選擇淤泥較多的區域。為了確保填埋區內的風浪和水體不影響填埋活動，拋泥場可以選擇相鄰區域的填埋場，以縮短拋泥距離，減少風浪的影響。確定所選拋泥區域的深度和面積，以確保其不會干擾拋泥船的正常操作[6]。

3.4 圍堰施工

圍堰施工前應進行測量，提出施工方案。圍堰完工后，可以進行疏浚、開挖和處理。一般來說，圍堰施工期間，可以充分利用施工現場的砂礫石、全風化泥巖等作為施工材料進行施工。當在戧堤封閉之后，砂礫石也可以作為填筑材料；圍堰中容易被沖刷的階段主要使用大塊料進行表面防護。所以，圍堰的基礎施工流程為：現場處理→ 圍堰填筑→ 圍堰加高→表面處理。在形成戧堤之后，對于覆蓋層進行清除，然后在基巖下方50cm 處開挖[7]。為保證圍堰工程的施工質量，在50m標準位置進行分段施工，鋪筑厚度為70～80cm。鋪筑工作結束后開展碾壓處理。該階段的施工流程為：基巖開挖→排水與清理→填筑圍堰與碾壓→進行第二層填筑。在圍堰施工期間，必須要嚴格控制圍堰材料的含水量，通過澆筑、碾壓試驗等可以確定最佳含水量。結束圍堰高度施工之后，需要及時檢查圍堰的止水效果。如果存在局部泄漏情況，應進行特殊處理。

3.5 挖槽施工

3.5.1 挖槽尺寸的確定

在港口航道疏浚施工期間，應控制相應的開挖尺寸，確保其符合設計標準。開挖期間應避免非開挖。而開挖挖槽過程中，保證挖槽重疊，寬度應保持在5m左右。為了避免施工期間發生管溝問題，需要一邊開挖一邊測量，保障相關數據的準確性。開挖方向應根據相應的渠道斷面進行調整。如果有滲漏，可根據渠道位置進行開挖[8]。

3.5.2 挖槽深度的確定

航道疏浚和開挖前，必須進行開挖試驗，以確定開挖工程的具體深度，保證實際開挖工程符合設計和實施要求。而試挖環節中，避免回於、漏挖問題是主要解決的問題。因此，施工人員應充分考慮開挖過程中不同情況的可能性。有必要仔細研究和分析類似的地圖，以確定在進行一定分析后，深部結構是否可用于采礦。此外，施工單位應根據工程建設的實際情況和自下而上施工的原則，對施工進行系統監控。

4 總結

綜上所述，港口航道疏浚工程施工難度大，施工條件復雜。為了保障港口航道疏浚工程的質量，相關人員應在掌握關鍵技術點的基礎上，完善施工技術管理計劃，正確管理施工環境和施工過程，以更好地滿足工程質量要求，避免出現質量問題。疏浚工程施工前，需要基于施工要求和周圍海域環境，制定科學合理的施工方案。此外，在港口航道疏浚工程施工過程中，應特別注意海洋環境保護，避免危害海洋環境。合理應用疏浚施工工藝，根據港口航道運營情況及時調整施工。在疏浚工程施工過程中，加強對相關工作人員和設備的配置，保障施工順利開展，確保航道疏浚工程的最終質量可以滿足要求。