大型耙吸挖泥船的浅滩切削施工

（中港疏浚有限公司，上海 200120）

大型耙吸挖泥船的浅滩切削施工

胡仲强，许洪文，黄锦彬，盛海明

（中港疏浚有限公司，上海 200120）

以桑托斯工程四标段C段浅滩的成功浚挖为例，重点分析了大型耙吸挖泥船在浅滩施工中的难点、要点及重点注意事项，并提出了相应的施工方案和保障措施，为类似大型耙吸挖泥船的浅滩切削施工提供了参考。

浅滩切削；施工方案；平整度；边坡

0 引言

巴西桑托斯港航道疏浚基建工程中，采取了“单耙上滩、分带分层开挖，收缩浅滩”的施工方法，利用大型耙吸挖泥船对航道四标段C段-5 m浅滩进行疏浚增深，在施工过程中不断探索和反复调整，最终取得了良好的工程效果。

1 桑托斯工程简介

桑托斯港是巴西最大的进出口港口，航道设计底宽为220 m，设计边坡1∶3，设计水深-15 m，基建疏浚工程量1 400万m3，航道土质主要为细粉沙、块状土、淤泥等。该工程是十分典型的航道疏浚工程，有老航道的疏浚增深，也有新航道的开挖。施工中遇到很多难题，如铁板沙、水下障碍物、污染土以及浅滩的浚挖等，尤以航道四标段C段浅滩的疏浚施工最为困难。

2 浅滩施工中的难点

2.1 浅滩水深小，船舶吃水大

浅滩位于桑托斯港原航道南面，上层为块状土，土质较硬，下层泥土中掺杂部分粉沙和少量贝壳。浅滩处于航道弯头的凸岸，受弯道环流的影响，造成大量泥沙沉积，平均水深-5 m左右，最浅处水深仅-3 m。施工船舶新海虎空载艉吃水约6.5 m，满载艉吃水约9.5 m，不能直接进入浅滩施工。浅滩从-5 m浚挖至-15 m有10 m的高差，采用何种方案施工，施工过程中如何避免产生大量的浅梗、垄沟，如何开挖边坡，保证边坡不会坍塌，均是浅滩施工的难点，也是保证工程顺利进展的关键因素。

2.2 航道内的浮筒影响

桑托斯港原航道水深状况不良，四标段C段航道便设置了8个浮筒。其中有6个浮筒位于新航道之内，浅滩部分被2号、4号、6号绿浮围住。浮筒的位置严重限制了船舶的走线，施工时既需保证船舶不向浅滩偏斜，导致压耙或搁浅，又需防止擦碰浮筒，这对驾驶员提出了非常高的要求。浮筒周边小范围内的浚挖死角，只能留待浮筒移位后再行扫除。

2.3 石头、重木等航道内杂物清除量大

四标段航道南面是桑托斯港工业码头，浅滩正处于码头边沿，且不在桑托斯港原航道范围内，建筑垃圾、块石、重木、轮胎等垃圾很多。施工时经常由于垃圾众多而导致耙头闷堵，每船起耙时需耗费大量精力清理耙头垃圾，一定程度上影响了施工工效。

3 施工方案及进度

3.1 施工设备及安排

为了最大化发挥船舶特性，保证施工进度，先后安排了航浚5001和新海虎轮进行浅滩浚挖。

浅滩底质硬，而航浚5001耙头较轻，切割泥土能力差，施工效果不理想。故先行利用航浚5001轮将浅滩全面增深至-5 m，满足新海虎单耙上滩的最低水深要求后，新海虎轮趁潮进点施工。

3.2 施工方法

进点施工前对四标段C段水深情况、土质情况、水流情况及来船情况等进行分析，根据现场情况制定“单耙上滩、分带分层开挖，收缩浅滩”的施工方法，并考虑C段浅滩施工时的安全隐患，制定相应的压耙应急预案、搁浅应急预案和主机跳停应急预案。

由于浅滩水深很差，船舶无法直接进入浅滩开挖，只能在控制船舶吃水的状态下（必要时船舶只补给两周的油水量），采用单耙上滩的方法。按约每25 m一带将浅滩划分为5带（如图1所示，最外侧第5带为边坡），逐带开挖，每带初始定深-7.5 m。

图1 桑托斯工程四标段C段浅滩分带开挖示意图Fig.1 Sketch map of zoning excavation for the shoal in section 4-C of Santos channel dredging engineering

当第1带水深达到-7.5 m，在挖泥前抽舱，减小船舶吃水，上滩开挖第2带。此时船位在第1带上，单侧耙切削第2带。随着第2带的增深，控制船位逐渐向第2带移动，使得另一侧耙浚挖第1带。双耙采用不同定深值，切削第2带的耙头定深-7.5 m，增深第1带的耙头定深-9.5 m。依此进行浚挖，逐渐收缩浅滩。

3.3 施工进度

新海虎于2011年2月5日进入四标段C段施工，4月11日顺利完成该段-9.5 m验收节点，浅滩范围疏浚下方59万m3；5月23日该段-12.5 m验收节点，浅滩范围疏浚下方38万m3。同时，C段除浅滩外的航槽，均匀增深至-14 m，疏浚下方81万m3。至此，4C段浅滩完成清除。

4 施工质量控制

4.1 平整度控制

随着耙吸挖泥船的不断大型化，河道疏浚施工中的河床平整度愈发难以控制[1]。桑托斯工程四标段C段浅滩由-5 m浚挖至-15 m，增深过程中的河床平整度更难保证。这需要施工中严格执行定深、分层开挖。C段浅滩底质以块状土为主，施工中以层高1.5~2.5 m分层，实际定深点如下：-7.5 m，-9.5 m，-11.5 m，-13.5 m，-15 m。施工初期，单耙上滩，分带施工，相邻两带间水深进度不一。为了保证双耙的效率，采取不同定深值。外侧一带耙头定深-7.5 m，内侧一带耙头定深-9.5 m，使外侧耙头上滩切削的同时，内侧耙头进行浚挖增深。这样既能保证河床平整度，又提高了施工效率。

控制河床平整度的另一个关键因素是合理走线。利用“耙吸疏浚监测平台V2.0”的施工轨迹线记录功能，有侧重地均匀布线，“插空挡，走重点”——查看本阶段施工的轨迹线排布，走线时插轨迹线空挡；根据最新的测图，调整阶段走线重点，在水深较差的区域，增加上线次数。

4.2 边坡施工

四标段C段浅滩施工属于新航道开挖，浚挖其南侧边坡是该工程中的重点，开挖时需特别注意防止坍塌[2]。桑托斯港航道设计边坡为1∶3，坡角水深-9 m，边坡水平距离为18 m。施工中采取阶梯开挖法形成边坡，结合开挖分层厚度、航道底质及耙头宽度（新海虎耙头宽4.62 m），选取阶高为1.5~2 m，每阶水平距为5~6 m。

如图2所示，浅滩分带施工进行至第5带（即边坡——在航槽底宽220 m基础上外延18 m）时，先后定深-7.5 m、-9.5 m浚挖。达到-9.5 m水深时，边坡最外档一阶水深已达要求，第5带需浚挖宽度收缩为18 m-6 m=12 m，定深-11.5 m浚挖。施工时遵循“由上层至下层，由外阶至内阶，严格定深，渐次切削”的原则，防止边坡处产生深垄沟、高浅梗的情况，增加工程难度，甚而引发边坡坍塌[3]。

图2 边坡施工阶梯开挖示意图（单位:m）Fig.2 Sketch map of stepped excavation for the slope construction

5 结语

桑托斯工程四标段C段浅滩的成功切削，关键在于做好3点：船舶安全、平整度控制、边坡施工。施工前做好充分的安全准备，施工中甲板与机舱间、驾驶员与操耙手间始终保持良好的沟通，有效地规避搁浅、压耙等事故的发生。因地制宜，选用合适的方案施工，并在施工过程中根据实际情况适时调整[4]。同时，在整个施工过程中，严格执行分层施工、定深施工，控制河床平整度，确保工程稳步开展。

[1]臧海翔.航道疏浚施工质量标准和控制对策研究[J].中国水运，2012，12（9）：98-99. ZANG Hai-xiang.Study on quality standards and control measures of channel dredging engineering[J].China Water Transport，2012，12（9）：98-99.

[2]姜中，陈锋，徐青青，等.浅谈锦州港航道疏浚工程中边坡及挖深控制[J].中国水运，2010，10（8）：166-167. JIANG Zhong，CHEN Feng，XU Qing-qing，et al.Discussion on the slope and dredging depth control of the channel dredging engineering in Jinzhou Port[J].China Water Transport，2010，10（8）：166-167.

[3] 李志强，谷元龙，李旭.疏浚工程的质量控制[J].黑龙江水利科技，2006（3）：192-193. LI Zhi-qiang，GU Yuan-long，LI Xu.Quality control of dredging engineering[J].Heilongjiang Science and Technology of Water Conservancy，2006（3）：192-193.

[4] 王简年.疏浚工程中施工管理的浅析[J].广东交通，2006（6）: 39-40. WANG Jian-nian.Analysis on construction management of dredging engineering[J].Guangdong Traffic，2006（6）：39-40.

第一届全国强夯地基处理技术研讨会通知

第一届全国强夯地基处理技术研讨会将于2014年11月21—22日在天津举办，研讨会以“强夯地基处理技术的理论创新与工程实践”为主题，立足于交流近年来我国强夯地基处理技术领域的最新研究成果，并致力于推动相关理论和技术在工程实践中的应用。

会议分以下几个专题：强夯加固机理与理论研究；强夯地基处理设计；强夯地基处理施工技术；强夯地基处理监测与检测技术；特殊土地基的强夯加固技术；强夯地基处理技术综述；强夯地基处理技术最新进展。

欢迎广大科技工作者提交论文，会议论文应围绕主题。会议将出版非正式论文集。会议期间学术委员会将组织专家对所提交论文进行审稿，精选一定数量的优秀论文在《中国港湾建设》刊出。论文格式请参照《中国港湾建设》论文排版格式，论文请通过电子邮件发到大会秘书处论文指定邮箱：qianghanghuiyi@126.com。

论文提交截止时间：2014年5月1日

论文录用通知时间：2014年7月1日

会议由中国土木工程学会土力学及岩土工程分会地基处理学术委员会主办，中交天津港湾工程研究院有限公司承办。联系人:曹永华15922159808，刘天韵13752673155。

会议期间将举办新技术、新设备、新工艺等展览，欢迎各单位联系参加。

（会议秘书处）

Construction of shoal dredging for large-scale trailing suction hopper dredger

HU Zhong-qiang，XU Hong-wen，HUANG Jin-bin，SHENG Hai-ming
（CHEC Dredging Co.，Ltd.，Shanghai 200120，China）

Using the successful shoal dredging in section 4-C of Santos channel dredging engineering as an example，this paper analyzes the difficulties，key points and precautions in shoal dredging construction with large-scale trailing suction hopper dredger，and proposes an appropriate construction program and several safeguards as a reference for shoal dredging constructions with large-scale trailing suction hopper dredgers.

shoal dredging；construction programs；flatness；slope

U616.21

：A

：1003-3688（2014）03-0065-03

10.7640/zggwjs201403013

2013-08-19

胡仲强（1970— ），男，上海人，中级船长，从事港口与航道工程施工。E-mail：zss@checd.com