关于港口航道疏浚工程施工技术的探讨

谢钱安 广东正方圆工程咨询有限公司

港口建设被认为是航运行业发展的基础，随着我国对外贸易总量不断提升，港口建设对地区经济发展产生直接影响。疏浚项目在港口航道建设中发挥着积极作用，对港口航行安全以及工作效率等产生直接影响，所以为了能够更好地适应社会发展需求，则需要全面推动港口航道疏浚施工的开展，这也是本文研究的主要目的。

1.港口航道疏浚工程施工的难点与对策

1.1 疏浚工程量偏大

航道疏浚工作量较大，在港口航道疏浚工程施工之前要求相关人员能够从工期节点入手，结合港口交通的实际情况合理安排施工船舶投入顺序以及数量，以此来确保施工效率符合预期，避免因为港口航道疏浚工程施工影响港口功能的实现。港口航道疏浚工程施工一般存在工程量大、工期紧张等特点，因此在施工中应该根据工程项目的具体内容以及施工强度等要求合理投入施工设备。为确保施工过程顺利进行，考虑到抛泥运距远、海上风量大等因素影响应选择性能理想、装载舱容量大的设备，依托高性能设备来提高施工效率，最终适应港口航道疏浚工程施工中存在的工程量偏大问题。而为了解决工程项目的质量要求，也可以根据施工实际情况作出调整，如抓斗船施工期间为提高效率可增设快速移动锚漂工具，避免施工中因为避让船舶而降低施工效率。

1.2 进出船舶对施工影响偏大

港口关系到地区的经济发展，所以在进行港口航道疏浚工程施工时，依然要确保港口功能的正常运行，在这种情况下施工必然会受到进出港口船舶的影响。为避免上述问题发生，则需要相关人员能够妥善做好各项协调工作，减少进出港口船舶带来的影响。在施工期间可指导相关人员做好安全检查工作，执行海上交通安全管理制度，将施工船舶安全风险问题控制在萌芽阶段；管理期间合理运用瞭望、VTS等方法完善日常管理措施，指导相关船舶事先做好避让；向相关部门汇报施工计划，根据部门的反馈结果来调整施工流程，并且能围绕施工现场实际情况优化港口安排运行管理工作，要求相关人员能够在合理调配施工船舶参与施工的基础上，确保港口吞吐功能稳定运行。

1.3 环保要求影响施工

在港口航道疏浚工程施工中环境保护问题不容忽视，尤其是在施工环节会产生大量的油污、废气，若不能有效处理上述环保问题将会对施工环境产生直接影响。因此在施工期间要充分考虑到其他施工因素的影响，如在抛泥时要尽量避免洒漏等问题发生，降低环境污染发生率。指派相关船舶收集施工中所产生的污水，将其统一运送至污水厂做集中处理。生产中所产生的污染物应根据当地海事部门的规定运送至有资质的单位做统一回收。在施工环节要避免大规模底泥重悬浮，这种施工技术手段可以减少对海洋生物的影响，凸显环境保护价值。

2.港口航道疏浚工程施工技术分析

2.1 确定港口航道疏浚工程施工流程

为了解港口航道疏浚工程施工基本情况，在前期考察中需要认真评估各项环境管理要求，结合施工现场以及勘测地形图等判断施工条件以便能够有效指导后续施工。在施工过程中耙吸船是常见的施工设备，按照溢流分段以及装舱方法合理施工，考虑到粉土砂等材质的溢流效果差，若在装载期间发现数量锐减则可以考虑暂停挖泥，避免因为长期溢流而造成回淤等情况。所以在施工中基本施工流程为：上线→下耙→挖泥→装舱→更改溢流档→划分舱位平衡点→起耙下线→艏吹站→接管与吹泥→拆管。

2.2 准备工作

施工前需要精准定位挖掘船，铺设输送管道，做好施工前的准备工作。技术人员需要仔细勘察地形，确定管道走向，仔细检查每节管道，避免由于管道破损导致环境污染。并需要校验测量仪器、侧绳长度等精确度。基于前期勘验情况，确定方向线，再进行放样测量。尤其是弯道航道极容易在施工期间发生偏差，影响疏浚工程质量。因此需要充分结合地形方向，明确弯道航道的具体位置。直线段放样需从断面桩开挖边线，在开挖边线中进行加密样竹，方便于直线作业。做好充足准备工作后，精准放样，提前预测可能遇到的不良工况，便于后续施工的有序开展，为工程质量奠定基础。

2.3 硬土质层的开挖与施工

在港口航道疏浚工程施工中可能遇到大量石块，与地面施工相比，海中石块的直径宽、重量大，体积较大的石块可能阻碍挖泥机运行，并直接影响到挖泥机寿命。为避免此类问题发生，在施工前应充分考察施工场地实际情况，从地质特征入手调整施工工艺，避免因为坚硬的土质而影响排泥管线布置结果。可选择大型反铲挖泥船，如通过津泰轮等设备参与施工，该装置的有效挖宽达到了20m，并且结合施工现场的特殊情况可以进行调整。施工期间遇到施工一侧存在泥驳的工况，会导致两侧挖宽不相等，所以施工中可采用“20＋10”m的配置方法，并根据施工现场条件进行调整，每条之间设置5m的搭接长度。在施工期间可根据不同土质做分层施工，一般每铲开挖的厚度可根据工况做出调整，例如港口航道疏浚工程施工中针对土质松散的情况，可将每铲的深度控制在700mm；而对于坚硬岩石或者铲齿与土层表面角度偏小的情况，在开挖期间可将平铲立起，每铲开挖的深度控制在400mm左右。

2.4 泥土处理工艺

目前常见的港口航道疏浚工程施工泥土处理工艺主要有三种，分别为：（1）吹填法。该方法的关键是将泥泵中所挖掘的土壤吹送至填土层区域，最终形成完整的土层结构。使用该施工工艺，在无接力泵的情况下应根据挖泥船管线以扬程等确定理想施工场地；能根据现场搭设沟渠，确保现场施工顺利进行。（2）水下抛泥法。在该方法挖槽期间应远离淤泥较多区域，优先选择水流速度快且容积面积小水域；同时为降低风浪等自然现象对抛泥施工产生影响，可选择临近区域为现场进行施工，这种施工方法可以充分缩小抛泥距离，并降低风浪等自然因素的影响。（3）边抛法施工。目前在港口航道疏浚工程施工中，边抛法是在挖泥船与长悬臂架相互作用下完成的，施工中应确保两者之间协同施工，在泥泵吸入泥浆后可将其运送至泥舱中，而溢流口则会被固定在泥舱两侧位置，通过溢流口可以实现快速排疏，并将泥土集中在一起，缩短了施工周期，提高港口航道疏浚工程施工效率。

2.5 围堰施工方案

在围堰施工前需做好测量以及施工方案交底工作，在围堰完成后即可做疏浚开挖，并对围堰做加高等处理。一般在围堰的戗堤期间可利用现场的砂砾石以及全风化泥岩等进行施工；在戗堤封闭后用砂砾石等填筑成型；对于易冲刷部位可用大块料做表面防护。因此整个施工过程的基本施工流程包括：施工现场处理→围堰填筑→围堰加高→表面处理。在形成戗堤后，根据现场清理覆盖层并开挖至基岩50cm以下。为保证施工质量，在围堰填筑中可以按照50m的标准做分段施工，铺筑的厚度为70-80cm，并在铺筑之后做碾压，此阶段的施工流程包括：清理覆盖层→基岩开挖→排水与清理→填筑围堰与碾压→进行第二层填筑。施工中所使用的围堰材料应严格控制含水量，在洒水碾压试验后确定最佳含水率。当围堰施工中达到一定高度后进一步检查止水效果，若发现局部渗水情况需做针对性处置。

2.6 挖槽施工

挖槽施工是港口航道疏浚工程施工的重要一环，在施工中需要按照公式（1）展开运算。

在公式（1）中，θ代表挖槽纵轴与水流方向的夹角，其单位为“°”；N为挖槽深度，单位为“m”；h为挖槽前的平均水深，单位为“m”；k为综合系数，是根据现场测量结果所确定的。

同时为满足港口航道疏浚工程施工的要求，挖槽施工中还需要考虑以下几方面因素的影响：（1）确定挖槽尺寸。在施工期间须严格控制挖槽的尺寸结构，确保其相关性能符合质量标准；为避免出现漏挖或者超挖等问题，需要做好重叠部分施工管理，一般挖槽的施工宽度应控制在5m左右，并且要注意避免槽梗等问题发生。需要对现场进行反复测量，根据航道界面调整挖船行进方向，若发现漏挖等情况则需要根据截面图判断现场情况。（2）在挖掘底部泥沙并形成挖槽时，为确保挖槽稳定性需将挖槽断面设置为梯形，其具体数据需要结合疏浚工程的宽度来确定，两边以谈定比例向上倾斜，最终打造一个倒梯形。根据土层性质可以按照表1的相关数据计算坡度值。

表1 边坡坡度值

3.施工质量管理

在港口航道疏浚工程施工中，为有效提高施工质量，相关人员在施工中打造到以项目经理为核心的施工质量管理体系，在项目经理的带领下对港口航道疏浚工程施工过程实施质量控制，要求整个项目中能够通过持证上岗的基础上，在场地内设置专职的质检人员，针对施工现场存在的质量问题进行反馈与纠正（见图1）。例如在围堰施工中若发现坡度设置不合理可以及时要求相关岗位负责人员进行调整，提高施工效果。

图1 施工质量管理结构

同时要完善施工前的事前施工质量管理方案，在港口航道疏浚工程施工前能够对整个施工过程进行质量控制，例如在吹填与挖泥中完善施工准备工作；做好施工设备的人员准备的检查工作，为确保土层开挖以及吹填等施工过程顺利进行，可在施工前对各个设备的性能准备情况展开判断，避免性能不达标设备进入施工现场。通过事前完善的施工准备，保证施工过程有序开展，避免设备故障影响正常的施工进度。施工前还需要做好技术交底工作，检查操作人员的上岗资质，对施工材料进行试验，确保所有施工材料达到质量标准。

而在准备工作中，应选择具有港口航道疏浚工程施工经验的队伍参与本次工程项目施工，并进一步完善工程项目的自检机制，配置专职的施工技术管理人员；施工现场要求相关人员能够落实图纸的技术规范，港口航道疏浚工程施工过程严格履行图纸，复核图纸内容，将施工质量贯穿于整个工程项目的始终。要求专业人员展开跟踪式质量管理，执行三级质量检查制度，要求至少两名以上质检人员确认质量标准，充分保证道道工序都具备质检人和责任人。每周组织质量监管会议，明确质量监管的重点和要点，将质量问题扼杀在萌芽中。质检人员要通过文本、图像等方式记录水位、挖深等各项指标，方便于事后分析施工方案。在每周会议上总结施工期间存在的问题，总结经验教训，不断提高施工水平和施工质量。此外要关注施工安全，充分考虑到土层稳定性采取对应的安全防护措施，要求作业人员务必注意自我保护，完整穿戴好相关保护设施，保证施工的安全性。

4.结语

港口航道疏浚工程施工的难度大、施工条件复杂，为了更好的适应工程质量管理要求，相关人员需要进一步完善施工技术管理方案，在掌握技术要点的基础上，妥善处理施工环境与技术流程，这样才能更好的适应工程质量要求，避免质量问题发生，全面提高施工质量。