◎ 肖蘭 長江宜昌航道工程局
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基于港口疏浚吹填施工技術(shù)與工藝的探索
◎ 肖蘭 長江宜昌航道工程局
摘 要:隨著我國社會經(jīng)濟快速、穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展,我國對外貿(mào)易經(jīng)濟也隨之增加,因此進行對外輸出的航空、鐵路運輸?shù)纫幌盗兴懡煌ㄟ\輸集結(jié)點樞紐的港口建設(shè)已成為我國經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展的重要組成部分。而疏浚吹填是能保障港口航道碼頭正常投入使用的一項重要的切實可行的水利吹填技術(shù)。本文結(jié)合國內(nèi)外疏浚吹填技術(shù)實施過程中出現(xiàn)的相關(guān)問題以及與疏浚吹填技術(shù)掛鉤的理論知識,對疏浚吹填技術(shù)進行淺析薄論。
關(guān)鍵詞:疏浚吹填技術(shù) 工藝與技術(shù) 吹填施工
隨著我國社會經(jīng)濟和對外貿(mào)易經(jīng)濟的快速持續(xù)發(fā)展,對外貿(mào)易的貨物輸出和國內(nèi)生產(chǎn)資源運輸?shù)牧魍咳找嬖龃螅诟劭诤痛a頭的船舶為增加單次的貨物運輸量,設(shè)計制造的規(guī)模越來越趨于大型化。因此,為了滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需求,處于沿江以及沿海地區(qū)的城市紛紛加快了建設(shè)水運資源運輸架構(gòu)的腳步并加大了對港口碼頭建設(shè)的投入力度,港口和碼頭的占地規(guī)模日益趨向大型化、規(guī)?;6诮ㄔ旄劭诖a頭航道需要應(yīng)用疏浚吹填技術(shù)與工藝,因此也會產(chǎn)生大量的疏浚土。而基于現(xiàn)在的狀況,未來我國的水運航海建設(shè)以及維護疏浚吹填市場也將不斷的擴大發(fā)展,疏浚工程量將不斷增加,成為水利建設(shè)的核心內(nèi)容。
1.1 疏浚工程
疏浚是指為了疏通、擴大以及加深河江湖等水域,而在水下進行的建設(shè)挖掘土石過程的工程項目。廣義上的疏浚包含在水下使用炸藥進行爆破以清除障礙物來達到目的。疏浚技術(shù)既包括使用人工勞力使河流斷流,也包括使用重工機械設(shè)備進行施工挖掘。
疏浚工程分為基建性疏浚和維護性疏浚兩種。①基建性疏浚主要是用來進行河道、港口、碼頭、船塢等水利設(shè)施的開建、改造以及擴建。②維護性疏浚是指對指定區(qū)域的河道進行維修和保護以延長其使用時間。
疏浚工程主要應(yīng)用于:開鑿新河道、港口;疏通和處理運河河道;加深、擴展以及清理河道;整治優(yōu)化港口航道的基礎(chǔ)環(huán)境;開挖新的船塢、碼頭等水利建筑物;進行填土造陸;清理河道航道的障礙物等等。
1.2 吹填工程
吹填工程根據(jù)作用效果的不同分為兩種,一種是放淤固堤,另一種是場平工程。放淤固堤工程在我國主要用于黃河大堤的加固。通過使用挖泥船等機械設(shè)備將黃河大堤內(nèi)灘過多的淤泥利用加壓泥漿泵輸送到黃河大堤外灘,待處理掉淤泥過多的水分后用來加固黃河大堤,增強堤岸的防護抗壓能力[3]。場平工程,主要用于我國的長江三峽周邊區(qū)域的城市中,在進行疏通長江河道時,使用吸砂船在長江河道中心區(qū)域采集富集的砂石,然后將砂石運送到岸邊指定的碼頭進行裝載,再通過運輸管道以及壓力泵將砂石輸送到城市中的場平區(qū)域。場平工程的實施,不僅處理了河道中富余的砂石,減少水患發(fā)生的概率,而且使用清理河道產(chǎn)生的砂石填平了城市中的低洼區(qū)域,這可是一舉兩得好方法。
我國疏浚吹填技術(shù)的發(fā)展歷經(jīng)了一百多年的歷史。
(1)初始階段,是我國疏浚吹填技術(shù)的起步階段,是正處于清朝剛剛打開國門,實施開放政策的時期。我國的疏浚吹填技術(shù)相較于其他國家已經(jīng)處于成熟時期的技術(shù)起步較晚,且有關(guān)技術(shù)方面的理論知識匱乏,缺乏相應(yīng)的指導(dǎo),因此我國為后期長遠發(fā)展著想,即使在借助學(xué)習(xí)各國技術(shù)起步的過程伴隨著外國勢力入侵的恥辱也沒有放棄,而是以此為戒,鞭策自己對疏浚吹填技術(shù)結(jié)合國情進行改善和優(yōu)化。直至我國建立了自己的疏浚工程局,由此書寫了我國近現(xiàn)代化疏浚事業(yè)開端的篇章。
(2)中期發(fā)展階段,處于新中國成立至改革開放以前時期內(nèi)。國家將舊中國遺留下來的船舶進行了深入改造和優(yōu)化,并將改造后的船舶重新投入使用,而且還大規(guī)模的擴大港口的吞吐量,大量建造新的港口碼頭。交通運輸部門綜合全國水利疏浚工程局成立全國性的疏浚工程公司,對全國各地的疏浚工程項目進行統(tǒng)一的管理和監(jiān)督,并加大投入大力培養(yǎng)相關(guān)方面的技術(shù)人才和專家。國家領(lǐng)導(dǎo)人高度重視我國疏浚業(yè)的發(fā)展,為其順利開展而頒布相關(guān)政策來保駕護航。從此,中國疏浚事業(yè)走上了大發(fā)展的道路。
(3)相對成熟穩(wěn)定階段,處于改革開放以后至如今的時期。改革開放以后,我國疏浚事業(yè)發(fā)展迅速,進行了大量的疏浚工程。隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,我國技術(shù)人才將科學(xué)技術(shù)與疏浚工程相結(jié)合,在項目進行過程中充分發(fā)揮科學(xué)技術(shù)的作用,自主研發(fā)水利設(shè)施設(shè)備,加速推動我國疏浚業(yè)的現(xiàn)代化進程的發(fā)展。從此,我國的疏浚事業(yè)已進入相對成熟階段。
3.1 施工前的準備工作
在施工工程開工前,施工單位應(yīng)該組織相關(guān)的技術(shù)人員到施工現(xiàn)場對水域的水質(zhì)、氣候、地質(zhì)、設(shè)施資料、施工水域的安全范圍以及施工的準確位置等進行詳盡的勘測,并根據(jù)勘探結(jié)果進行分析,確定合理的施工方案以及選擇合適大小的船舶。
3.2 施工工藝思路
施工工藝使用的前提條件是保證疏浚作業(yè)區(qū)域安全并能按期完成工作。
3.3 施工的船舶選擇
由于疏浚吹填作業(yè)地區(qū)的不同,疏浚物質(zhì)的性質(zhì)以及施工地的氣候、水文和地質(zhì)也會有很大差別,因此不同區(qū)域要采用不同的作業(yè)方法,選用不同的挖泥船。
在水域開闊的水港以及航道較長的河港,適合選用具有自航、自挖、自卸等功能的耙吸式挖泥船,不會占用太大的水域空間。若要在河口、航道以及湖泊等地進行疏浚作業(yè),適合選用絞吸式挖泥船,絞吸式挖泥船能夠集挖掘、運輸、排除和處理淤泥等疏浚功能于一身,能后連續(xù)不斷的完成工作,節(jié)省時間和成本。在風(fēng)浪小、水速慢等的開闊水域中,鏈斗式挖泥船是最佳選擇,該船只裝配有變速設(shè)備,能夠在作業(yè)中使用不同的速度和切削能力來挖掘不同的性質(zhì)的土地。抓斗式挖泥船適用于狹小的水域、碼頭、港口等,且具有設(shè)備簡單,造價成本低,損耗少等優(yōu)點。
3.4 施工工藝
針對不同的地質(zhì)需采取不同的施工工藝,這樣才能保證施工項目的順利進行。
(1)淤泥。在處理淤泥時,采用絞吸式工藝時,要采取低速,并加大橫向速度和前進的速度。采用鏈斗式工藝時,可以適當(dāng)加快斗速。而抓斗式工藝則應(yīng)使用梅花形下斗挖法。
(2)流砂。絞吸式要使用低速。抓斗式則應(yīng)采用梅花式下斗挖法。鏈斗式則應(yīng)加快斗速。
(3)可塑性粘土。使用絞吸式挖泥法時,需要調(diào)節(jié)使用高轉(zhuǎn)速,排泥的流速也應(yīng)增加,但橫向移動時的速度需要減少。抓斗式挖泥法則運用排斗挖泥來增強力度。而鏈斗式挖泥也需要降低斗速。
在進行吹填疏浚作業(yè)時,相較于傳統(tǒng)的建筑工程施工項目,吹填疏浚工程具有作業(yè)產(chǎn)品周期長、靈活性強、設(shè)備集約能力高等優(yōu)點]。但是疏浚工程在進行項目實施過程中需要投入大量的資金來支持項目作業(yè)的正常運行,而且會可能產(chǎn)生大量的作業(yè)廢料,工程量龐大,因此要保證疏浚吹填工程的順利開展,需要結(jié)合多項技術(shù)聯(lián)合眾多企業(yè)共同協(xié)調(diào)合作,互相監(jiān)督實施。面對工程量如此大的項目,如果各企業(yè)之間不能相互協(xié)調(diào)合作,資金材料的投入不能合理規(guī)劃使用,則不僅僅會導(dǎo)致資源成本的浪費,還可能造成相關(guān)施工企業(yè)的經(jīng)費損失投資失利,從而造成利益的損失。由此可見,合理控制成本不僅僅關(guān)系著相關(guān)企業(yè)的穩(wěn)定可靠的發(fā)展,也決定著我國未來疏浚吹填工程項目等的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。因此,怎樣合理的分配控制投資成本將是未來疏浚吹填項目重點研究探索的核心所在。
綜上所述,疏浚吹填工程是一項系統(tǒng)的可持續(xù)的工程。如今,我國正處于疏浚吹填技術(shù)大范圍應(yīng)用于港口碼頭航道的建設(shè)與圍海造陸的關(guān)鍵時期,我們更應(yīng)該加大對吹填技術(shù)施工工藝的探索與研究。結(jié)合古今中外不同階段的實例,深入了解分析疏浚吹填工程項目在施工過程中其管理控制、時間、成本分配、質(zhì)量安全等方面所存在的弊端和不足。在此基礎(chǔ)上,找出我國疏浚吹填技術(shù)與工藝在施工中所存在的問題和不足,加以改善和完備。
參考文獻:
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