甘詩(shī)剛
摘要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,以及對(duì)外貿(mào)易的不斷開(kāi)放,我國(guó)對(duì)于港航工程建設(shè)的需求量也在不斷地增大。在港航工程的建設(shè)發(fā)展中,基槽開(kāi)挖和港池疏浚施工技術(shù),是港航工程建設(shè)發(fā)展中比較常用的兩項(xiàng)應(yīng)用技術(shù),對(duì)港航工程的建設(shè)進(jìn)度、質(zhì)量等具有極為巨大的影響。本文以某港航工程為例,對(duì)基槽開(kāi)挖、港池疏浚兩項(xiàng)施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)對(duì)港航工程進(jìn)行具體分析,探究相關(guān)的影響因素,以及優(yōu)化方案,推動(dòng)港口經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:基槽開(kāi)挖;港池疏浚;港航工程
一、前言
基槽開(kāi)挖和港池疏浚是港航工程建設(shè)施工中的重要環(huán)節(jié),對(duì)工程的整體建設(shè)進(jìn)度、工程質(zhì)量等方面都有極大的影響。做好基槽開(kāi)挖和港池疏浚,在施工建設(shè)的過(guò)程中,能夠在港航工程的建設(shè)施工提供可靠的各類水下管道填埋條件,減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的損傷,盡可能地對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行維護(hù),保障人與自然的緊密聯(lián)系。因此,必須加強(qiáng)對(duì)港航工程中基槽開(kāi)挖和港池疏浚施工技術(shù)的利用,提高工程的整體施工質(zhì)量。
二、港航工程的基槽開(kāi)挖港池疏浚技術(shù)
(一)港航工程的定義
港航工程是指覆蓋碼頭、防堤坡、護(hù)岸、堆場(chǎng)道路、船塢船臺(tái)、船閘、水下地基及基礎(chǔ)、土石方、人工島及平臺(tái)、海岸及近海工程、巷道整治及排水工程、疏浚、與吹填造地、水下開(kāi)挖與清障、水下炸礁等工程事物的行業(yè)[1]。
港航工程在我國(guó)現(xiàn)今的經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展中,具有非常重要的意義。目前,我國(guó)的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,與各國(guó)之間的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易往來(lái)也在不斷地增多。如果不能有效的保證我國(guó)的港航工程建設(shè)進(jìn)度和建設(shè)質(zhì)量,或相關(guān)施工技術(shù)存在問(wèn)題,那么在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中,很有可能造成工程應(yīng)用中各類事故不斷,或?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。
(二)基槽開(kāi)挖
基槽開(kāi)挖就是為應(yīng)對(duì)埋設(shè)基礎(chǔ)需要,開(kāi)挖的土體而形成的地域地面的空間。通常情況下,開(kāi)挖單個(gè)基礎(chǔ)土方,當(dāng)土方的長(zhǎng)度是寬度的三倍及三倍以上,且寬度不大于三米時(shí),叫做基槽。當(dāng)?shù)酌娣e小于二十平方米,長(zhǎng)寬比不大于三,則成為基坑。當(dāng)開(kāi)挖整體房屋的基礎(chǔ)時(shí),叫做大開(kāi)挖基坑。開(kāi)挖深度超過(guò)五米的土方時(shí),叫做深基坑[2]。下圖1為基槽開(kāi)挖施工圖
(三)港池疏浚
疏浚就是開(kāi)通、加寬或開(kāi)挖深河湖等水域,通過(guò)人力或機(jī)械等形式開(kāi)展水下土石方開(kāi)挖的工程。
通常情況下的疏浚包括水下爆破法進(jìn)行的炸礁、炸灘等工作,人工開(kāi)端流施工的小河流。機(jī)械施工廣泛使用各類挖泥船,偶爾也使用索鏟等陸上施工機(jī)械進(jìn)行疏通。
疏浚工程廣泛應(yīng)用于幾個(gè)方面:
1.新航道、港口等施工。
2.加深、拓寬目前的水道和港口。
3.對(duì)水道、渠道、水庫(kù)中的淤堵進(jìn)行清理。
4.開(kāi)挖碼頭、船塢、船閘基坑。
5.進(jìn)行吹填造地、填海等工程。
6.清除水下垃圾。
疏浚是一種自古以來(lái)的工程施工形式,在古代疏浚工程是通過(guò)人力,使用簡(jiǎn)單工具進(jìn)行的疏通工作,隨著時(shí)代的不斷發(fā)展,機(jī)械化的施工形式逐漸取代了傳統(tǒng)的人力施工[3]。在目前的數(shù)據(jù)工程建設(shè)中,通常都是用挖泥船等機(jī)械,進(jìn)行疏浚施工。疏浚土處理是疏浚土開(kāi)挖施工中,延伸的一項(xiàng)工作,二者構(gòu)成了疏浚施工的整體。
三、工程的具體概況
本次研究的項(xiàng)目工程包括有航道和港池疏浚兩個(gè)部分。航道總長(zhǎng)約為四萬(wàn)米,是由三個(gè)部分所組成的。在設(shè)計(jì)方案中,要求把設(shè)計(jì)范圍疏浚至水下23.3米,將疏浚土處拋至A、B兩個(gè)制定的疏浚土處理地點(diǎn)。在經(jīng)過(guò)相關(guān)工作人員對(duì)施工工程的詳細(xì)勘察后,總結(jié)出疏浚區(qū)的土質(zhì)為:粉細(xì)砂、巖土、淤泥等。對(duì)航道的過(guò)往規(guī)格分析,浚前總量為1774.56萬(wàn)立方米,而原航道的二區(qū)(航道變更后疏浚位置無(wú)變化)前期,完成了7.33萬(wàn)立方米的疏浚工作。工程的剩余疏浚土處理總量為1767.23萬(wàn)立方米。詳細(xì)數(shù)如下表1。
四、工程特點(diǎn)
(一)特點(diǎn)一
在該工程的港池疏浚施工過(guò)程中,由于重點(diǎn)疏浚施工區(qū)域處于外航道,季風(fēng)的影響非常巨大,產(chǎn)生的涌浪對(duì)施工具有很大的影響。因此,為了保障疏浚工程的施工效率和穩(wěn)定,必須配備抗風(fēng)浪能力強(qiáng)的大型挖泥船[4]。
(二)特點(diǎn)二
在本工程的施工建設(shè)過(guò)程中,由于航道的設(shè)計(jì)水深為水下23.3米,港池疏浚的施工量也非常大。因此,為了保障工程的施工質(zhì)量,以及工程建設(shè)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),所使用的挖泥船的挖深必須能夠滿足航道設(shè)計(jì)深度的需求。下圖2為港池疏浚施工圖。
(三)特點(diǎn)三
由相關(guān)勘察工作人員對(duì)疏浚區(qū)完成勘察工作后,疏浚區(qū)的土質(zhì)為粉細(xì)砂、巖石和少量的淤泥。結(jié)合相關(guān)勘察鉆孔工作人員的數(shù)據(jù)報(bào)告,通過(guò)報(bào)告的相關(guān)數(shù)據(jù)分析可知,疏浚區(qū)的巖石量并不是非常多,但巖石的分布區(qū)域太廣,處于很多的孤立巖石淺處。結(jié)合前期對(duì)工程航道的勘察,在相應(yīng)的勘察設(shè)計(jì)的巖石區(qū)外,仍存在一定量的巖石。當(dāng)前的鉆孔資料中,沒(méi)有體現(xiàn)疏浚區(qū)的巖石分布,所以,存在明顯的遺漏,也可以理解為,實(shí)際需要進(jìn)行的疏浚巖石量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出鉆孔發(fā)現(xiàn)的巖石量。
(四)特點(diǎn)四
疏浚區(qū)中發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)爭(zhēng)年代遺留的危險(xiǎn)物品,對(duì)疏浚工作的推進(jìn)產(chǎn)生了極大的危害性。為了保障數(shù)據(jù)施工的順利推進(jìn),必須盡快向相關(guān)單位進(jìn)行求助,排除危險(xiǎn)物品帶來(lái)的安全隱患,提高工作人員的生命安全保障。
五、基槽開(kāi)挖、港池疏浚的施工工藝流程
在港航工程的基槽開(kāi)挖、港池疏浚的施工技術(shù)應(yīng)用中,為了保障港航工程的施工質(zhì)量,相關(guān)工作人員必須對(duì)基槽開(kāi)挖、港池疏浚的施工工藝進(jìn)行深入分析,明確在施工技術(shù)應(yīng)用中常見(jiàn)的問(wèn)題,以及相關(guān)的影響因素[5]。在港航工程的施工建設(shè)中,工作人員要嚴(yán)格遵照基槽開(kāi)挖、港池疏浚的施工標(biāo)準(zhǔn)以及技術(shù)操作規(guī)范,保障施工質(zhì)量,提升工程建設(shè)的整體質(zhì)量。
在港航工程的建設(shè)施工中,基槽開(kāi)挖、港池疏浚的具體操作流程為:對(duì)測(cè)量控制點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核,工作人員應(yīng)對(duì)將要開(kāi)工的地點(diǎn)進(jìn)行全面的復(fù)測(cè),檢驗(yàn)前期勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,并保障與相應(yīng)的設(shè)計(jì)施工方案相匹配,在測(cè)量的過(guò)程中,不僅要對(duì)施工地面進(jìn)行復(fù)測(cè),還包括基槽泥面的標(biāo)高等。在完成復(fù)測(cè)后,結(jié)合相關(guān)的定位工具,對(duì)施工的開(kāi)挖地點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的定位,并作出準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn),保障后期工作的準(zhǔn)確性[6]。然后通過(guò)測(cè)深儀對(duì)標(biāo)記的地點(diǎn)進(jìn)行深度的測(cè)量,并根據(jù)測(cè)量的結(jié)果,布設(shè)好相應(yīng)的開(kāi)挖土處理和疏浚土處理區(qū)域的標(biāo)識(shí),為后期要進(jìn)行的開(kāi)挖、疏浚工作做好基礎(chǔ)的準(zhǔn)備。在完成相關(guān)的基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作后,采取分段開(kāi)挖的施工形式,結(jié)合前期技術(shù)人員的分析結(jié)果,進(jìn)行后期施工。在施工完成之后,相關(guān)監(jiān)管人員要結(jié)合工程的設(shè)計(jì)施工方案,以及定位和標(biāo)識(shí),對(duì)工程的開(kāi)挖效果等進(jìn)行規(guī)范的驗(yàn)收,保證施工質(zhì)量和效果符合施工方案的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。下圖3為港池疏浚施工圖。
六、港航工程中基槽開(kāi)挖和港池疏浚的要點(diǎn)
(一)基槽挖泥
1. 基槽挖泥施工技術(shù)
基槽開(kāi)挖技術(shù)施工,應(yīng)維持與疏浚區(qū)自然段分段同步進(jìn)行。受港池疏浚工程施工處的地理因素制約,在雨季的施工階段,受涌浪影響非常嚴(yán)重,挖泥速度嚴(yán)重下降,在這種情況下挖泥的航速,通常維持在2~2.5 kn之間;而在旱季時(shí)期,基槽開(kāi)挖施工受涌浪等客觀因素影響較小,可以保持正常的施工效率,一般挖泥的航速可以保持在2.5~3 kn左右[7]。
2.基槽挖泥施工
第一步,將挖泥船運(yùn)動(dòng)到施工的初始位置,在到達(dá)相應(yīng)的位置后,降低挖泥船的航速,并開(kāi)始進(jìn)行備耙,還要調(diào)整好挖泥船的位置與角度,提高后期的挖泥的工作效率。
第二步,操耙手聽(tīng)到備耙后,需要讓耙臂如水,讓耙臂彎管和吸入口對(duì)接。然后將泥泵打開(kāi)不,并啟動(dòng)低濃度外排閥,讓清水從船艙中排出。整個(gè)操作過(guò)程,操耙手及時(shí)按照駕駛員的指令對(duì)操作機(jī)械記性調(diào)整,完成相關(guān)操作。
第三步,挖泥船到基槽開(kāi)挖位置后,駕駛員在發(fā)出指令后,將耙頭置入泥面中,然后將泵機(jī)調(diào)到正常的轉(zhuǎn)速狀態(tài),正式開(kāi)始挖泥。在挖泥的過(guò)程中,操作人員應(yīng)時(shí)刻觀察儀表盤的變化,若發(fā)現(xiàn)指示泥的濃度增加,應(yīng)及時(shí)打開(kāi)裝艙閥,并關(guān)好外排閥,進(jìn)行裝艙[8]。
第四步,在挖泥過(guò)程中,操耙手需要時(shí)刻注意壓力數(shù)值、濃度大小、流速的快慢等信息的變化,并以此為基礎(chǔ),對(duì)挖泥的速度,以及整體運(yùn)行裝填進(jìn)行分析,并作出相關(guān)調(diào)整。
第五步,等挖泥船到達(dá)基槽的終點(diǎn)時(shí),需要先將耙頭和耙中放到安全的高度上,對(duì)抽取的泥漿進(jìn)行充分的稀釋,然后打開(kāi)外排閥關(guān)閉裝艙閥,并將清水排出艙外。
(二)挖槽施工
進(jìn)行挖槽施工的過(guò)程中,常見(jiàn)的施工技術(shù),是對(duì)溢流裝艙工藝,進(jìn)行分段、分條、分層等。
1.分段進(jìn)行施工
分段進(jìn)行施工,應(yīng)嚴(yán)格按照航道的平面布置情況,以及疏浚土地分布狀況,將工程的航道整體氛圍幾個(gè)部分。在施工的過(guò)程中,通過(guò)分析這幾段的施工設(shè)計(jì)方案,對(duì)現(xiàn)有的施工計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整。
2.分條施工
結(jié)合前期設(shè)計(jì)的航道施工設(shè)計(jì)方案,將航道分為幾條進(jìn)行分別開(kāi)工。
3.分層控制
在工程施工階段中,由于開(kāi)挖區(qū)的泥層厚度存在一定的問(wèn)題,對(duì)工程的施工造成了一定的影響。為了保障工程的施工穩(wěn)定,及施工效率和質(zhì)量,需要將每一層的厚度都控制在2.0~2.5之間,并依次向下進(jìn)行。
4.階梯形式進(jìn)行施工
在工程的開(kāi)挖過(guò)程中,相關(guān)工作人員要按照階梯形式,進(jìn)行施工。
(三)基槽開(kāi)挖的監(jiān)控
對(duì)基槽進(jìn)行開(kāi)挖,經(jīng)常出現(xiàn)欠挖或超挖等現(xiàn)象。且因?yàn)樽ザ吠谀啻耐庑尾煌?,以及涌浪情況等因素的影響,導(dǎo)致在開(kāi)挖的過(guò)程中,實(shí)際開(kāi)挖量和計(jì)劃會(huì)存在不同程度的差異。因此,為了保障挖泥量的準(zhǔn)確度,必須做好相應(yīng)的監(jiān)控測(cè)量工作。
(四)航道疏浚作業(yè)
1. 巖石疏浚施工
在港航工程的施工建設(shè)中,相關(guān)施工管理人員,應(yīng)結(jié)合相關(guān)部門提供的原航道地質(zhì)資料,以及己方勘察工作人員所勘察的相關(guān)地質(zhì)資料。進(jìn)行整合對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)巖石區(qū)挖槽長(zhǎng)度較短。所以,巖石集中的區(qū)域,應(yīng)用絞吸分層等方式進(jìn)行施工,達(dá)到施工方案的深度標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于孤立巖石的淺區(qū),應(yīng)安排絞吸傳或帶鑿巖棒抓斗船清理遺漏的巖石。設(shè)計(jì)范圍外出現(xiàn)的巖石,讓常規(guī)的抓斗船進(jìn)行清除。為避免絞吸船和耙吸船的過(guò)程中,出現(xiàn)相互干擾的現(xiàn)象,管理人員應(yīng)在絞吸船在一個(gè)區(qū)域進(jìn)行工作時(shí),將耙吸船安排在其他區(qū)域進(jìn)行疏浚施工,提高施工效率。
2.底層無(wú)巖石區(qū)疏浚施工
對(duì)于底層無(wú)巖石區(qū)的疏浚施工,需要按段采用分層、分條開(kāi)挖、溢流裝艙施工。疏浚物的外拋,要排放在前期制定的疏浚物處理區(qū)中。
3.危險(xiǎn)物品的處理
由于在港航工程的基槽開(kāi)挖和港池疏浚技術(shù)的應(yīng)用中,出現(xiàn)了危險(xiǎn)物品,對(duì)工程的施工進(jìn)度造成了一定的影響。為了保障施工的安全性,消除可能存在的安全隱患,應(yīng)對(duì)疏浚區(qū)域進(jìn)行全面的檢測(cè)。
(1)對(duì)區(qū)域進(jìn)行磁力檢測(cè),結(jié)合探測(cè)結(jié)果分析,部分可能存在的區(qū)域,并利用旭船加格柵進(jìn)行覆蓋施工。
(2)摘掉格柵施工,對(duì)疏浚區(qū)進(jìn)行二次檢測(cè),結(jié)合探測(cè)結(jié)果分析出可能的區(qū)域,通知清理隊(duì)伍和抓斗船配合最后一次清理,申請(qǐng)相關(guān)部門進(jìn)行專業(yè)清理。
七、結(jié)論
綜上所述,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,港航工程在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用,也在不斷地提升著?;坶_(kāi)挖和港池疏浚是港航工程建設(shè)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),做好基槽開(kāi)挖和港池疏浚能夠有效地提升工程的建設(shè)質(zhì)量,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,對(duì)港航工程的發(fā)展具有重要意義。
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