甘詩剛
摘要:隨著我國經(jīng)濟建設的快速發(fā)展,以及對外貿易的不斷開放,我國對于港航工程建設的需求量也在不斷地增大。在港航工程的建設發(fā)展中,基槽開挖和港池疏浚施工技術,是港航工程建設發(fā)展中比較常用的兩項應用技術,對港航工程的建設進度、質量等具有極為巨大的影響。本文以某港航工程為例,對基槽開挖、港池疏浚兩項施工中的關鍵環(huán)節(jié)對港航工程進行具體分析,探究相關的影響因素,以及優(yōu)化方案,推動港口經(jīng)濟的發(fā)展。
關鍵詞:基槽開挖;港池疏浚;港航工程
一、前言
基槽開挖和港池疏浚是港航工程建設施工中的重要環(huán)節(jié),對工程的整體建設進度、工程質量等方面都有極大的影響。做好基槽開挖和港池疏浚,在施工建設的過程中,能夠在港航工程的建設施工提供可靠的各類水下管道填埋條件,減少對生態(tài)環(huán)境的損傷,盡可能地對生態(tài)環(huán)境進行維護,保障人與自然的緊密聯(lián)系。因此,必須加強對港航工程中基槽開挖和港池疏浚施工技術的利用,提高工程的整體施工質量。
二、港航工程的基槽開挖港池疏浚技術
(一)港航工程的定義
港航工程是指覆蓋碼頭、防堤坡、護岸、堆場道路、船塢船臺、船閘、水下地基及基礎、土石方、人工島及平臺、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]。
港航工程在我國現(xiàn)今的經(jīng)濟建設與發(fā)展中,具有非常重要的意義。目前,我國的市場經(jīng)濟快速發(fā)展,與各國之間的經(jīng)濟貿易往來也在不斷地增多。如果不能有效的保證我國的港航工程建設進度和建設質量,或相關施工技術存在問題,那么在實際的發(fā)展過程中,很有可能造成工程應用中各類事故不斷,或對生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞。
(二)基槽開挖
基槽開挖就是為應對埋設基礎需要,開挖的土體而形成的地域地面的空間。通常情況下,開挖單個基礎土方,當土方的長度是寬度的三倍及三倍以上,且寬度不大于三米時,叫做基槽。當?shù)酌娣e小于二十平方米,長寬比不大于三,則成為基坑。當開挖整體房屋的基礎時,叫做大開挖基坑。開挖深度超過五米的土方時,叫做深基坑[2]。下圖1為基槽開挖施工圖
(三)港池疏浚
疏浚就是開通、加寬或開挖深河湖等水域,通過人力或機械等形式開展水下土石方開挖的工程。
通常情況下的疏浚包括水下爆破法進行的炸礁、炸灘等工作,人工開端流施工的小河流。機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械進行疏通。
疏浚工程廣泛應用于幾個方面:
1.新航道、港口等施工。
2.加深、拓寬目前的水道和港口。
3.對水道、渠道、水庫中的淤堵進行清理。
4.開挖碼頭、船塢、船閘基坑。
5.進行吹填造地、填海等工程。
6.清除水下垃圾。
疏浚是一種自古以來的工程施工形式,在古代疏浚工程是通過人力,使用簡單工具進行的疏通工作,隨著時代的不斷發(fā)展,機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)工程建設中,通常都是用挖泥船等機械,進行疏浚施工。疏浚土處理是疏浚土開挖施工中,延伸的一項工作,二者構成了疏浚施工的整體。
三、工程的具體概況
本次研究的項目工程包括有航道和港池疏浚兩個部分。航道總長約為四萬米,是由三個部分所組成的。在設計方案中,要求把設計范圍疏浚至水下23.3米,將疏浚土處拋至A、B兩個制定的疏浚土處理地點。在經(jīng)過相關工作人員對施工工程的詳細勘察后,總結出疏浚區(qū)的土質為:粉細砂、巖土、淤泥等。對航道的過往規(guī)格分析,浚前總量為1774.56萬立方米,而原航道的二區(qū)(航道變更后疏浚位置無變化)前期,完成了7.33萬立方米的疏浚工作。工程的剩余疏浚土處理總量為1767.23萬立方米。詳細數(shù)如下表1。
四、工程特點
(一)特點一
在該工程的港池疏浚施工過程中,由于重點疏浚施工區(qū)域處于外航道,季風的影響非常巨大,產(chǎn)生的涌浪對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,必須配備抗風浪能力強的大型挖泥船[4]。
(二)特點二
在本工程的施工建設過程中,由于航道的設計水深為水下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量,以及工程建設的應用標準,所使用的挖泥船的挖深必須能夠滿足航道設計深度的需求。下圖2為港池疏浚施工圖。
(三)特點三
由相關勘察工作人員對疏浚區(qū)完成勘察工作后,疏浚區(qū)的土質為粉細砂、巖石和少量的淤泥。結合相關勘察鉆孔工作人員的數(shù)據(jù)報告,通過報告的相關數(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。結合前期對工程航道的勘察,在相應的勘察設計的巖石區(qū)外,仍存在一定量的巖石。當前的鉆孔資料中,沒有體現(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,實際需要進行的疏浚巖石量,遠遠超出鉆孔發(fā)現(xiàn)的巖石量。
(四)特點四
疏浚區(qū)中發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)爭年代遺留的危險物品,對疏浚工作的推進產(chǎn)生了極大的危害性。為了保障數(shù)據(jù)施工的順利推進,必須盡快向相關單位進行求助,排除危險物品帶來的安全隱患,提高工作人員的生命安全保障。
五、基槽開挖、港池疏浚的施工工藝流程
在港航工程的基槽開挖、港池疏浚的施工技術應用中,為了保障港航工程的施工質量,相關工作人員必須對基槽開挖、港池疏浚的施工工藝進行深入分析,明確在施工技術應用中常見的問題,以及相關的影響因素[5]。在港航工程的施工建設中,工作人員要嚴格遵照基槽開挖、港池疏浚的施工標準以及技術操作規(guī)范,保障施工質量,提升工程建設的整體質量。
在港航工程的建設施工中,基槽開挖、港池疏浚的具體操作流程為:對測量控制點的測量數(shù)據(jù)進行復核,工作人員應對將要開工的地點進行全面的復測,檢驗前期勘察數(shù)據(jù)的準確性,并保障與相應的設計施工方案相匹配,在測量的過程中,不僅要對施工地面進行復測,還包括基槽泥面的標高等。在完成復測后,結合相關的定位工具,對施工的開挖地點進行準確的定位,并作出準確的標準,保障后期工作的準確性[6]。然后通過測深儀對標記的地點進行深度的測量,并根據(jù)測量的結果,布設好相應的開挖土處理和疏浚土處理區(qū)域的標識,為后期要進行的開挖、疏浚工作做好基礎的準備。在完成相關的基礎準備工作后,采取分段開挖的施工形式,結合前期技術人員的分析結果,進行后期施工。在施工完成之后,相關監(jiān)管人員要結合工程的設計施工方案,以及定位和標識,對工程的開挖效果等進行規(guī)范的驗收,保證施工質量和效果符合施工方案的設計標準。下圖3為港池疏浚施工圖。
六、港航工程中基槽開挖和港池疏浚的要點
(一)基槽挖泥
1. 基槽挖泥施工技術
基槽開挖技術施工,應維持與疏浚區(qū)自然段分段同步進行。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,受涌浪影響非常嚴重,挖泥速度嚴重下降,在這種情況下挖泥的航速,通常維持在2~2.5 kn之間;而在旱季時期,基槽開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,將挖泥船運動到施工的初始位置,在到達相應的位置后,降低挖泥船的航速,并開始進行備耙,還要調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,操耙手聽到備耙后,需要讓耙臂如水,讓耙臂彎管和吸入口對接。然后將泥泵打開不,并啟動低濃度外排閥,讓清水從船艙中排出。整個操作過程,操耙手及時按照駕駛員的指令對操作機械記性調整,完成相關操作。
第三步,挖泥船到基槽開挖位置后,駕駛員在發(fā)出指令后,將耙頭置入泥面中,然后將泵機調到正常的轉速狀態(tài),正式開始挖泥。在挖泥的過程中,操作人員應時刻觀察儀表盤的變化,若發(fā)現(xiàn)指示泥的濃度增加,應及時打開裝艙閥,并關好外排閥,進行裝艙[8]。
第四步,在挖泥過程中,操耙手需要時刻注意壓力數(shù)值、濃度大小、流速的快慢等信息的變化,并以此為基礎,對挖泥的速度,以及整體運行裝填進行分析,并作出相關調整。
第五步,等挖泥船到達基槽的終點時,需要先將耙頭和耙中放到安全的高度上,對抽取的泥漿進行充分的稀釋,然后打開外排閥關閉裝艙閥,并將清水排出艙外。
(二)挖槽施工
進行挖槽施工的過程中,常見的施工技術,是對溢流裝艙工藝,進行分段、分條、分層等。
1.分段進行施工
分段進行施工,應嚴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部分。在施工的過程中,通過分析這幾段的施工設計方案,對現(xiàn)有的施工計劃進行調整。
2.分條施工
結合前期設計的航道施工設計方案,將航道分為幾條進行分別開工。
3.分層控制
在工程施工階段中,由于開挖區(qū)的泥層厚度存在一定的問題,對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,并依次向下進行。
4.階梯形式進行施工
在工程的開挖過程中,相關工作人員要按照階梯形式,進行施工。
(三)基槽開挖的監(jiān)控
對基槽進行開挖,經(jīng)常出現(xiàn)欠挖或超挖等現(xiàn)象。且因為抓斗挖泥船的外形不同,以及涌浪情況等因素的影響,導致在開挖的過程中,實際開挖量和計劃會存在不同程度的差異。因此,為了保障挖泥量的準確度,必須做好相應的監(jiān)控測量工作。
(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中,相關施工管理人員,應結合相關部門提供的原航道地質資料,以及己方勘察工作人員所勘察的相關地質資料。進行整合對比分析,發(fā)現(xiàn)巖石區(qū)挖槽長度較短。所以,巖石集中的區(qū)域,應用絞吸分層等方式進行施工,達到施工方案的深度標準。對于孤立巖石的淺區(qū),應安排絞吸傳或帶鑿巖棒抓斗船清理遺漏的巖石。設計范圍外出現(xiàn)的巖石,讓常規(guī)的抓斗船進行清除。為避免絞吸船和耙吸船的過程中,出現(xiàn)相互干擾的現(xiàn)象,管理人員應在絞吸船在一個區(qū)域進行工作時,將耙吸船安排在其他區(qū)域進行疏浚施工,提高施工效率。
2.底層無巖石區(qū)疏浚施工
對于底層無巖石區(qū)的疏浚施工,需要按段采用分層、分條開挖、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.危險物品的處理
由于在港航工程的基槽開挖和港池疏浚技術的應用中,出現(xiàn)了危險物品,對工程的施工進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,應對疏浚區(qū)域進行全面的檢測。
(1)對區(qū)域進行磁力檢測,結合探測結果分析,部分可能存在的區(qū)域,并利用旭船加格柵進行覆蓋施工。
(2)摘掉格柵施工,對疏浚區(qū)進行二次檢測,結合探測結果分析出可能的區(qū)域,通知清理隊伍和抓斗船配合最后一次清理,申請相關部門進行專業(yè)清理。
七、結論
綜上所述,隨著我國經(jīng)濟建設的快速發(fā)展,港航工程在經(jīng)濟發(fā)展中的作用,也在不斷地提升著。基槽開挖和港池疏浚是港航工程建設過程中的關鍵環(huán)節(jié),做好基槽開挖和港池疏浚能夠有效地提升工程的建設質量,保護生態(tài)環(huán)境,對港航工程的發(fā)展具有重要意義。
參考文獻:
[1]張洪友.港航工程施工中基槽開挖和港池疏浚施工技術[J].中國水運(下半月), 2019,19(04):146-147.
[2]李峰楠.港航工程施工中基槽開挖與港池疏浚施工技術[J].中國水運(下半月), 2018,18(08):121-122.
[3]王昕奕,黃輝.港航工程施工中基槽開挖與港池疏浚施工技術探討[J].建筑與裝飾, 2019(11).
[4]傅品,羅志強.港航工程施工中基槽開挖施工技術分析[J].珠江水運, 2019,475(03):28-29.
[5]符策俊.基槽開挖、港池疏浚施工技術分析[J].黑龍江科技信息,2016(17):229-229.
[6]楊崇君.淺析港航工程施工中混凝土的質量控制[J].四川水泥,2 018,No.261(05):273-274.
[7]張輝蘇.港航施工項目中港口疏浚吹填施工技術實際應用研究[J].珠江水運, 2019(10).
[8]熊長玲.港航施工中水下混凝土施工技術[J].珠江水運, 2018,467(19):89-90.