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        航道疏浚工程中的關(guān)鍵施工技術(shù)淺談

        2021-11-26 16:14:53方森淼邵南翔
        魅力中國 2021年34期

        方森淼 邵南翔

        (中交廣州航道局有限公司,廣東 廣州 510290)

        引言

        航道疏浚工程項(xiàng)目的建設(shè)需要結(jié)合工程項(xiàng)目規(guī)模做好總體規(guī)劃,并且在具體施工步驟運(yùn)行的過程中做好技術(shù)控制。只有控制住技術(shù)實(shí)施要點(diǎn),才能確保技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性,為整體工程建設(shè)的質(zhì)量提供進(jìn)一步保障。

        一、工程概況

        本文研究的工程項(xiàng)目是潮州港公用航道一期工程項(xiàng)目,位于廣東省潮州市饒平縣柘林灣。工程項(xiàng)目的總體建設(shè)要求是滿足一萬噸級的雜貨船運(yùn)輸,并且兼顧5000GT LPG 船的全潮單向通航。航道總長度25.91km,分為內(nèi)、外航道兩部分。其中,外航道從外海起步延伸至西澳港區(qū),總長度19.80km。內(nèi)航道自西澳港區(qū)起步通往三百門港區(qū),總長度6.11km。疏浚工程起點(diǎn)A’至內(nèi)航道終點(diǎn)F 長度約為15.1km,其中疏浚段長度為14.15km,疏浚設(shè)計(jì)要求外航道挖槽寬100m,高程-10.4m;內(nèi)航道挖槽寬80m,高程-10.1m。航標(biāo)工程包含新設(shè)燈浮標(biāo)13 座,調(diào)整原有燈浮標(biāo)8 座。

        二、工程建設(shè)要點(diǎn)和難點(diǎn)分析

        本次工程項(xiàng)目建設(shè)的開展有以下幾方面重點(diǎn)和難點(diǎn)要求,在具體疏浚工程實(shí)施的過程中,需要明確施工中的實(shí)際條件環(huán)境,并且做好技術(shù)措施的規(guī)劃分析,確保施工技術(shù)的應(yīng)用達(dá)到預(yù)期的效果。

        (一)對工程建設(shè)效率要求高

        本次工程項(xiàng)目建設(shè)的總工期長度要求六個(gè)月,相對于總航道長度來講,對工程建設(shè)效率提出了較高的要求[1]。這意味著施工技術(shù)人員和管理人員所需要面臨的總體工作量是非常大的。在這種情況下,工程建設(shè)中的技術(shù)的合理有效應(yīng)用就更為重要。

        (二)施工建設(shè)環(huán)境復(fù)雜

        本次探討的施工建設(shè)項(xiàng)目所處的周邊環(huán)境有較高的復(fù)雜性,不僅附近水域會存在多種不同類型的船舶進(jìn)行??炕蚝叫校铱傮w的密集度也相對較高,航道所在水域中,部分海域進(jìn)行了養(yǎng)殖業(yè)開發(fā),可供船舶航行的區(qū)域相對較小。但實(shí)際中航道上航行的船舶類型卻相對較多,主要包括了過境交通海輪船、本地液化氣船、進(jìn)靠亞太通用碼頭的船舶。

        疏浚工程的開展需要考慮這些方面因素的影響,對周邊環(huán)境中的船舶活動規(guī)律進(jìn)行有效掌握,盡可能及時(shí)避讓,避免疏浚工程的建設(shè)出現(xiàn)安全隱患[2]。

        (三)施工海域的外部環(huán)境不佳

        這里所指的外部環(huán)境的影響重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是施工海域上的氣象條件。所在海域存在遭遇臺風(fēng)的高風(fēng)險(xiǎn)。臺風(fēng)天氣不僅對周邊環(huán)境的影響大,且自身的不可控性強(qiáng),一旦發(fā)生臺風(fēng)災(zāi)害可能造成的損失和問題的嚴(yán)重程度都是比較高的。

        三、疏浚施工技術(shù)分析

        疏浚工程項(xiàng)目建設(shè)主要需要依靠專業(yè)的疏浚船只達(dá)到疏浚效果。具體的船只施工中,既要把握好施工程序,也要把握好工程項(xiàng)目的規(guī)劃。

        (一)耙吸船疏浚技術(shù)

        耙吸船是航道疏浚施工過程中可用的專業(yè)船只,主要的功能是挖掘,在整個(gè)船體中有耙頭挖掘機(jī)裝備以及水力吸泥裝置。施工中只需要將長臂結(jié)構(gòu)放入水下的一定深度,即做好了挖泥的準(zhǔn)備,隨后通過船只中的動力推進(jìn)設(shè)備帶動耙頭前進(jìn),挖掘泥沙[3]。另外,船上還裝有抽吸泵設(shè)備,可將泥漿吸取并裝入船艙的泥艙中。疏浚過程中,船只需要結(jié)合疏浚區(qū)域的挖掘厚度和長度指標(biāo)進(jìn)行確認(rèn),采用分階段、分層次挖掘的技術(shù)施工作業(yè),開挖中應(yīng)當(dāng)結(jié)合開挖深度和航槽深度的特征決定開挖施工的進(jìn)度和方法,避免出現(xiàn)施工殘留點(diǎn)。為了提高耙吸船施工的效果,施工中需要針對耙頭區(qū)域和平面區(qū)域的位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位,并且借助潮位遙報(bào)儀對水位信息進(jìn)行掌控,依據(jù)水位深度調(diào)整耙頭的深度。

        (二)抓斗船疏浚技術(shù)

        借助這一設(shè)備進(jìn)行疏浚使用的具體方法進(jìn)行挖泥操作,挖掘中需要先將空泥斗張開放入挖掘點(diǎn)中,隨后切入泥漿區(qū)域,提升重斗并轉(zhuǎn)動斗臂將重斗移到泥駁的上方,開斗將泥漿放下。施工中同樣要針對挖掘深度進(jìn)行有效控制,通常需要借助船首測量數(shù)據(jù)控制深度。如果遇到軟土挖掘施工,挖掘厚度應(yīng)當(dāng)保持在最大值。在施工中,技術(shù)人員需要嚴(yán)格按照施工圖紙的指示和相關(guān)的技術(shù)操作規(guī)范進(jìn)行開挖施工。挖泥船上應(yīng)當(dāng)安裝好DGPS 定位系統(tǒng),做好技術(shù)交底。施工人員嚴(yán)格按照《疏浚工程電子圖形控制系統(tǒng)》的具體要求進(jìn)行施工,施工中同樣需要注意挖泥深度和水位檢測工作。

        四、工程質(zhì)量保障措施

        對于疏浚工程項(xiàng)目而言,質(zhì)量控制工作是保證疏浚工程取得預(yù)期建設(shè)效果的重要條件,具體質(zhì)量保障措施如下。

        (一)定位與平面質(zhì)量保障

        挖泥船在發(fā)揮作用時(shí)應(yīng)用專業(yè)定位系統(tǒng)進(jìn)行定位,并且借助HYPACK 動態(tài)監(jiān)控轉(zhuǎn)件對船只位置進(jìn)行有效監(jiān)控,技術(shù)人員可在施工前就將與施工區(qū)域相關(guān)的地形、地貌等數(shù)據(jù)信息采集輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。施工操作的具體過程中,要求技術(shù)人員嚴(yán)格按照挖泥船的施工導(dǎo)航圖要求控制好挖掘深度和挖槽寬度,避免廢方的產(chǎn)生。另外,航道的不同施工段應(yīng)當(dāng)注意搭建好重疊的長度區(qū)域,并且加強(qiáng)施工進(jìn)度的檢測,避免出現(xiàn)遺漏現(xiàn)象[4]。管理人員應(yīng)當(dāng)協(xié)同測量、技術(shù)人員做好施工定位標(biāo)志準(zhǔn)確性和高程指標(biāo)的校準(zhǔn)。并做好原始數(shù)據(jù)記錄,為后續(xù)工程建設(shè)中問題的分析和查驗(yàn)提供依據(jù)。

        (二)檢測工作質(zhì)量保障措施

        檢測工作的內(nèi)容主要是針對高程指標(biāo)和水位指標(biāo)進(jìn)行檢測,為了提高檢測工作的效率和質(zhì)量,施工人員應(yīng)當(dāng)專門搭建檢測工作站點(diǎn),安裝自動化潮位報(bào)告設(shè)備。同時(shí),挖泥船上也應(yīng)當(dāng)同步安裝接收信息的設(shè)備。另外,施工中如果疏浚深度已經(jīng)與設(shè)計(jì)深度非常接近,則應(yīng)當(dāng)確定設(shè)計(jì)深度,防止超挖現(xiàn)象出現(xiàn)。如果出現(xiàn)漏挖或超挖問題,技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)積極進(jìn)行檢測分析,找到問題產(chǎn)生的原因,及時(shí)采取補(bǔ)救措施。

        (三)施工效率保障措施

        施工效率和工程建設(shè)質(zhì)量都是質(zhì)量控制中的要點(diǎn)。針對施工效率的保障措施可通過對挖泥船的工作效率的準(zhǔn)確計(jì)算獲得,具體計(jì)算工作需要依托專業(yè)公式,以抓斗船為例,可分別設(shè)置抓斗容積、土攪動系數(shù)、充泥系數(shù)以及一小時(shí)內(nèi)的抓斗數(shù)等數(shù)據(jù)指標(biāo),隨后根據(jù)施工進(jìn)度的要求對抓斗施工的整體效率與施工建設(shè)的具體需求相對比,確認(rèn)施工建設(shè)過程中提升效率的影響因素,并且通過施工技術(shù)的調(diào)整達(dá)到提高效率的目的。

        五、施工建設(shè)的總體進(jìn)度計(jì)劃與保障措施

        (一)整體進(jìn)度計(jì)劃

        1.船舶施工效率觀察

        不同的船舶在施工效率的計(jì)算方法和計(jì)算思路上都是有所不同的,且計(jì)算工作的開展都需要依托專業(yè)的公式進(jìn)行,不同的船舶類型在施工效率和進(jìn)度計(jì)算的過程中所需要明確的參數(shù)指標(biāo)也存在差異,而不同類型的船舶的施工效率確認(rèn)后,還需要進(jìn)一步對船舶施工的整體效率進(jìn)行觀察分析。在本文研究的工程項(xiàng)目中,耙吸船、抓斗船是常用的兩種船舶類型。在施工建設(shè)開展的過程中,總的生產(chǎn)效率計(jì)算需要分別結(jié)合這兩種類型的船只生產(chǎn)效率進(jìn)行匯總觀察和分析,只有這樣,才能保證施工建設(shè)的整體需求得到保障。

        2.整體施工計(jì)劃的規(guī)劃安排

        本次工程項(xiàng)目的建設(shè)實(shí)際用時(shí)超過了預(yù)期施工建設(shè)規(guī)劃中的6 個(gè)月的時(shí)長,這主要是由于航道疏浚工程的施工區(qū)清障及因周邊環(huán)境中有養(yǎng)殖業(yè)而做了施工設(shè)備及工藝的調(diào)整。針對施工區(qū)周有養(yǎng)殖業(yè)的區(qū)域,施工設(shè)備選擇了抓斗船,并作工藝調(diào)整,確保不影響周邊的養(yǎng)殖業(yè)。剩余的區(qū)域則耙吸船施工。施工建設(shè)正式開始前,需要根據(jù)水深圖、對于疏浚的整體區(qū)域和面積和水深度進(jìn)行把握。本次工程項(xiàng)目的建設(shè)中,疏浚區(qū)域的平均水深度為-6m 以上,這一深度會在一定程度上影響耙吸船的穩(wěn)定有序施工。因此,在初步施工的階段選擇應(yīng)用抓斗船進(jìn)行初步施工,將深度挖掘至-8m的深度。再利用抓斗船對另一疏浚區(qū)域進(jìn)行開挖施工,施工挖掘深度也需要達(dá)到-8m。另外,在后續(xù)的疏浚施工中,不同的疏浚區(qū)域在耙吸船的投入規(guī)格以及挖掘深度上也有相應(yīng)的要求,需要施工人員逐步隨著時(shí)間的推進(jìn)定期安排相應(yīng)的設(shè)備投入施工,直至整體的施工建設(shè)任務(wù)完成。

        (二)施工進(jìn)度保障措施

        1.有效管理施工計(jì)劃推進(jìn)

        施工建設(shè)的具體實(shí)施進(jìn)度的推進(jìn)與管理一方面需要依靠施工建設(shè)的整體規(guī)劃分析,即結(jié)合施工建設(shè)的質(zhì)量要求對建設(shè)的進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行控制。在本文的進(jìn)度控制工作中,施工進(jìn)度的控制主要利用P3 軟件進(jìn)行??刂频姆绞綖閯討B(tài)控制,具體的控制工作落實(shí)主要依托目標(biāo)管理的原理進(jìn)行。另外,應(yīng)當(dāng)針對施工建設(shè)的總進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行有效編輯,結(jié)合不同的施工建設(shè)程序和工藝按照每周、每月等固定的時(shí)間階段進(jìn)行工程建設(shè)進(jìn)度的規(guī)劃和檢驗(yàn)。

        2.制定階段性的進(jìn)度報(bào)告

        按照日報(bào)、周報(bào)的形式對施工建設(shè)的整體進(jìn)度情況進(jìn)行匯報(bào)。其中,日報(bào)是指項(xiàng)目經(jīng)理部的施工日報(bào)表,報(bào)送的主要內(nèi)容包括了每日的施工建設(shè)所在位置、施工時(shí)間以及具體的工況。在周報(bào)中,主要顯示施工建設(shè)的具體時(shí)段,本次工程項(xiàng)目建設(shè)的時(shí)段選擇天氣情況適宜,受到潮水變化影響較小的時(shí)段。周報(bào)的內(nèi)容則主要涉及一周內(nèi)的工程建設(shè)完成量,投入設(shè)備的數(shù)量,運(yùn)作應(yīng)用的時(shí)長以及最終的施工進(jìn)度推進(jìn)完成的狀態(tài)。另外,進(jìn)度報(bào)告的內(nèi)容中還需要包括對航道的水深進(jìn)行測量后得到的相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)。具體的測量圖以及對應(yīng)的工程數(shù)量報(bào)表都是需要向業(yè)主進(jìn)行提供的資料。

        3.采取針對性地措施控制施工進(jìn)度

        針對性的進(jìn)度控制措施包括了以下幾方面,一是項(xiàng)目經(jīng)理應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行合同文件的要求,結(jié)合實(shí)際制定施工建設(shè)的總體計(jì)劃,將周邊環(huán)境因素以及人為因素等都充分考慮在內(nèi),對施工建設(shè)的進(jìn)度和完成情況進(jìn)行有效的預(yù)估。二是對參與施工的挖泥船要進(jìn)行合理的規(guī)劃和應(yīng)用,為了防止由于船只設(shè)備的故障影響整體施工進(jìn)度的情況發(fā)生,在施工建設(shè)的前期規(guī)劃階段要及時(shí)安排替補(bǔ)船只做好準(zhǔn)備。并且確保故障船只的維修和再次投入應(yīng)用的效率有效提升,組織專業(yè)的維修技術(shù)人員和管理人員為施工建設(shè)的開展提供服務(wù)。

        六、結(jié)束語

        綜合來講,航道疏浚工程的建設(shè)施工中,主要需要依靠不同類型的疏浚設(shè)備達(dá)到疏浚施工的效果,技術(shù)控制要點(diǎn)也主要集中在對不同疏浚船只的運(yùn)行和控制上,施工人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程實(shí)施區(qū)域的環(huán)境條件,通過提高挖掘施工的精確性提高疏浚工程的質(zhì)量,切實(shí)充分地利用疏浚船只,發(fā)揮疏浚作用。

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