楊毓耀

（江西省路港工程有限公司，江西 南昌 330000）

0 引言

港口航道工程項目中包含的內(nèi)容比較多，施工技術(shù)方面的要求也比較高，其中基槽開挖就是最為重要的組成部分，這也是項目現(xiàn)場施工的基礎(chǔ)。由此可見，基槽開挖是否成功，直接影響碼頭后續(xù)運行的穩(wěn)定性以及耐久性，對于整個航運事業(yè)都會產(chǎn)生較大的影響。只有結(jié)合現(xiàn)場情況選擇合適的基槽開挖施工方式，為碼頭的基礎(chǔ)施工建設(shè)提供必要的支持，還能進行現(xiàn)場生態(tài)環(huán)境的優(yōu)化與改進，使得港口生產(chǎn)運營更加順暢，帶動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，為我國經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻。因此，加強護岸基槽挖泥技術(shù)的研發(fā)和應用，選擇符合實際需要的基槽開挖的方式，才能更好地提高港航工程的質(zhì)量水平。

1 工程概況

某港口通用碼頭工程項目處于我國中部地區(qū)，是周邊區(qū)域內(nèi)比較重要的散貨碼頭，為當?shù)氐暮竭\事業(yè)的發(fā)展提供基礎(chǔ)條件。該項目需要建設(shè)一個15 萬噸級的碼頭以及相應的配套設(shè)施，水域疏浚應符合15 萬噸級散貨船的滿載停泊要求，達到正常通航的標準?，F(xiàn)場的碼頭長度為369m，采用的是高樁梁板結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)工程的施工方案要求，該工程護岸基槽挖泥工程內(nèi)容如下：一是根據(jù)現(xiàn)場情況合適的位置上布置深層水平移位監(jiān)測點；二是將原空心四角方塊進行全面拆除；三是對現(xiàn)場進行護岸塊石開挖處理；四是對岸坡結(jié)構(gòu)進行挖泥處理。在對現(xiàn)場進行空心四角方塊的拆除時，主要是通過陸上吊機以及水上吊機聯(lián)合的方式進行，開挖護岸塊石以及岸坡挖泥主要應用抓斗挖泥船進行施工，以達到現(xiàn)場施工的效果要求。由于該碼頭項目處于航運的關(guān)鍵節(jié)點位置，承載著碼頭搬遷、貨運量轉(zhuǎn)移的重要作用，所以要進行港口轉(zhuǎn)型升級性操作，才能更好地提升港口核心競爭力，對地區(qū)內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生重要的意義。

2 港口通航碼頭護岸基槽挖泥技術(shù)要點

2.1 施工方案總體思路

該工程項目中，將拆除之后的空心四角方塊運輸?shù)揭?guī)定部位進行堆放，在護坡結(jié)構(gòu)施工后再進行處理。疏浚的土全部拋至國家海洋局批準的區(qū)域，拋距在50m 左右，避免對航道造成不利的影響。護岸基槽在開挖中的土質(zhì)主要是淤泥、中粗砂、粉細砂、粉質(zhì)黏土等。護岸基槽開挖工作前應該沿著底部標高設(shè)定為-18.8m，邊坡為1∶2.5。護岸基槽開挖工作時，組織技術(shù)人員加強深度、寬度的控制，以免出現(xiàn)超深、超寬的情況而造成岸坡穩(wěn)定性受到影響。為了使得岸坡的穩(wěn)定性合格，在岸坡的開挖作業(yè)中，加強現(xiàn)場觀測，如果存在失穩(wěn)問題，及時采取應對措施。

2.2 施工技術(shù)工藝及方法

2.2.1 施工技術(shù)應用

在該工程項目中，所應用的設(shè)備主要是抓斗式挖泥船施工，該設(shè)備在投入使用前要進行各方面檢查，確保各部件性能合格，符合工程的使用標準，具體工藝方案可見圖1。

圖1 抓斗式挖泥船施工工藝流程圖

2.2.2 施工方法及質(zhì)量控制

在現(xiàn)場施工的定位環(huán)節(jié)，主要是通過抓斗式挖泥船進行定位，通過應用錨纜與鋼板樁定位的方式進行施工。定位環(huán)節(jié)所應用的主纜是兩根，前進纜一根，邊纜左右各一根，如果河流的速度比較快，還要另外設(shè)置兩根邊纜，以達到施工穩(wěn)定性標準。結(jié)合現(xiàn)場的施工進行現(xiàn)場定位，從而使得挖泥船能夠在施工范圍內(nèi)正常地移動。施工時挖泥船靠船舶航線一側(cè)，錨纜上需要設(shè)置過江沉鏈，確保船舶運行時達到安全性標準。

2.2.3 施工深度控制方法

其一，在現(xiàn)場施工中技術(shù)人員根據(jù)目前的潮位、設(shè)計底部標高進行換算后，利用計算機進行控制，再通過使用抓斗深度指示儀將所采集后的數(shù)據(jù)信息顯示在屏幕上。其二，通過在提升的鋼纜中進行標記，根據(jù)目前的潮位參數(shù)，可以具體進行挖泥深度控制。其三，現(xiàn)場應用分層分條的施工方式進行控制，以確保深度滿足要求。

2.2.4 為確保工程效果合格，加強分條、分層的控制

（1）現(xiàn)場分條施工時，根據(jù)投入后的施工船體的寬度尺寸確定分條的寬度，通常在15.0～17.0m，每兩條之間應該設(shè)置必要的重疊部分，一般是2.0m，斗和斗之間也必須達到重疊的效果。此外，對深水區(qū)域進行開挖施工中，抓斗容易受到潮流流速方面的影響，極易出現(xiàn)“漂斗”的問題，所以現(xiàn)場開挖環(huán)節(jié)應綜合分析抓斗所發(fā)生的漂移問題并進行檢測，確定下斗的位置，以符合施工標準。同時，分條現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)必須綜合分析自然潮流、風向等因素，從而可以更好地保證船舶有序施工。在施工階段根據(jù)已經(jīng)確定的分區(qū)施工標準，各施工區(qū)域內(nèi)逐條施工，并且保證相鄰兩條的重疊寬度超過2m，防止存在漏挖的問題，否則將會對后續(xù)的施工造成較高的難度。

（2）分層現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)必須考慮到施工水域的情況，根據(jù)2.5～3.0m 的深度采取分層開挖方式作業(yè)施工。按照現(xiàn)場施工標準，進行定位、移船、作業(yè)的施工?，F(xiàn)場施工展開平面性控制，通過使用船上配置的全球定位系統(tǒng)DGPS 以及電子圖形控制系統(tǒng)，完成系統(tǒng)全面控制。在現(xiàn)場施工作業(yè)前，組織技術(shù)人員編寫施工計劃，并將計劃內(nèi)容傳輸?shù)接嬎銠C內(nèi)。工作人員通過計算機顯示的施工挖泥圖形展開操作控制，防止發(fā)生漏挖的情況。施工船舶定位、移船控制均是利用船舶中安裝的DGPS 衛(wèi)星定位系統(tǒng)進行位置控制，達到精度控制的效果。抓斗挖泥船設(shè)置有兩根主纜與兩根艉纜，都要設(shè)計為“交叉八字”形拋錨的定位方式?，F(xiàn)場施工所應用的船舶都需要通過主、艉纜以及邊纜完成定位。施工船舶按照工藝方案的要求進行，每個環(huán)節(jié)都有專人進行控制，經(jīng)過檢查符合要求才能繼續(xù)施工，以免影響施工效果和質(zhì)量。

2.2.5 挖泥船挖深控制

按照業(yè)主提供的水準點資料信息在臨近現(xiàn)場施工位置設(shè)置高程觀測點，并布置固定的水位站，通過自動遙報儀開展自動化潮位的觀測，每個施工船舶都必須通過接收儀來獲取潮位的數(shù)據(jù)信息，做好下斗深度的控制。在船舶小排上用白色油漆進行下斗深度的標記，最小刻度是10cm，從斗齒的部位開始向下進行測量，在最小的開挖深度以下1m 進行標記，并且刻度值的精度符合要求。下斗的深度控制執(zhí)行設(shè)計方案，通過操作人員進行現(xiàn)場控制。在開挖現(xiàn)場施工后，通過船舶中安裝的測深儀聯(lián)合進行挖深檢測，保證數(shù)據(jù)獲取真實、準確，不會給工程的質(zhì)量造成任何的影響。

2.2.6 港口通航碼頭護岸基槽邊坡施工

現(xiàn)場邊坡施工極為重要，技術(shù)人員對邊坡有足夠的了解，這是影響工程施工總體效果的關(guān)鍵，必須加強現(xiàn)場施工管理。在邊坡開挖的同時，應用小型抓斗展開施工作業(yè)，增加水深測量的頻率，防止出現(xiàn)欠挖、超挖的問題，以符合設(shè)計方案的標準。各個挖泥船執(zhí)行設(shè)計方案開展邊坡的施工，使得邊坡的坡度不能小于設(shè)計坡比。邊坡開挖作業(yè)的階段，現(xiàn)場施工情況比較復雜，很多情況下都會導致設(shè)計邊坡的結(jié)構(gòu)受到影響，所以施工中必須加強管控。為了確保工程的質(zhì)量和穩(wěn)定合格，滿足施工要求，應做好如下工作：其一，對于超寬部位上的水深進行控制，符合設(shè)計方案標準。其二，現(xiàn)場施工應用多階梯的開挖施工方式，每一層開挖施工的厚度都要結(jié)合現(xiàn)場的挖泥船的特點展開控制，從而防止各層出現(xiàn)塌落量增大的情況。其三，現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)嚴格落實工程進度的控制，并增加水深檢測的頻率和密度，由技術(shù)人員通過掌握水下地形測量圖、記錄施工剩余量的方式，了解岸坡是否存在不穩(wěn)定的情況，以便及時采取應對措施，防止影響工程的安全和穩(wěn)定。

2.2.7 港口通航碼頭護岸基槽挖泥清淺

應用抓斗式挖泥船展開清淺作業(yè)，嚴格控制護岸基槽開挖標高，按照底標高、土層進行雙向控制，以符合工程的要求。施工現(xiàn)場見圖2。

圖2 施工現(xiàn)場

2.2.8 港口通航碼頭護岸基槽拋泥

自航泥駁在裝滿泥之后，行駛到規(guī)定的部位上進行卸載，并進行拋泥作業(yè)，該環(huán)節(jié)必須常開AIS，以達到實時監(jiān)控的效果。

2.3 測量控制

2.3.1 施工測量

現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)可以隨時進行測量，掌握現(xiàn)場的施工情況，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題或者安全事故。該工作通常是由具備資質(zhì)的第三方單位對碼頭原泥面進行測量，在測量數(shù)據(jù)的結(jié)果之下開展挖泥量的測量，這樣可以確保挖泥作業(yè)達到精度的要求。每一層的開挖厚度都要控制，通常以不超過2m 為合格的標準，并且按照20m 間隔距離展開分條處理。將挖泥船行駛到規(guī)定施工地點，調(diào)整前移的方向，以拋泥的方向為基準，與基槽保持35～45°的夾角，還要進行船尾橫移方向的控制，根據(jù)現(xiàn)場情況做出改進和調(diào)整，避免給工程的質(zhì)量造成影響。在邊坡開挖階段，加強坡度比的控制，應按照1∶2 的標準設(shè)定，每一層的各個節(jié)段高度差在2m 左右，單條開挖的寬度為5m。以船中心線作為基準，進行現(xiàn)場開挖寬度的劃分，分解為4 個等份，并做好現(xiàn)場施工記錄工作。挖泥現(xiàn)場作業(yè)的階段，根據(jù)先邊坡、后基槽的順序進行施工，單邊超出規(guī)定開挖區(qū)域1.5m 內(nèi)，且超深不足0.4m。將抓斗的寬度作為控制的基準，最佳的狀態(tài)是確保抓斗填滿且不會發(fā)生溢出的問題。在開挖作業(yè)的環(huán)節(jié)，組織專業(yè)技術(shù)人員記錄現(xiàn)場的施工參數(shù)，并快速掌握現(xiàn)場的挖泥量數(shù)據(jù)信息，且將這一部分的內(nèi)容繪制在平面圖中。開挖工作施工之后進行清礁作業(yè)，然后把土樣、挖泥數(shù)據(jù)上傳給管理部門進行審核，檢查符合標準后即可實施基床拋石施工，盡量縮短中間的間歇時間，防止基槽裸露的時間過長而引發(fā)回淤的問題。

2.3.2 GPS 定位

在港口現(xiàn)場作業(yè)中，對工程的工期要求較高，需要提高施工速度，同時現(xiàn)場生產(chǎn)的節(jié)奏比較快，有大量的船只進出現(xiàn)場，加上現(xiàn)場的沿岸區(qū)域內(nèi)分布著比較多的建筑物，如果只是應用傳統(tǒng)的定位方式難以滿足正常施工的需要，極大地影響工程的質(zhì)量和效率。在這種情況下，該工程項目引入GPS 全球定位技術(shù)。首先在規(guī)定的部位上進行平面控制點的設(shè)置，然后將GPS 查分臺布置到各個測量點位上。布置GPS 定位系統(tǒng)之后，組織專業(yè)的人員加強現(xiàn)場檢查和驗收，并上報監(jiān)理工程師復核，全部合格后才能投入使用，提高定位精度水平。

2.3.3 挖泥情況監(jiān)控

為了能夠使得船機定位達到高精度的標準要求，在該港口通航碼頭施工中還引入DGPS 定位儀設(shè)備，該設(shè)備在使用時與后臺的計算機連接，在后續(xù)的疏浚作業(yè)現(xiàn)場進行相應坐標參數(shù)的檢測，然后將獲得的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接嬎銠C，通過系統(tǒng)軟件可以直接編制形成圖像文件，施工人員快速掌握挖深、開挖范圍等數(shù)據(jù)信息，不僅可以保證工程質(zhì)量合格，還能給后續(xù)環(huán)節(jié)的施工提供參考，以便調(diào)整施工方案。

3 結(jié)語

對于港口通航碼頭施工的環(huán)節(jié)，通過使用護岸基槽挖泥施工技術(shù)，引入現(xiàn)代化施工技術(shù)裝備，發(fā)揮先進科學技術(shù)的優(yōu)勢，以提升通航碼頭工程施工質(zhì)量。同時在基槽挖泥施工階段還要做好每個環(huán)節(jié)施工控制，提高施工效率，為保證碼頭通航效果提供更多支持。