劉偉祺

中國(guó)鐵建港航局集團(tuán)有限公司第二工程分公司 浙江 寧波 315100

1 工程概況

淮河航道是全國(guó)內(nèi)河航道與港口布局規(guī)劃“兩橫一縱兩網(wǎng)十八線”中的“一線”。某標(biāo)段航道疏浚工程施工地點(diǎn)位于安徽省阜陽(yáng)市、六安市境內(nèi)，自三河尖至臨淮崗閘上共計(jì)62km，按天然和渠化Ⅲ級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。

2 施工組織部署

2.1 施工準(zhǔn)備

2.1.1 場(chǎng)地布置。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)疏浚水域范圍的劃定，施工區(qū)域?qū)τ谥骱降赖慕煌ㄟ\(yùn)輸影響不大。

對(duì)于施工中可能影響主航道的水域，設(shè)置符合要求的水上警戒信號(hào)及危險(xiǎn)信號(hào)。對(duì)所有在水上設(shè)施的臨時(shí)停泊作出安排和配備相對(duì)的設(shè)施，并安裝必備的警戒措施。錨泊設(shè)施的位置、錨泊方式、信號(hào)的功能、位置和數(shù)量均按照海事、水上安全監(jiān)督、港務(wù)等部門的要求，并報(bào)監(jiān)理工程師核備[1]。

對(duì)于可能進(jìn)行的爆破作業(yè)，則在辦理相應(yīng)許可的前提下，必要時(shí)對(duì)作業(yè)水域進(jìn)行暫時(shí)封航，以確保行船安全。

2.1.2 船舶進(jìn)場(chǎng)準(zhǔn)備。設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前，對(duì)所有需進(jìn)場(chǎng)的船舶、設(shè)備進(jìn)行設(shè)備自檢工作并填寫(xiě)設(shè)備檢查報(bào)告表，將船舶、設(shè)備檢查報(bào)告表遞交監(jiān)理審閱，以得到監(jiān)理正式的書(shū)面批準(zhǔn)后，即可進(jìn)行船舶、設(shè)備的動(dòng)員進(jìn)場(chǎng)工作。

非自航挖泥船和輔助船舶，采用拖船拖帶的方式調(diào)遣。對(duì)于無(wú)限制航區(qū)，或不適宜長(zhǎng)途拖航的中、小型船舶，采用裝運(yùn)式調(diào)遣。施工船舶設(shè)備調(diào)遣時(shí)，各種證書(shū)必須齊全，符合航區(qū)安全航行的要求并經(jīng)過(guò)船舶檢查部門的檢驗(yàn)和港監(jiān)的批準(zhǔn)。

疏浚工程主要為水上作業(yè)，大部分施工人員為船員，疏浚施工人員及船舶操作人員均為專業(yè)作業(yè)人員，各操作人員均持有相關(guān)操作證件，并通過(guò)相關(guān)部門審批。船舶用電采用自備發(fā)電機(jī)供電，用水通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)接駁口供水，相互間通訊采用無(wú)線電話或?qū)χv機(jī)。

2.1.3 測(cè)量準(zhǔn)備。將進(jìn)場(chǎng)的測(cè)量?jī)x器設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定檢驗(yàn)后，由控制網(wǎng)引點(diǎn)引線，按照水上測(cè)量對(duì)施工布置范圍進(jìn)行控制，布置若干臨時(shí)控制點(diǎn)作為標(biāo)高基準(zhǔn)，并對(duì)臨時(shí)控制點(diǎn)進(jìn)行經(jīng)常性的復(fù)核。

2.2 施工船舶選擇

挖泥船作業(yè)時(shí)，要避免妨礙運(yùn)輸船舶航行，注意安全操作和設(shè)施的齊備。在現(xiàn)場(chǎng)要標(biāo)定挖槽的準(zhǔn)確位置，布設(shè)水位訊號(hào)、挖泥和卸泥區(qū)標(biāo)志，經(jīng)常進(jìn)行水深測(cè)量，提高挖泥船運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，研究改進(jìn)挖泥方法。

本工程分以下兩種方式施工。

2.2.1 疏浚土方量較集中，施工點(diǎn)與拋泥區(qū)直線距離在4km以內(nèi)的，采用絞吸式挖泥船直接吹填至擬定的拋泥區(qū)，結(jié)合工期本工程配置350m3/h的絞吸式挖泥船1艘及其輔助船舶。

2.2.2 有水下障礙物的河段、挖泥量較小的河段、施工點(diǎn)與拋泥區(qū)直線距離超過(guò)4km的河段，疏浚土方采用抓斗+運(yùn)泥駁+吹泥船的施工工藝（二次倒運(yùn)，絞吸式挖泥船吹填），結(jié)合工程要求，配置2m3挖斗式挖泥船1艘，300m3機(jī)動(dòng)運(yùn)泥駁船2艘。

本工程擬投入絞吸式挖泥船湖海絞008，本設(shè)備開(kāi)挖淤泥漿最大濃度可達(dá)30%，平均濃度為20%～24%，開(kāi)挖黏土泥漿最大濃度可達(dá)25%，平均濃度為15%～20%，清水流量2000～2500m3/h。工作日產(chǎn)量不低于5800m3，每月產(chǎn)量不低于10.44萬(wàn)方。

疏浚泥方采取利于現(xiàn)有原淮河堤防加固時(shí)遺留取土坑、低洼地、灘地和設(shè)置拋泥圍堰區(qū)綜合方案進(jìn)行疏浚泥方的處理。這樣既可以少占用農(nóng)田又可填塘固基，滿足水利防洪要求。絞吸式挖泥船工作日產(chǎn)量計(jì)算：

M=QPn×24=2300×15%×0.7×24=5800m3/d。

M－工作日產(chǎn)量；Q－每小時(shí)輸出量；P－泥漿濃度；n－每日時(shí)間利用率。

3 絞吸式挖泥船施工工藝

3.1 絞吸式挖泥船施工工藝流程

絞吸式挖泥船的工作原理是有效利用離心泵產(chǎn)生真空吸進(jìn)水下泥漿進(jìn)入泵體，然后由其產(chǎn)生的排壓擠壓泥漿在排泥管中流動(dòng)，通過(guò)輸泥管將浚挖泥土排至指定的吹填區(qū)[2]。

3.2 絞吸式挖泥船基本工作原理

絞吸式挖泥船由拖輪拖帶至施工區(qū)，利用DGPS精確定位在施工區(qū)挖槽起點(diǎn)，在完場(chǎng)與排泥管線的接卡等展布工作后，根據(jù)DGPS定位系統(tǒng)顯示設(shè)定的鉸刀位置定深下鉸刀橋梁，進(jìn)行開(kāi)挖，被鉸刀破碎的泥土通過(guò)挖泥船的離心式泥泵，將泥土通過(guò)排泥管線輸送至指定的納泥區(qū)。

圖1 絞吸式挖泥船施工示意圖

3.3 絞吸船管線敷設(shè)

結(jié)合本工程實(shí)際需要，本工程排泥管線主要由水上排泥浮管、路上排泥管及灘涂地排泥管三部分組成，各部分排泥管線在安裝過(guò)程中為保證連接質(zhì)量采用橡膠管進(jìn)行柔性連接。排泥管的敷設(shè)要求滿足以下要求。

3.3.1 水上浮管敷設(shè)。在施工場(chǎng)地內(nèi)岸邊進(jìn)行組裝，每組裝2節(jié)使用挖掘機(jī)輔助下水，浮管部分組裝完成后，通過(guò)錨艇將浮管拖至絞吸船吸泥管接口處進(jìn)行人工輔助拼接。

排泥管與橡膠接頭連接處，要求所有螺栓都要安裝螺栓并緊固，各法蘭盤之間加裝防漏膠墊，水上浮管管線要求平滑圓順，并根據(jù)施工計(jì)劃預(yù)留富裕的長(zhǎng)度以滿足施工要求避免因?yàn)槭┕み^(guò)程中頻繁安拆影響施工進(jìn)度。

每節(jié)水上浮管上安裝兩個(gè)浮筒，保證在施工過(guò)程中浮管永遠(yuǎn)處于漂浮狀態(tài)，同時(shí)采用浮管錨加以固定設(shè)置錨漂顯示，并在浮管上每隔50m設(shè)置白光環(huán)照燈一盞，以便夜間觀察水上浮管的位置。水上管線敷設(shè)示意圖如下：

圖2 水上管線敷設(shè)圖

3.3.2 陸上及灘涂地管道敷設(shè)。在河堤外側(cè)布設(shè)排泥管架，排泥管架頭設(shè)置固定，陸上排泥管與灘涂排泥管采用橡膠軟管連接，選擇平直且最短的路線，盡量避免與其他建筑物交叉，陸上管線跨越大堤時(shí)，在管線外用4～5層無(wú)紡布包裹，同時(shí)在排泥管頂覆蓋50cm厚的黏土進(jìn)行保護(hù)，兩側(cè)按1∶4的比例與原路面順接，以保證交通車輛正常通行。

排泥管出口在排泥過(guò)程中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，以保證可以達(dá)到最遠(yuǎn)排泥距離，減少管線調(diào)整布設(shè)的頻率有效縮短工期。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況搭設(shè)適當(dāng)?shù)呐拍喙芗?，以使排泥管線通過(guò)支墩及管架翻越堤頂進(jìn)入吹填區(qū)，排泥管線翻越圍堤示意圖如下：

圖3 排泥管線翻越圍堤示意圖

3.4 疏浚施工

挖泥作業(yè)應(yīng)保持邊坡的穩(wěn)定，超深超寬深度嚴(yán)格控制在允許的范圍內(nèi)，不得對(duì)鄰近的各種結(jié)構(gòu)物及設(shè)施產(chǎn)生損壞或影響，特別是在橋區(qū)疏浚，應(yīng)嚴(yán)格控制，精確放樣，不得超挖。航道疏浚工程設(shè)計(jì)底線以內(nèi)水域嚴(yán)禁存在淺點(diǎn)，設(shè)計(jì)底線以內(nèi)水域的開(kāi)挖范圍要滿足設(shè)計(jì)要求，開(kāi)挖面不小于設(shè)計(jì)開(kāi)挖斷面。開(kāi)挖水域竣工后的平面位置，要符合圖紙要求或工程師指示[3]。

施工中，采用GPS-RTK和測(cè)深儀對(duì)疏浚段落進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)不符合要求的地段，及時(shí)調(diào)整施工工藝、挖泥船位置，確保疏浚后的斷面符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

縱向分條：航道底寬度為60m，加上邊坡部分和超寬，斷面開(kāi)挖寬度約90m，350m3／h的絞吸船理想挖寬為60m以內(nèi)?？v向分2條開(kāi)挖，條與條之間留有3～5m的重疊，防止隔挖。

橫向分層：土層厚度1m(含超深)以上的斷面，遵照“上層宜厚，下層宜薄”的分層原則，分多層開(kāi)挖。

圖4 分層開(kāi)挖示意圖

3.5 挖泥施工

淮河河流受地勢(shì)的影響有一定的流速，因而施工船舶必須平行于水流方向作業(yè)。抓斗式挖泥船在施工中采用錨纜控制平面位置，錨位設(shè)浮標(biāo)標(biāo)志，在施工水域抓斗式挖泥船拋設(shè)主錨纜及八字錨纜，主錨纜用以控制船體上、下移位，八字錨纜（或橫錨纜）控制船體左、右移位。水下開(kāi)挖深度據(jù)落斗深度測(cè)定，考慮到使開(kāi)挖能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，開(kāi)挖深度等于設(shè)計(jì)浚深加0.3m富裕水深。抓斗式挖泥船施工時(shí)，邊開(kāi)挖邊探測(cè)，挖后水深根據(jù)檢測(cè)結(jié)果調(diào)整移位落尺、落斗深度，直至開(kāi)挖效果達(dá)到以下要求：不出現(xiàn)大面積遺漏； 不產(chǎn)生較大的超深。

4 做好生態(tài)防護(hù)

在進(jìn)行航道疏浚工程的施工之前，就需要對(duì)周圍的生態(tài)環(huán)境做好相應(yīng)的預(yù)防保護(hù)工作，這樣才能確保在整個(gè)施工的過(guò)程中盡可能小的對(duì)環(huán)境造成破壞，保障生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)展。在施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)置環(huán)境保護(hù)設(shè)施，對(duì)施工生產(chǎn)產(chǎn)生的廢棄物、油污水、化學(xué)品等有害物質(zhì)要嚴(yán)格回收，定期按規(guī)定統(tǒng)一處理，嚴(yán)禁隨意丟棄和排放到施工區(qū)域的土地或河流之中[4]。

5 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)疏浚工程施工而言，應(yīng)了解各種施工船舶的施工工藝，根據(jù)工程施工現(xiàn)場(chǎng)的情況來(lái)確定所需選擇的施工船舶的設(shè)備性能，對(duì)測(cè)量工作的控制也是關(guān)鍵的，因?yàn)闇y(cè)量工作貫穿施工的全過(guò)程，每一個(gè)工程開(kāi)始前的第一項(xiàng)工作都是測(cè)量放線，疏浚施工過(guò)程必須通過(guò)頻繁的測(cè)量來(lái)指導(dǎo)疏浚工作的正常開(kāi)展，因此測(cè)量的質(zhì)量控制很是重要，是疏浚工程質(zhì)量控制的基礎(chǔ)。若想做好疏浚工程質(zhì)量的控制，需要不斷完善施工各個(gè)環(huán)節(jié)，有效的選取合適的施工工藝、工法，加強(qiáng)施工的現(xiàn)場(chǎng)控制，這樣才能有效地確保工程施工質(zhì)量。