航道疏浚工程施工工藝研究
時間:2022-08-29 09:01:35
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1.工程施工前的準(zhǔn)備工作
1.1施工布置
通過對招標(biāo)文件、設(shè)計圖紙等進(jìn)行深入研究后,對施工現(xiàn)場進(jìn)行了實地勘測,并借鑒以往疏浚工程施工中的相關(guān)經(jīng)驗,結(jié)合工程施工條件,本著“安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、如期”的原則進(jìn)行施工布置。
1.2施工測量、標(biāo)志
按照國家的測繪標(biāo)準(zhǔn)和疏浚工程施工精度要求,本工程在進(jìn)行疏浚工程的測量放樣時,主要使用SDH-13D和GPS型全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)來完成放樣,放樣時利用沒有霧、風(fēng)浪小的天氣進(jìn)行,根據(jù)工程總體部署并結(jié)合工程施工順序,計劃安排機械設(shè)備進(jìn)場,并做好機械的調(diào)試和保養(yǎng)工作。在進(jìn)行施工現(xiàn)場的測量放樣工作時,本工程采用先進(jìn)的DGPS全球定位系統(tǒng)二套,全站儀3臺、水準(zhǔn)儀4臺進(jìn)行測量定位;根據(jù)業(yè)主在總平面中提供的坐標(biāo)點測試和復(fù)核現(xiàn)場控制網(wǎng),然后參考該標(biāo)段將工程的施工位置確定出來,并將高程和軸線的控制點做好。將控制點施工影響范圍外的位置,并使用混凝土進(jìn)行保護(hù),所有的測量工作都由我司專職測量師完成。
1.3疏浚清淤設(shè)備選型的依據(jù)
疏浚施工主要利用附屬船只和挖泥船來進(jìn)行作業(yè),為了保證疏浚施工順利開展,首先要保證設(shè)備的性能和狀態(tài),在綜合考慮設(shè)備的可靠性、安全性和適用性后,結(jié)合工程排距、挖泥船平面的精度、自動控制系統(tǒng)的精度,最終決定本工程項目挖泥采用一艘抓斗式挖泥船配兩艘自航泥駁進(jìn)行施工。
2.1槽的開挖
在開挖槽的時候,適用分階梯、分層的方式進(jìn)行槽邊坡的施工,為了避免出現(xiàn)漏挖的情況,各條開挖槽的尺寸要和鄰近挖槽重疊5m以上。施工前,工程技術(shù)人員根據(jù)平面控制參數(shù)編制開挖施工文件,經(jīng)審核無誤后輸入挖泥船電子圖形控制系統(tǒng)。并在工地建立滿足工程需要的水尺,為挖泥船和測量船提供實時潮位。停泊水域開挖時土層最大厚度達(dá)到4m,采用分兩層開挖。開挖深度的控制:最后一層挖泥時控制抓斗的下落深度,利用水砣和水尺測出挖泥船所在挖點的標(biāo)高,利用挖泥船上的抓斗深度自動控制裝置控制挖深,超寬控制在3.0m內(nèi),超深控制在0.5m內(nèi)。邊坡控制:施工邊坡通過適當(dāng)超深、超寬以矩形階梯式開挖形成,邊坡每階梯的高差控制在0.5~1.0m,施工前將各種不同的施工要求標(biāo)識在施工電子文件圖中,按電子圖形顯示控制施工區(qū)域邊界和泥斗的下放深度。開挖過程中進(jìn)行施工過程檢測,繪制施工過程基槽開挖斷面圖,了解基槽開挖情況。根據(jù)施工過程檢測結(jié)果調(diào)整施工電子文件,指導(dǎo)施工船舶優(yōu)質(zhì)高效運行。本項目根據(jù)土層厚度決定采用4~6方鏈斗式挖泥船、海水浸泡法的施工方法,并制定了專項施工方案。海水浸泡法:本工程在停泊水域西側(cè)遇到2m多厚的雜色殘積土層,施工時先對雜色殘積土表層淤泥進(jìn)行開挖,讓其暴露在海水當(dāng)中,經(jīng)海水一周左右的浸泡,雜色殘積土表層土質(zhì)變軟,隨即進(jìn)行開挖。每次開挖0.3~0.5m深度,如此多次反復(fù)進(jìn)行,最終完成對雜色殘積土層的開挖。
2.2河道疏浚泥漿的輸送
(1)第一種輸送方式。該方式主要使用泥泵和接力泵站進(jìn)行泥漿的輸送,輸送的泥漿儲存在設(shè)置于泵站中間的泥漿池中,要求泵站和吹泥船可以互補影響,各自作業(yè)。然后使用接力泵站和吹泥船串聯(lián)的方式進(jìn)行布置。本項目使用該方式輸送疏浚泥漿。(2)第二種輸送方式。該方式主要使用泥泵進(jìn)行泥漿的輸送,泥泵主要由排泥和吸泥部分構(gòu)成,在整個輸送過程中不允許出現(xiàn)間斷。其工作原理如下:在鉆井過程中,泥漿泵首先會隨著鉆頭進(jìn)入到井內(nèi),從而達(dá)到清洗鉆具、冷卻鉆頭、驅(qū)動鉆進(jìn)、帶回鉆井泥漿等目的。一般情況下使用正循環(huán)鉆探主要是通過一定的壓力,使泥漿、清水等從水龍頭、高壓軟管、鉆桿柱中心孔等傳送到鉆頭的底部,從而達(dá)到冷卻鉆頭、壓送屑切泥漿的目的。
2.3疏浚泥土的處理
疏浚泥土的處理主要有水下拋泥法、邊拋法、吹填法三種方式。(1)水下拋泥法。在處理泥土?xí)r,使用水下拋泥的方法具有良好的施工效率,回淤率比較低。但是水下拋泥法需要注意以下幾點:①盡量縮短拋泥距離;②拋泥區(qū)要便于船只進(jìn)出和調(diào)頭;③拋沿途水域的風(fēng)浪不妨礙拋泥作業(yè);④不影響水上交通和其他用水事業(yè),符合環(huán)保要求;⑤拋泥區(qū)應(yīng)流速小,且流向偏離挖槽的一側(cè);考慮本航道水深較深,本工程項目挖泥船施工時一側(cè)靠一艘泥駁輪流裝泥,裝滿后將泥運至海洋部門指定區(qū)域拋泥。(2)邊拋法。在進(jìn)行疏浚施工時,邊拋法指的是使用自航耙吸式挖泥船一邊進(jìn)行泥漿的開挖,一邊將吸出來的泥漿排入水中,然后隨著水流將泥漿帶走。在對航道挖泥進(jìn)行整治時,邊拋挖泥船一般將排泥管布置在船炫外的長臂駕上,隨挖隨將吸起的泥漿拋于泥漿外側(cè),較粗的泥漿顆粒沉入水底,而細(xì)顆粒泥沙則隨水流帶走。為提高邊拋施工效果,達(dá)到較好的疏浚效果,盡可能將更多的泥沙帶出到槽外進(jìn)行沉積,不僅要求水流速度較快,還要求挖槽軸線和水流的方向有一定的夾角,夾角越大,排泥的效果也就越好。使用邊拋法可以將泥漿中的粗顆粒泥沙和土塊攔截在泥艙中,直到泥艙滿后將泥拋出,從而降低挖槽中泥的回淤量。與此同時,泥漿從溢流口排出后其功能位能比較小,導(dǎo)致泥沙不會潛入到河底,從而保證面流流速場比較大時,泥沙顆粒可以紊動擴散。(3)吹填法。吹填法指的是使用泥泵將挖出的泥土輸送到填土地點,并對泥土進(jìn)行綜合利用。巷道疏浚泥土使用吹填法處理,是一種常用的優(yōu)選方案。它不僅能使泥土綜合利用,而且避免了疏浚泥土回淤航道的可能性。在使用吹填法對疏浚泥土進(jìn)行處理時,泥場的選擇要合理,要嚴(yán)格按照以下原則進(jìn)行選擇:①要盡量選擇有利于容泥的場地,例如廢棄的大坑、低洼地區(qū)、荒地等;②泥場的容量和范圍要結(jié)合挖槽的數(shù)量、土質(zhì)來進(jìn)行確定;③為了保證水可以順利排出,選擇的泥場要和周圍的溝渠(河浜)相通;④當(dāng)不具備接力泵的條件時,就近進(jìn)行吹填,并根據(jù)挖泥船廠排泥管長度、挖泥船揚程等對泥場的容量和數(shù)量進(jìn)行確定。
3.施工過程中需要注意的地方
(1)在施工的過程中,如果有橋梁等建筑物出現(xiàn)在了疏浚位置,不能影響其正常運行。(2)當(dāng)在有岸墻、閘、橋等建筑物的周圍開展施工時,要使用合理的處理措施來保證建筑物的安全性。(3)當(dāng)施工過程中,在水下遇到障礙物時,項目部要馬上向監(jiān)理機構(gòu)上報,并用燈標(biāo)和浮標(biāo)將位置標(biāo)明,保證施工的安全性。(4)為了可以形成設(shè)計的河道邊坡,在吹泥的過程中,不允許有超挖的情況出現(xiàn),如果出現(xiàn),要根據(jù)設(shè)計要求整修設(shè)計邊坡,直到達(dá)到監(jiān)理機構(gòu)的設(shè)計要求。當(dāng)岸邊有堤防、房屋等建筑時,禁止出現(xiàn)超挖的情況。對于有護(hù)砌要求的岸坡,要采取合理的措施來保證施工可以按照設(shè)計要求進(jìn)行開挖施工。
4.結(jié)語
在本工程施工情況來看,無論是從工程質(zhì)量、進(jìn)度、工期、安全還是環(huán)保方面,都基本上達(dá)到了原要求,在工期內(nèi)取得了較好的效果。優(yōu)異的工程管理能力,在當(dāng)前日益激烈的航道疏浚施工市場競爭環(huán)境中,能夠確保工程進(jìn)度和質(zhì)量,促進(jìn)企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
作者:陳惠敏 單位:廣東省航運規(guī)劃設(shè)計院有限公司
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