有關(guān)航道疏浚工程施工中主要技術(shù)控制分析論文
港口航道疏浚工程的建設(shè)，從施工方案的規(guī)劃到工程項(xiàng)目的實(shí)施，都需要相關(guān)部門進(jìn)行嚴(yán)格的把守。本文就以某港口的航道疏浚工程作為分析實(shí)例，對(duì)該工程的施工條件進(jìn)行解析，對(duì)施工過(guò)程中施工船舶的施工參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行確定。并通過(guò)對(duì)工程項(xiàng)目中的施工土質(zhì)、船舶生產(chǎn)性能等方面來(lái)對(duì)施工船舶的生產(chǎn)能力進(jìn)行分析，探討分析航道疏浚工程施工工藝。
一、工程簡(jiǎn)介
某港口工程位于從南向北自A航道其，經(jīng)B航道至C航道止，全長(zhǎng)14.36公里，其中A航道長(zhǎng)9.41公里，B航道長(zhǎng)1.49公里，C航道長(zhǎng)3.46公里。需另在A航道與B航道的交界處新挖一個(gè)15萬(wàn)噸級(jí)減載平臺(tái)調(diào)頭地和港池，其設(shè)計(jì)規(guī)格為：(1)B航道與C航道設(shè)計(jì)低寬110m，A航道低寬135m，減載平臺(tái)調(diào)頭地直徑500m;(2)B、C航道以及減載平臺(tái)調(diào)頭地設(shè)計(jì)底標(biāo)高-9m，A航道設(shè)計(jì)底標(biāo)高-11.3m;(3)B、C航道以及減載平臺(tái)調(diào)頭地K16+723.46—K23+610.298段覆蓋層設(shè)計(jì)邊坡為1:3;A航道K5+196—K10+287段覆蓋層設(shè)計(jì)邊坡為1:9，巖石設(shè)計(jì)邊坡為1:2。該航道疏浚工程的設(shè)計(jì)斷面進(jìn)工程量是1,024.47萬(wàn)m2。航道拋泥區(qū)位于港口外東北偏南方向，距離港口門大約13.4km，拋泥區(qū)水深>9m，拋泥區(qū)規(guī)格為(4,989×4,758)m。A、B、C航道以及減載平臺(tái)調(diào)頭地至拋泥區(qū)的距離分別是9km、15km、19km、13km。
二、施工船舶的選擇
根據(jù)相關(guān)單位對(duì)該工程的施工地條件以及環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格的勘查，根據(jù)該航道疏浚工程項(xiàng)目所處地理位置以及施工要求等，該工程施工地土質(zhì)復(fù)雜、泥土處理方式復(fù)雜、風(fēng)化巖開挖量大，且施工干擾較大，項(xiàng)目施工任務(wù)相當(dāng)繁重。由于該航道處于營(yíng)運(yùn)狀態(tài)，在施工地周圍水域有大量漁船，且進(jìn)出港口船舶流動(dòng)性大，若漁船出現(xiàn)違規(guī)作業(yè)，則會(huì)對(duì)施工船舶的安全造成威脅。另外考慮到該航道的上層土質(zhì)主要為中粗砂和淤泥，部分區(qū)域是膠結(jié)細(xì)粉砂，在中層是淤泥，中間夾雜著碎石和粘土，下層則為大量的堅(jiān)硬粘土。所以正確選擇施工船舶是保證航道疏浚工程順利施工的前提條件。首先，施工船舶應(yīng)該具備較高的生產(chǎn)率，滿足施工工期需求;其次，施工船舶應(yīng)該具有強(qiáng)大的挖深和挖掘能力，以保證施工水深以及土質(zhì)的需要;再次，施工船舶應(yīng)該具有良好的靈活性，方便在施工過(guò)程中避讓;另外，施工船舶應(yīng)該是開挖強(qiáng)風(fēng)化巖的大型絞吸式挖泥船，對(duì)風(fēng)化巖進(jìn)行開挖，以降低工程造價(jià)，保證工程質(zhì)量;對(duì)于在開挖中較難開挖的風(fēng)化巖還要運(yùn)用到炸礁船實(shí)施炸礁。
根據(jù)各施工航道的施工現(xiàn)場(chǎng)情況，該工程選擇的施工設(shè)備主要有：1,600m3絞吸船，具有開挖砂卵石和風(fēng)化巖的能力;自航耙吸船，該設(shè)備能連續(xù)完成挖、運(yùn)、拋工作;1,300m3/h絞吸船、海貍3,800絞吸船，以作砂的二次吹填;4m3、6m3、8m3抓斗船;以及兩艘炸礁船，用作C航道炸礁施工。
三、工程施工工藝
航道疏浚工程在工程完成工程招投標(biāo)，并簽訂完成工程合同之后進(jìn)行工程實(shí)施，工程實(shí)施首先就是要進(jìn)行施工準(zhǔn)備，然后進(jìn)行工程生產(chǎn)，再進(jìn)行工程竣工驗(yàn)收。本文主要探討的是工程生產(chǎn)階段，在航道疏浚工程中，主要的'施工設(shè)施就是施工船舶，本文就從施工船舶在該航道工程中的應(yīng)用工藝進(jìn)行解析。
(1)進(jìn)行A航道點(diǎn)施工時(shí)，在A航道采用耙吸船。并運(yùn)用溢流裝艙法，進(jìn)行分層、分段的施工。用耙吸船在進(jìn)行A航道南段巖石區(qū)邊坡以及覆蓋層的開挖過(guò)程中，由于開挖土質(zhì)主要是粗中砂，溢流效果不明顯，所以在實(shí)施溢流裝艙環(huán)節(jié)時(shí)，在裝載量增長(zhǎng)緩慢時(shí)，就可以停止挖泥，這樣一來(lái)就能避免由于長(zhǎng)時(shí)間流溢，導(dǎo)致對(duì)外段施工區(qū)的回淤;在進(jìn)行A航道北段非巖石區(qū)時(shí)，由于開挖土質(zhì)主要是淤泥質(zhì)土，加上落潮流速急，溢流效果較為明顯，利用這一條件，在進(jìn)行裝艙時(shí)，可以充分利用落潮時(shí)間來(lái)延長(zhǎng)裝艙時(shí)間。
(2)絞吸船主要是進(jìn)行航道內(nèi)風(fēng)化巖的開挖，并采用鋼樁定位扇形橫挖法，進(jìn)行分段、分條施工。由于絞吸船的正刀挖泥吸入效果不佳，容易在挖槽內(nèi)殘留淺點(diǎn)，而且在開挖較硬的強(qiáng)風(fēng)化巖的過(guò)程中，容易出現(xiàn)滾刀現(xiàn)象。所以在施工過(guò)程中采用正刀挖泥、反刀收泥的施工方法。但是要注意對(duì)橫移速度以及鉸刀轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行控制。
(3)在航道疏浚工程中，抓斗船的主要作用就是開挖泥土裝入泥駁，再采用縱挖式進(jìn)行分層、分段、分條施工。用泥駁將挖出的淤泥運(yùn)輸?shù)綊伳鄥^(qū)。
(4)在該工程中，主要的施工工藝是體現(xiàn)在施工船舶的安排與操控之中。在該工程中部分中風(fēng)化巖以及全部強(qiáng)風(fēng)化巖的開挖工作，均是由1,600m3/h絞吸船完成。在施工過(guò)程中出現(xiàn)許多船舶由于開挖硬土質(zhì)帶來(lái)的問(wèn)題。比如在開挖過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)很多像灰白色較為堅(jiān)硬，也沒有風(fēng)化的，粒徑在30—45cm的塊石，或者出現(xiàn)灰褐色中風(fēng)化巖以及黃色強(qiáng)風(fēng)化巖，致使挖泥機(jī)磨損嚴(yán)重，特別是鉸刀齒的損耗較大。所以，為了讓船舶能在工程中順利施工，收集并整理了現(xiàn)場(chǎng)資料，對(duì)出現(xiàn)這些問(wèn)題的原因進(jìn)行了總結(jié)，并將1,600m3/h絞吸船的施工工藝參數(shù)進(jìn)行了對(duì)比改良。
(5)工程施工工序
1)A航道以及吹填砂的施工，要根據(jù)節(jié)點(diǎn)工期進(jìn)行開挖層的確認(rèn)。按照節(jié)點(diǎn)工期分為-10m以下以及-10m以上開挖層。根據(jù)土質(zhì)實(shí)際情況，在開挖層-10m以上時(shí)，可以分為AK11+210—AK11+704.23段，這一段主要以中粗砂和巖石為主，可以安排自航耙吸船進(jìn)行覆蓋層的開挖，開挖巖石層用1600m3/h絞吸船;在AK11+210—AK8+624.27段，主要以中粗砂以及淤泥質(zhì)土為主，開挖邊坡采用1250m3/h絞吸船進(jìn)行，并用自航耙吸船開挖航道;在AK8+423—AK5+541段，主要是中粗砂以及淤泥混細(xì)粉砂，在該段主要采用自航耙吸船進(jìn)行開挖。在開挖-12m以下時(shí)，也要根據(jù)施工處的具體情況分段施工。在該工程中可以分為AK7+198—AK11+120段，在該段中沒有巖石，所以直接采用自航耙吸船進(jìn)行航道深度的開挖，挖至設(shè)計(jì)深度;以及在AK11+142—AK15+759.41段，在該段主要是中粗砂以及巖石，要采用自航耙吸船將上層挖出，再用1,600m3/h絞吸船進(jìn)行巖石層的開挖。
2)進(jìn)行減載平臺(tái)崗地和調(diào)頭地的施工，主要分為兩部分進(jìn)行施工，首先就是基槽以及碼頭前沿線以東200m，在該區(qū)域幾種了風(fēng)化巖，所以采用1,600m3/h絞吸船將風(fēng)化巖直接吹值拋石區(qū);另外就是港池，這一區(qū)域主要是碎石、含礫砂、中細(xì)砂以及粘土，需要用自航耙吸船將挖出的泥土拋至集砂坑，作為回填土使用保證開挖質(zhì)量。
3)B航道的四周是原泥面，為了便于施工船舶進(jìn)出要將快速將通道挖出。將該航道分為-7m以上以及-7m以下進(jìn)行施工。在-7m以上主要是中砂以及淤泥混砂，選擇一艘8m3抓斗船以及兩艘6m3抓斗船進(jìn)行施工，為了防止出現(xiàn)干擾，三艘船舶分別從兩端向中間施工。-7m以下主要是風(fēng)化巖、粘土以及中砂，安排同樣的施工船舶進(jìn)行施工，施工方法如-7m以上的施工，但是在下層的風(fēng)化巖層，需用一艘8m3抓斗船的重斗進(jìn)行開挖。
4)C航道是一段加深施工航道。在這一航道中的施工，為了防止與作業(yè)漁船以及進(jìn)出港口的航船之間發(fā)生沖突，造成施工干擾，所以從西、北兩部分開始施工。兩艘船舶根據(jù)炸礁船的進(jìn)度，從兩端向中間開挖，并進(jìn)行清渣施工，保證航道通暢。
四、總結(jié)
航道疏浚工程就是在航道原來(lái)的基礎(chǔ)之上，在更深的水域水下進(jìn)行擴(kuò)建工作，港口航道的施工工序非常的復(fù)雜，采取最優(yōu)化的施工工藝對(duì)航道工程進(jìn)行施工，就是要讓港口航道滿足實(shí)際的航運(yùn)需求。本文通過(guò)對(duì)某深水港作為工程實(shí)例，從該工程的進(jìn)港航道施工條件、航道疏浚土質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行分析，對(duì)選擇航道疏浚施工船舶的依據(jù)和條件進(jìn)行分析，并在施工方面，根據(jù)施工條件，解析了如何利用施工船舶，順利完成航道疏浚工程的施工。
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