碼頭深基槽絞吸船開挖施工技術研究

莫劍鋒

摘要：長期以來，我國沿海港口一直致力于建設創新工作，這使得我國沿海港口出現了許多專業泊位以及碼頭。在這樣的環境下，碼頭基槽開挖工程就擁有了良好的發展前景。本篇文章便是以碼頭深基槽為研究對象，以絞吸船開挖施工技術為研究內容展開相應研究。

關鍵詞：碼頭;深基槽絞吸船;開挖工藝

一、開挖工藝選擇及設備選型

1.1開挖工藝選擇

在開挖基槽時，若是其滿足兩類條件，那么便可以根據巖石風化情況選擇水下爆破這一方案，此處的兩類條件首先是并不會令周邊建筑物安全受到威脅;其次是巖基為其地基。在爆破之后，通過抓斗式挖泥船完成清髓操作。若是此處非巖基為其地基，則需要通過挖泥船來完成開挖操作。

1.2船舶設備選型

在對挖泥船型號進行選擇時，必須對四類因素進行深入分析，這四類因素首先是其性能情況;其次是開挖精度要求;然后是工程大小;最后是周邊自然環境情況。然后來選擇挖泥船，這一挖泥船不但需要擁有較高效率，而且還需要和施工要求相符，此外還必須具備可行性。通常若是土壤屬于松散巖石抑或是黏性土，那么抓揚式船便是不錯的選擇，若是其屬于淤泥質抑或是砂質類型，絞吸式船便是不錯的選擇。另外，若是需要在建筑物周圍抑或是外海開挖基槽，那么在選擇挖泥船時，前者可以選擇抓揚式挖泥船;后者必須擁有良好的抗風浪能力。

二、工藝原理

通過對其工藝原理進行分析能夠發現，它是將泊位以及基槽分為許多條幅，然后將絞吸式挖泥船配置到各疏浚區內，通過此船來開挖水下基床。

大型絞吸船選擇的關鍵施工工藝為“絞刀橫擺方向與基槽走向相垂直，縮進基槽開挖邊線1m，不僅正刀可以挖巖，反刀也可以挖巖”。它之所以能夠撞碎巖石，是因為它內部的絞刀頭旋轉能夠有效的將絞刀齒帶動。由于絞刀旋轉與平移方向有著較大的差異，所以可以分為兩種不同的切削方式。一者為正刀切削，另外一者則為反刀切削。

正刀挖掘的特點：在正刀向下切削的過程當中，絞刀和被切削土體受力與側限剪切高度相同，同時絞刀線速度會受到橫移運動的影響，導致它的挖掘力逐漸變弱。經過絞刀切削的巖塊，泥漿會吸走一些一部分的巖塊，剩余的巖塊會被鉸刀挖起，拋向后方。

反刀挖掘的特點：在絞刀反刀向上切削的過程當中，受力和無側限剪切相仿，同時絞刀線速度同樣會受到橫移運動的影響，產生最大挖掘力。因為礁體上方沒有約束，再加上絞刀挖掘力的作用，礁體被破碎的成功概率較大。如果巖石抗壓強度沒有超過30MPa，在這種情況下，既可以選擇正刀進行挖掘，同時也可以選擇反刀進行挖掘。

三、施工要點

3.1水下垃圾及障礙物清理

通過分析發現，如今我國大多數重力式碼頭和陸域堆場的距離都不遠，而且一般在封閉港池中選址。此時碼頭會受到圍堤的充分保護，同時還能夠令原材料運輸需求得到充分滿足。這也使得基床上方經常出現各種施工垃圾比如石塊等，而且在施工期間還會堵塞出砂噴頭，當出現這一現象時，就必須停船并一一排查，這不但會令船機受損，同時也會令船的工作效率大大降低。為了確保施工工作的順利進行，可以選擇抓斗式挖泥船來清除施工垃圾。

3.2碼頭基槽開挖施工

在開挖碼頭基槽之時，在明確挖泥船為絞吸式船之后，需要用鋼樁對其進行定位，然后通過定位臺車橫挖法來展開具體的施工操作。此時的擺動中心要么是主錨，要么是鋼樁，同時還需要在左右設置邊錨，通過邊錨來對挖泥的前移以及橫移進行控制。

3.2.1分條施工

當選擇鋼樁橫挖法這一施工手段之時，為了確保挖泥船工效不受影響，需要將粉條數量控制在一定范圍內，同時其寬度為絞刀頭投影和鋼樁中心的距離，其寬度最大值需要低于挖寬最大值，而后者不能夠比船長的11/10倍長。通過對絞吸船進行分析能夠發現，其擺動中心為鋼樁，通過它的擺動得到一個扇形開挖面，在開挖時注意不能夠動開挖面的兩邊陰影土方，所以挖了這部分土方，基槽開挖底邊線位置要求就無法得到充分滿足。

在施工期間，要想避免出現上述問題，就需要使用以下施工手段，也就是當挖到陰影部分之時，通過向前進兩步臺車這一手段來完成施工，通過檢驗發現，此手段十分適用。

3.2.2分層開挖及邊坡施工

如果基槽開挖需要開挖的深度很大，那么便需要分層來展開開挖操作，同時開挖各層時，必須按照兩類情況來明確具體開挖高度，這兩類情況首先是開挖手段;其次是土質情況，如此斷面大小才足夠精確，同時邊坡穩定性才不會受到影響。此外必須按照三類情況來對各層厚度進行明確，這三類情況首先是挖泥船種類;其次是土質情況;最后是邊坡精度標準。在分層施工時需要遵循以下規定：

第一，根據兩類情況來明確各層厚度，這兩類情況首先是絞刀性能情況;其次是土質情況。通常其厚度不能夠低于絞刀直徑的1/2倍，不能夠超過它的5/2倍。若是土質松軟，那么選取較大值為其厚度，若是土質堅硬，那么選擇較小值為其厚度。通過以往經驗可知，在分層厚度方面，黏性土和板結砂都為兩米，最大不超過2.5米，流動性粉砂以及污泥都為四米，若是分層厚度太高，就容易出現塌方事故。

第二，為了確保工程擁有良好質量，最后一層厚度不能太高。然后利用臺階型開挖方式來開挖邊坡，若是開挖的是土質粉砂，那么開挖高度、寬度則分別為四米、八米，同時每完成一層的開挖工作，橫移寬度就需要減少八米。

3.3掃淺、自檢與驗收碼頭

在開挖基槽時，要求開挖處以及碼頭前沿部分不能夠有淺點存在，必須由海測大隊完成通航測量工作，確保其和工程及通航驗收要求相符。

四、疏浚工程質量保證措施

4.1開挖區域平面的定位

專人負責利用DGPS完成平面定位操作。根據分層施工具體要求，在校核深度指示器之后，通過該設備來對絞刀下放深度進行控制。

4.2施工測量質量控制

在展開測量工作之前，首先需要檢查測量設備是否可靠、是否能夠正常運行。若存在異常，便須重新檢定。在施工期間，尤其是對于重要控制項目，還需要展開復測操作，同時根據測量標準來完成控制網絡的構建工作。

4.3挖槽深度控制

第一，各船都需要有測深儀。

第二，還未進行施工時，必須對疏浚區取深有充分了解，接著利用GPS測深儀來控制挖槽深度，如果船的荷載和水位出現改變，就必須馬上對絞刀頭下放深度進行調整。

第三，對于已挖部分，必須及時測量其水深情況，若欠挖比允許值高，便需要馬上展開退船操作。

第四，對于已挖海域，每周都需要由專人對其情況進行測量，從而獲得海底基面圖數據，如果因為漏挖而出現海底塘梗，那么便需要及時回挖。

第五，施工期間必須對潮水狀態引起足夠重視，同時對施工挖深進行及時調整。

五、結語

在碼頭深基槽開挖施工中，要想令工程和相關驗收標準相符，就必須通過絞吸船來完成具體開挖工作，同時還需要設計科學施工方案，做好泊位區自檢等工作，能夠發現，不論是對于港池航道疏浚而言，還是對于碼頭建設而言，此開挖技術都具備極大價值。

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