港口航道工程中的護岸及疏浚工程施工工藝

董 偉，田路路

(中交海洋建設開發有限公司，天津 300457)

1 工程概況

某工程基槽挖泥共計27.9萬m3，平均每日挖泥量784 m3，配置12 m3挖泥抓駁船1條、1 000 m3泥駁船1條，平均日挖泥能力強度為3 000 m3，配備的挖掘機械設備，可以滿足挖掘工作能力強度的最高要求。護岸基槽挖掘開始時的挖掘量在8萬m3，采用1條12 m3抓有拖斗的自航挖泥船進行挖掘，1條1 000m3的自航泥漿抓駁船對護岸疏浚物進行快速運送，置換護岸砂層時需要對400 t的定位挖泥船進行定位，并且對護岸駁浚物采取拋砂回填的處理辦法。護岸基槽挖掘難度主要在于開挖風化巖，基槽底的砂層標高一般為-23 m。挖掘護岸基槽時需要分別選用2種類型的自航挖泥船進行挖掘施工。如遇到特大礁石，則需要用爆破的方式炸除礁石。炸礁石工作量在4 419 m3左右。

2 護岸工程

2.1 清理場地

在對基槽土方挖掘和圍堰施工前，首先要把涉及施工區域內的雜質清理干凈，然后根據工程需求，把航道護岸存在的廢棄物清理掉，以上做法有利于環境的保護。

2.2 施工排水

在對航道護岸基礎工程進行施工時，基坑的開挖以及施工應采取總線排溝方式，在每個銜接的地方使用集水溝，用水泵把地面的積水抽干，保證基礎施工按順序進行。在井點布置和設計時，嚴格按標準要求施工。

2.3 測量放樣

多曲線施工的形式，在航道護岸施工中采用的最為廣泛，但測量時難以控制。因此，要選擇專業的團隊并且會使用全球定位技術的人員進行施工。施工前的測量和部署全站儀是至關重要的一步，以便對數據的準確性進行檢測和驗證。施工前發現數據不一致且相差甚遠時，應馬上復核及確認，在滿足施工要求后，再進行施工。

2.4 基槽開挖施工

1)上層土挖掘注意事項。施工時，如果在土壤中發現各類雜質，需要把雜質清理干凈，然后進行回填，回填密實后再進行挖掘，從而保證基槽的精準度在標準范圍。

2)下層土挖掘注意事項。施工時，應按要求保證結構的尺度，施工方案要充分考慮為后續施工提供的便利性及可操作性，并且應盡量減少對原狀土造成的破壞，可采取挖掘機挖掘、人工整理的辦法進行施工。

2.5 塊石基床施工

航道護岸工程一般采用自卸汽車、船舶運輸、鏟車等方式進行施工作業。用縱橫坐標的方式確定拋石位置，然后作業。工作人員通過數據對比的方式設置縱橫坐標，保證坐標數據的精確度，一般為20 m的間隔?；A的施工要保證基床的寬度與設計方案一致。拋石施工中，應該分2次進行，第1次粗拋，第2次為細拋方式。

2.6 混凝土底板施工

航道護岸基礎施工時，通常采用木模、組合鋼?；ハ嘟Y合的形式，以保證表面的平整度。吊裝過程中應避免模板變形，模板自身要具備高的穩定性和剛度。施工時合理使用攪拌機，采用機動翻斗車確保運輸速度，縮短混凝土材料運輸時間，施工場地的道路一定要達到施工要求。一定要嚴格把控配比質量，確?；炷羺捣弦?。

確保各項指標都達到使用標準后才能進行澆筑工作，要把模板上的雜質、泥土等清除干凈。使用強制式攪拌設備時，要嚴格保證配比參數。澆筑施工階段的澆筑高度變化較大，要采用滑槽將材料輸送到模板內。攪拌時間要嚴格把控，避免攪拌不均?；炷翝仓┕るA段，要有專人看管模板，要根據工程量的大小，選擇分層澆筑或是整體澆筑的方式，時刻注意施工時，是否發生變形等問題。

加強航道護岸基礎工程的養護工作。工作人員在進行拆模工作時，要保證拆模的質量。拆模完成后，及時地進行養護工作。先用土工布對混凝土全面覆蓋，由專業工作人員進行灑水養護，要嚴格控制灑水養護的時間，應>14 d，才能保證合格的表面濕度。

2.7 土方回填壓實

在航道護岸基礎結構部分的施工中，要先把回填土部分預留出來，方便進行分層回填施工。操作時，要清理干凈淤泥、雜質，保證不會發生積水，回填后壓實度要達到標準。根據設計要求，混凝土結構>70%，回填施工應隨著墻身砌筑的不斷增高相應改變，確保工程順利實施?；靥钍┕ぶ?，在處理壓實時，可采用人工、機械相互搭配的模式，更能推動工程進展?；靥罡叨扰c設計方案高度之間的差距在10 cm為佳?；靥罴皶r率沒有符合設計方案時，必須要立即采取翻填處理的補救措施。施工時，一定要合理安排透水性較小的回填材料，避免施工場地出現積水等現象發生，同時要保證回填施工的速度[1]。

土方回填施工時，除了重點監測位移和下沉量的數據，還要做好壓頂和墻身等不同位置的觀測點，需要確定坐標、高程的數據。前7 d的施工作業中，施工人員要格外重視數據監測工作，之后再慢慢減少監測的頻率，此項工作至少要30 d，需要施工人員嚴格按照施工設計進行監測，做好數據記錄，一旦發現數據波動異常及時采取有效措施，從而保證整體工程的質量。

3 疏浚工程

3.1 基槽挖泥施工

港口航道工程基槽挖泥水深度為20～25 cm，絞吸船無法按照設計施工工期開挖到設計標高，即每月開挖9.5萬m3的淤泥。由于絞吸船派不上用場，所以使用1條11～13 m3的挖泥船，更能輔助施工作業的順利進行。針對后方的挖泥區，還應該安排1條挖泥量為500 m3的泥駁船運輸。最后利用1450型絞吸挖泥船二次吹填至指定的陸上回填區域中。挖泥船施工流程見圖1。

圖1 挖泥船施工流程

施工時，施工人員需按施工順序進行工作，把施工廢料集中到統一指定位置[2]。施工作業需要1條1 000 m3泥駁船，以及1條11～13 m3抓斗船。

1)將絞吸船安排到碼頭前沿50 m的范圍外，然后疏浚到-18 m。能夠降低疏浚施工過程中港池對基槽產生的影響。

2)由于工程土質的特殊性，開挖好槽后，必須要立即組織施工人員展開保濕作業，保證后續施工作業的順利進行。

3)開挖基槽時，使用抓斗船進行不同階段的開挖時，每次分層開挖高度控制在1.2～1.5 m；分段開挖的長度控制在100 m。根據船型的實際情況，開挖的條寬之間要重疊2 m以上；每1條的分條寬度控制在8～15 m。

4)開挖施工時，需要根據開挖后不留淺點的要求，對基槽開挖量進行把控，以免設計邊坡達不到要求。

5)開挖料卸至棄場回填后，將不合格泥土駁棄至規定的拋泥區。

6)在進行施工時，必須及時對施工監測結果進行調整、把控，才能有效保證船舶順利展開施工工作。

7)根據工程地質資料，微風化巖層需進行炸礁施工。必須要使用特定的材料進行施工爆破工作，并且爆破后的材料還要按照要求成堆堆放。

3.2 絞吸挖泥船施工

絞吸挖泥船采用分條、分段、分層施工，應符合下列規定。

1)如果溝渠寬度大于絞吸挖泥船一次可移動的最大寬度，則應將溝渠劃分為若干條進行開挖。采用鋼樁橫挖法分條時，鋼樁中心到絞刀頭中心水平投影的帶寬應相互對應。分條數量不宜過多，以免增加移錨和船舶運行時間，影響挖泥船的工作效率。分條的最大寬度不得超過溝渠的最大寬度。絞吸挖泥船的最大挖寬不得超過機長的1.1～1.2倍，具體取決于局部水流速和橫向錨索的長度。如果水流速較高，應降低挖寬。最小帶寬應大于挖泥船的最小開挖寬度。如果設計中采用錨索定位法，帶寬應根據主錨的長度確定。最大寬度應為100 m左右。

2)如果溝渠長度大于水線的有效延伸長度，則應根據挖泥船和水線可開挖的長度分段施工。溝渠的彎曲線必須劃分為幾個直線段，彎曲線可以按照直線分段構造。如果開挖規范不同或施工時間要求不同，應按照合同要求分段施工。如通航或其他因素要求中斷，可根據需要分段施工。

3)如果疏浚區的淤泥層厚度很厚，則應分層施工。疏浚區的分層厚度應根據土壤硬度和挖泥船的絞吸性能確定，最好為絞刀直徑的0.5～2.5倍，硬土選較低值，軟土選較高值，表層和中間層較厚，以確保挖泥機的效率，最后一層較薄，以確保工程質量。如果疏浚前淤泥表面高于水面，或水深低于疏浚吃水深度，則頂層開挖深度應滿足疏浚設計和最小水深的要求。如果泥層過厚，上層應在高水位開挖，下層應在低水位開挖，以減少塌方影響。如果工程對邊坡質量要求較高，需要采用分層臺階式開挖邊坡，應根據工程對邊坡的要求、地面條件和設備尺度確定分層厚度。如果合同要求必須逐步達到施工深度，則必須進行分層施工。必須根據設計要求調節拋泥區域，使其與海岸和上下海灘平滑連接。如果拋擲泥漿危及岸壁的穩定性，應按照設計要求使用編織布保護岸壁。

3.3 基槽開挖監控測量

在進行基槽開挖時，盡量避免抓斗挖泥船形體給工程數據造成的誤差，施工人員必須提前做好測量工作，準確把握開挖基槽的實時動態。挖槽尺度的控制應滿足下列要求：施工期間，應定期檢查和驗證挖泥機定位標記，并在強風后進行校準；用于定位的儀器應滿足規范的精度要求，并應定期校準。

挖泥船運行期間，通常通過導向或定位儀器校正船舶位置，以確保實際挖掘位置位于設計支撐區域內。絞吸挖泥船的定位支架必須始終保持在開挖段的中心線上，以確保挖掘寬度的準確性。

3.4 航道疏浚作業

在進行沉管施工前，為了保證工作船能到達預定位置，即管道吊浮運輸的安全性，必須要先做好航道的疏通工作。由于季節水位會影響疏浚的工作效率，航道疏浚作業一定要把季節水位的變化考慮進去[3]。

3.5 礁石爆破作業

基槽開挖施工中，由于水下巖層結構過于堅硬，施工人員需要在基槽開挖前對其進行爆破處理。在進行爆破前，要先把巖層周圍的環境清理干凈。炸礁之前，要考慮水下工作人員的人身安全是否得到保障，爆破后是否會對船只、工作人員造成傷害。

3.6 基槽成品的保護和安全控制

在沉放管節前，必須保證基槽的完成度。因此，相關工作人員必須做好監督、管理工作，同時加強安全監測工作，從而達到工序安全、避免基槽成品總是暴露在環境中。

4 工程效果及經驗

4.1 工程效果

通過參加組織本工程的施工，掌握了管理大型疏浚工程的經驗，特別是在工程的宏觀動態控制方面。疏浚工程的質量合格，出現淺點可以繼續挖，直至全部挖走為止，但是疏浚工程的主要成本在施工船上，船舶的折舊和油耗占很大的比重，因此縮短工程工期，努力減少船舶占用期、減少油耗是控制的主要目標，疏浚工程質量控制，就是成本控制，選擇合適的船舶，在最短的占用期完工是最好的選擇。

4.2 經 驗

1)關于疏浚工程的地質條件。施工時會出現現場地質情況與資料中的土質鉆探資料差異較大的情況，土質鉆探資料顯示在港池中沒有巖石，但施工時出現了礁石。這種情況下，就需要實施爆破，經過和設計單位、監理工程師商討與確認后，一致決定炸除障礙物。但需要對炸除的礁石、木樁等進行清理，而鐵質膠黏土層標高130 m，大大提升了施工的難度。

對于以上情況，建議由相關單位或專業人員對航道東側的巖石進行探測，并與相關部門進行協商關于礁石的解決方案和處理方式，以方便后續施工。同時建議在探測礁石航道的水位深度時，要稍有寬裕度，以保證航道的安全性。

2)施工時效短的問題。在施工過程中，安排基槽挖泥的時間是180 d左右，后方挖泥的時間是153 d左右，由于清除淤泥的工期短，但間隔時間較長，時間安排不夠靈活的問題就凸顯了出來。

3)施工干擾性較強。在施工時，船機的多頻次來往，對施工造成較大干擾。

5 結 語

現代航道護岸的高標準和環保要求的提高，使得航道護岸工程對施工技術的要求更加嚴格，現代航道護岸施工過程中，需要多引用新的技術和材料，以便提高效率和質量。同時，施工企業對自身的管理能力與施工技術水平進行提升，從而達到提升航道護岸施工質量的目的。

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