河槽疏浚施工技术研究

张怀文

[摘 要]河槽具有行洪排涝，通航等功能，河道疏浚工程对提高水质、河道通航及排洪能力起到很大作用；河槽两岸码头、料场运输船舶比较繁忙，施工难度较大，设备选择是疏浚施工正常进行的最关键因素，本文对河槽疏浚施工方法和流程作了系统的介绍，希望为类似工程提供参考。

[关键词]河槽疏浚、施工方法、质量控制

1.工程概况

本工程为"南汇东滩促淤工程-促淤一期2015年度薛家泓泵闸出口外河槽疏浚工程"，位于浦东国际机场外侧促淤区以南的没冒沙水域，位于浦东机场外侧促淤圈围工程与南汇东滩促淤工程北区之间。

根据"南汇东滩促淤工程-促淤一期2015～2017年度薛家泓泵闸出口外河槽疏浚施工图协调会"和安徽省水利水电勘测设计院"2015年6月河槽横断面测量资料"，确定本次疏浚施工范围及内容如下：

薛家泓泵闸出口外整条河槽疏浚，包括泵闸出口消力池、海漫以及防冲槽，直至本工程促淤东堤，疏浚长度2.644km。

2.工程地质条件

根据安徽省水利水电勘测设计院对本工程施工区域勘测报告，薛家泓泵闸出口外河槽和商飞排水涵闸外导流渠在疏浚深度范围内的土层主要为①1层海滩土，①2层淤泥质粉质粘土。该两处河槽在促淤一期施工期已进行过疏浚。

对于疏浚过的河槽按原设计标准疏浚时，回淤的土质一般为淤泥质粉质粘土，但由于河槽两岸码头、料场等运输船舶繁忙，不能排除再次疏浚时继续有驳船散落的块石、减载卸的石料和石渣、钢管、船机舵、渔网等其他水下障碍物，因此每次疏浚均需进行调查。

3.施工特点与难点分析

河道具有行洪排涝，通航等功能，根据施工现场条件，结合本工程为单一的疏浚工程的特点，施工具有以下明显的特点和难点。

3.1 施工期内，水域航道要保持通畅，施工前要办好航行通告，设好施工警示标志，注意船舶避让，船舶的施工和锚位应不影响通航。

3.2 受潮汐及风浪影响大，且河槽滩地较高，应根据现状条件配备适应本工程工况条件的施工船机，确保施工安全，施工期间应掌握好潮汐及气象情况，合理安排施工作业时间。

3.3 本工程清淤深度不均，且大部分地区清淤厚度较薄，施工效率低。

3.4 水上作业风险大，本工程所有工作量都在水上，受风浪影响大，工程、人员、设备均具有很大的风险，必须精心安排、严密组织，从管理上控制风险。

3.5 施工區地处海域，施工船机需满足海况施工要求，对船机要求高。

3.6 施工区在水闸附近，施工时注意水闸开闸放水信号，注意避让，防止船舶失控导致翻船落水等事故

4. 施工总流程

5. 施工实施

5.1扫海清基

清理施工区域内的渔网、滩地植物、块石、垃圾及其他有碍物，包括船舶航行区域可能存在的障碍物。本工程施工区段主要为2014年已疏浚回淤区段，水下障碍较少。根据本工程的滩地情况，扫海清基分为两种形式：

5.1.1对低潮时露滩区段，人工候潮清除渔网、滩地植物、垃圾等障碍物；

5.1.2对于深水区段，采用拖轮拖拽钢链索扫海，若发现障碍物，则采用抓斗挖泥船进行清除。

5.2施工测量控制

本工程施工测量控制主要采用GPS及与其配套的测深仪进行控制，施工前先对建设单位提供的控制点进行采点，从而形成本工程施工测量控制GPS网。GPS精度偏差为：平面位置及高程±20mm。对于采点过程中发现个别点偏差较大，监理复核，在控制点满足最低限制要求时，剔除该点。

5.2.1施工测量：根据设计图纸和控制坐标，计算河槽疏浚中心线、边线控制点定位放样资料，测量资料的计算必须由二人用二种方法计算一致后才能进行绘制施工测量放样控制图，设置施工导向标，包括边界标、中线标、工程起点（终点）标及分段施工起点（终点）标；对于水力冲挖机组施工放线，在滩地上插设标杆，明确河槽上坡边线及坡脚边线和高程。

5.2.2清淤施工放样的精度

①放样测站点的高程精度不得低于五等水准测量精度要求。

②清淤放样点相对于测站点的点位误差不应超过下表规定。

5.3 疏浚原则

严格按施工招标文件要求，河槽疏浚土排至南汇东滩促淤工程北区内，再根据本工程河槽的现状特点，同时保证船机配备、布设应尽可能的减少对河槽两侧的码头和过往船舶的影响，使工程施工处于安全可控化状态。

施工时，当水深满足施工航行要求时，遵循"先主槽、后边滩，边滩与主槽同时推进"的原则进行疏浚，减少疏浚时对水源的污染、以及减轻疏浚施工对航道的回淤。当水深较浅，不能满足施工航行要求时，遵循"选挖浅段，由浅及深，逐步拓宽加深"的原则进行疏浚。

5.4 疏浚施工方法

5.4.1水力冲挖机组疏浚

为了保护好闸室及护滩结构，不因疏浚施工对原有结构造成破坏，薛家泓泵闸河槽闸室及护坦段采用水力冲挖机组进行疏浚。水力冲挖机组的输泥管出口尽量远离老大堤及新建促淤堤，采用φ377mm钢管铺设岸管集中排放，输泥管穿过北区促淤北侧堤 后将泥沙排入南汇东滩促淤工程北围区

N1区内，出砂口距现有海防大堤200m以上，距新建促淤堤300m以上。

水力冲挖机组一次开挖深度一半不超过2m，当深度超过2m时，采用分层开挖，以防止塌坡。

水力冲挖机组疏浚的河槽断面每50m至少抽测1个断面，疏浚纵断面在河槽中心线位置及中心线两侧1/2河底宽度处检测，其质量应符合下列要求方合格： ①平均疏浚断面不小于设计断面；②疏浚河底平均宽度不小于设计底宽，河底宽度允许负偏差1.0m；③河槽平均高程不高于设计河底高程，河底欠挖厚度不大于0.3m，横向浅埂长度不大于设计河底宽度的5%且不大于2.0m。

5.4.2抓斗式挖泥船疏浚

薛家泓泵闸河槽疏浚时，先在X0+103～X0+150处设置袋装砂挡水围堰，可利用外闸室及护坦结构部分水力冲挖机组疏浚土方进行砂袋充灌，砂袋围堰区待两侧疏浚结束后采用抓斗式挖泥船抓至驳船内，再在X1+100处附近设置吹泥船将土方吹填至弃土区。

5.4.3绞吸船疏浚

薛家泓泵闸河槽其余部位疏浚采用1450m3/h绞吸船海泉号进行疏浚，海泉号绞吸船从外侧向内侧推进。绞吸船输泥管过堤段拟布设在桩号X1+400附近，采用φ750mm钢管穿堤，两侧填土，上覆钢板过路，以保证新建大堤通行。新建大堤内侧排泥管沿堤脚滩地布设至排泥出口，外侧沿河槽南侧滩地布设沉管，至绞吸船约300～500m左右采用浮管连接至绞吸船。

挖泥船疏挖采用横挖法，即以左定位桩为主桩，作为横移摆动中心，利用左右缆交替收放，摆动挖泥。主桩前移的轨迹始终保持在挖槽中心线上，使绞刀的平面轨迹始终保持在设计开挖线内前移，避免重挖和漏挖现象。

各疏挖分区分条、分层开挖，挖泥船单条标准宽度为26～28米，相邻的开挖分条重叠不小于2米，以免漏挖。根据各区疏挖泥层厚分层疏挖，每层厚度约0.4米，最大不超过0.5米。

边坡拟采取台阶开挖方式进行施工，台阶设计的原则是：上欠下超，超欠平衡。開挖后的边坡台阶土体在自重和动水的作用下，自然坍塌后形成的边坡可满足设计要求。各分层设计开挖边线技术参数由施工测量技术人员计算确定，挖泥船操作员按提供的数据进行开挖。

5.5疏浚泥土处理方式

本工程河槽疏浚排泥（除块石外）均需通过管线输送或转运至南汇东滩促淤一期的北促淤区内，管线输送弃土位置需满足出泥管口伸入促淤区内，距离现状海塘大堤堤脚200m以上，距离促淤堤轴线300m以上，距离纳潮口轴线2000m 以上，并应高出排泥面0.5m 以上的要求。排泥管布置以不破坏已完工促淤堤结构安全和河槽内其他船舶通航为原则。块石等障碍物采用抓斗挖泥船进行清障时，泥驳运输船将块石等障碍物运输至现圈围大堤堤脚外20m范围内堆放。

5.6河槽疏浚质量控制

本工程为1个单位工程，200m划分为1个单元工程，1个单元工程检测4个断面，疏浚横断面每50m至少检测1个断面。

本工程河槽疏浚断面测量检测质量控制如下：

（1）平均疏挖断面不小于设计断面

（2）疏浚横断面每50m至少抽测1个断面，疏浚纵断面在河槽中心线位置以及中心线两侧1/2河底宽度处检测。

（3）疏浚河底平均宽度不小于设计宽度，河底宽度允许负偏差1.0m

（4）河底平均高程不高于设计河底高程，河底欠挖厚度不大于0.3m，超深值不大于0.5

（5）横向浅埂长度不大于设计河底宽度的5%，且不大于2.0m

（6）纵向浅埂长度小于2.5m

（7）挖槽单侧超宽，不小于设计值且不大于1500

（8）边坡超欠面积比1～1.5

欠挖极限值、纵断面测点的超深不满足上述规定时，必须进行返工处理。

6. 结语

河槽疏浚为了解决薛家泓泵闸排水和航道通畅，淤积已成为一个急需解决的问题，针对本工程实际情况，不同桩段，采用的方法和机械设备也不同，如①薛家泓泵闸河槽闸室及护坦段采用水力冲挖机组进行疏浚，②X0+103～X0+150抓斗式挖泥船疏浚，③薛家泓泵闸河槽其余部位采用绞吸船疏浚，完成此项工程施工采用合理《施工方案》是关键 ，针对本工程疏浚技术，采取其有效措施，确保了施工能够顺利进行，满足质量标准和设计要求，实现了河槽清淤的目的，达到预期的效果。

参考文献

1）本工程有关施工图纸、设计文件及说明

2）《疏浚与吹填工程施工技术规范》（SL17-2014）

3）《疏浚工程技术规范》（JTJ319-99）

4）《水利水电工程施工测量规范》（SL52-2015）

5）《水利水电工程施工质量检验与评定规程》（SL176-2007）

6）《水利水电建设工程验收规程》（SL223-2008）

7）《水利工程施工质量检验与评定标准》（上海市标准）（DG/TJ08-90-2014）

8）《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）