疏浚工程的施工组合方法
2018-05-21陈延双
陈延双
疏浚工程属于水利工程的范畴,是为了达到一定的工程目的而进行的。疏浚工程施工要经过挖掘、提升、输移、处理几个过程,对于特别坚硬的底质,还要进行预处理。根据不同的施工条件,选择什么类型的挖泥船,采取什么形式的施工组合,以达到预定的工程目的,是我们在疏浚工程中常常首先遇到的问题。
所谓疏浚工程的施工组合就是选用什么设备组合起来,完成疏浚工程的全部施工过程。这主要取决于工程目的和施工条件,一般常见的施工组合方式有以下几种:
一、以开挖为目的施工组合
1、在通航河流上,船舶往来频繁,或在河口港进港航道上风浪较大,如果施工区有足够的水深,两端有可供挖泥船转头和抛泥的水域(或者有向陆上吹填施工的条件),可选用自航耙吸式挖泥船。
自航耙吸式挖泥船可以自挖、自装、自运、自卸,单船作业,机动灵活,它的抗风能力最强,在施工地段水深较小不能装舱施工时,还可以先行边抛,溢流施工。
自航耙吸式挖泥船具有本身单独完成疏浚作业的特点,不需要辅助船舶设备。其基本施工方法是装舱施工,即从河底挖起泥土装入自备泥舱,然后航行至抛泥区,打开泥门卸泥,在特定条件下,也可以采取边抛施工,挖起泥土不装入泥舱,而直接排于挖泥船两弦以外水中,利用水流作用将泥土带走。自航耙吸式挖泥船 具有多种施工性能,在航道和港口建设中是一种不可缺少的重要船型,发挥着重要作用。
2、在施工区附近的陆地或水域,能够选到抛泥区时,可选用绞吸式挖泥船或泥泵链斗式挖泥船,配以适当的水陆排泥设备,或高架长槽链斗式挖泥船。此类施工组合可以自挖、自运、自卸、把挖掘、提升、输移、处理工作同时连续进行,工时利用率最高。泥泵、高架长槽链斗式挖泥船目前已很少使用,而绞吸式挖泥船以其巨大的优越性得到广泛地应用,其经济性也较其他任何施工组合都好。
绞吸式挖泥船本身只能完成疏浚作业的挖掘和提升两个过程,一般情况下需要配备水上及陆上排泥管系以及陆上围堰,才能完成包括泥土输移和处理的疏浚作业全过程。绞吸式挖泥船,一般为非自航挖泥船,转移施工或停泊地点时,需由拖轮拖带,施工挖泥依靠钢桩、锚缆前移或横移。绞吸式挖泥船一般采用顺流挖泥,这有利于减轻回淤,保持挖槽质量和施工安全。
3、施工区域附近没有泥土处理条件,但在水深可供拖轮、泥驳通行的范围内,可选到水下或陆上排泥时,根据工程条件和工程数量,可选用链斗式或单斗式挖泥船,为它们配备适当数量的拖轮泥驳(或自航泥驳)可以在适当的距离内(一般不宜超过十公里,太远则成本太高)采取水下抛泥,或为它们配备吹泥船吹填于陆域或深水区,这种方式习惯称为挖吹拖组合。
小型施工还可以采用抓斗(抓斗式挖泥船或改装陆上挖掘机)、皮带运输机或人工把泥土从泥驳或平板驳上卸于陆地。(陆上还可以配合卡车、斗车做远距离处理。
链斗式挖泥船开挖平整度较好,适于水下建筑物基槽或码头泊位等质量要求较高的工程。抓斗式挖泥船特别适于靠近建筑物、小型基槽、堤坝的开挖以及水下障碍物的处理。铲斗式挖泥船则用于地质特别坚实,其他类型挖泥船难以挖掘或其他特定条件下的施工。
链斗式挖泥船对各种土壤适应性较好,最适于开挖壤土,对于粘土因泥斗不易倒净而影响生产率,对于沙性土壤,适于挖粗砂,而难于挖细砂,一般挖硬质土宜采用小型泥斗,必要时,在斗刃上加齿,有的每隔三个泥斗换上一组挖掘的斗齿,斗链运转速度与土质和泥层厚度有关,它直接影响生产率,一般斗速为每分钟16—25斗,高的可达每分钟35斗,挖硬粘土壤,斗速可降至每分钟10斗左右。链斗式挖泥船采用横挖法施工,一般采用逆流挖泥,这时,需以尾锚控制船体。链斗式挖泥船不适应恶劣天气,适于在有屏障的港池,航道或内河河道施工。开挖质量较其他类型挖泥船要好,所以,质量要求较高的港池、航道。特别是水工建筑物基槽,适于选用链斗式挖泥船施工。
4、泥土处理方法常常是确定施工组合的重要前提,以开挖为目的的疏浚工程也应该从泥土的综合利用出发,尽量采用吹填的方法,除绞吸式挖泥船施工组合外,其他施工组合采取吹填方法,往往费用较高,这就需要从长远出发,综合考虑比选,选用综合效益最好的施工组合。
二、以填筑或取料为目的的施工组合:
根据所需填筑土料的要求,选择取土区,取土区即上述的施工区。按照施工区的自然条件选用相应的类型挖泥船,挖取土料,并且按照下述情况选用泥土处理方法。
1、陆上填筑或取料。一般采用吹填方法,或以抓斗、皮带运输机、人工或再配合卡车、斗车将泥土处理至填筑区或取料场。
2、水下填筑。采用开底泥驳卸于指定区域,当水深不能满足泥驳卸泥需要时,采用抓斗式挖泥船或人工将泥土从泥驳或平板驳卸至指定区域,填筑土料为粗颗粒时,或在填筑区可以修筑围堰时,可采用吹填方法。
三、大型疏浚工程施工组合:
大型疏浚工程可以划分为若干施工区段,其施工条件各异,而且既需要开挖又需要填筑,可根据上述各施工组合的特点,选用适宜的施工组合方式,例如:进港航道选用自航耙吸式挖泥船,码头基槽选用挖、吹、拖组合,港地选用绞吸式挖泥船吹填组合,清除障碍物选用抓斗式挖泥船陆上和深水处理组合等。对于整个工程来说,则是一个规模庞大,复杂交叉的施工组合。
四、特殊疏浚工程施工组合:
1、在某些施工区,从工程主体来看,适于某类型、规格的挖泥船承担,但施工区的某些条件又不适于该挖泥船处理,例如,施工区不具备该挖泥船施工的初始水深或通向排泥场的局部地段水深不足,或某些施工地段受过河建筑物的限制,或水下障碍物需处理等。因此,就需要采用不同类型、规格的挖泥船的施工组合。例如:用小型挖泥船(甚至人力)为大型挖泥船创造施工水深,承担受建筑物限制地段的施工,根據局部地段的施工条件选用适宜类型挖泥船处理,用单斗式挖泥船处理障碍物,担负靠近建筑物的施工以及对坚硬底质的预处理等。
2、船舶调迁也是决定施工组合选用的条件。挖泥船向施工区调遣一般均沿水路进行,但在某些施工区或水路受水深及跨河建筑物净空的限制,或者水路根本不通,挖泥船就必须采取部分或全部从陆上运输的方法。陆上运输一般只适于中、小型绞吸式挖泥船或小型斗式挖泥船。在当前陆上运输设备不断改进的条件下,小型或中型组合绞吸式挖泥船从陆上运输已不再是十分困难的工作。
总之,通过疏浚工程施工组合方法的科学比选,力求效率高,成本低,多用途。实现疏浚作业的机械化,并向疏浚作业自动化努力。