码头深基槽绞吸船开挖施工技术研究

2020-08-14莫剑锋

好日子（下旬） 2020年7期

关键词：码头

莫剑锋

摘要：长期以来，我国沿海港口一直致力于建设创新工作，这使得我国沿海港口出现了许多专业泊位以及码头。在这样的环境下，码头基槽开挖工程就拥有了良好的发展前景。本篇文章便是以码头深基槽为研究对象，以绞吸船开挖施工技术为研究内容展开相应研究。

关键词：码头;深基槽绞吸船;开挖工艺

一、开挖工艺选择及设备选型

1.1开挖工艺选择

在开挖基槽时，若是其满足两类条件，那么便可以根据岩石风化情况选择水下爆破这一方案，此处的两类条件首先是并不会令周边建筑物安全受到威胁;其次是岩基为其地基。在爆破之后，通过抓斗式挖泥船完成清髓操作。若是此处非岩基为其地基，则需要通过挖泥船来完成开挖操作。

1.2船舶设备选型

在对挖泥船型号进行选择时，必须对四类因素进行深入分析，这四类因素首先是其性能情况;其次是开挖精度要求;然后是工程大小;最后是周边自然环境情况。然后来选择挖泥船，这一挖泥船不但需要拥有较高效率，而且还需要和施工要求相符，此外还必须具备可行性。通常若是土壤属于松散岩石抑或是黏性土，那么抓扬式船便是不错的选择，若是其属于淤泥质抑或是砂质类型，绞吸式船便是不错的选择。另外，若是需要在建筑物周围抑或是外海开挖基槽，那么在选择挖泥船时，前者可以选择抓扬式挖泥船;后者必须拥有良好的抗风浪能力。

二、工艺原理

通过对其工艺原理进行分析能够发现，它是将泊位以及基槽分为许多条幅，然后将绞吸式挖泥船配置到各疏浚区内，通过此船来开挖水下基床。

大型绞吸船选择的关键施工工艺为“绞刀横摆方向与基槽走向相垂直，缩进基槽开挖边线1m，不仅正刀可以挖岩，反刀也可以挖岩”。它之所以能够撞碎岩石，是因为它内部的绞刀头旋转能够有效的将绞刀齿带动。由于绞刀旋转与平移方向有着较大的差异，所以可以分为两种不同的切削方式。一者为正刀切削，另外一者则为反刀切削。

正刀挖掘的特点：在正刀向下切削的过程当中，绞刀和被切削土体受力与侧限剪切高度相同，同时绞刀线速度会受到横移运动的影响，导致它的挖掘力逐渐变弱。经过绞刀切削的岩块，泥浆会吸走一些一部分的岩块，剩余的岩块会被铰刀挖起，抛向后方。

反刀挖掘的特点：在绞刀反刀向上切削的过程当中，受力和无侧限剪切相仿，同时绞刀线速度同样会受到横移运动的影响，产生最大挖掘力。因为礁体上方没有约束，再加上绞刀挖掘力的作用，礁体被破碎的成功概率较大。如果岩石抗压强度没有超过30MPa，在这种情况下，既可以选择正刀进行挖掘，同时也可以选择反刀进行挖掘。

三、施工要点

3.1水下垃圾及障碍物清理

通过分析发现，如今我国大多数重力式码头和陆域堆场的距离都不远，而且一般在封闭港池中选址。此时码头会受到围堤的充分保护，同时还能够令原材料运输需求得到充分满足。这也使得基床上方经常出现各种施工垃圾比如石块等，而且在施工期间还会堵塞出砂喷头，当出现这一现象时，就必须停船并一一排查，这不但会令船机受损，同时也会令船的工作效率大大降低。为了确保施工工作的顺利进行，可以选择抓斗式挖泥船来清除施工垃圾。

3.2码头基槽开挖施工

在开挖码头基槽之时，在明确挖泥船为绞吸式船之后，需要用钢桩对其进行定位，然后通过定位台车横挖法来展开具体的施工操作。此时的摆动中心要么是主锚，要么是钢桩，同时还需要在左右设置边锚，通过边锚来对挖泥的前移以及横移进行控制。

3.2.1分条施工

当选择钢桩横挖法这一施工手段之时，为了确保挖泥船工效不受影响，需要将粉条数量控制在一定范围内，同时其宽度为绞刀头投影和钢桩中心的距离，其宽度最大值需要低于挖宽最大值，而后者不能够比船长的11/10倍长。通过对绞吸船进行分析能够发现，其摆动中心为钢桩，通过它的摆动得到一个扇形开挖面，在开挖时注意不能够动开挖面的两边阴影土方，所以挖了这部分土方，基槽开挖底边线位置要求就无法得到充分满足。

在施工期间，要想避免出现上述问题，就需要使用以下施工手段，也就是当挖到阴影部分之时，通过向前进两步台车这一手段来完成施工，通过检验发现，此手段十分适用。

3.2.2分层开挖及边坡施工

如果基槽开挖需要开挖的深度很大，那么便需要分层来展开开挖操作，同时开挖各层时，必须按照两类情况来明确具体开挖高度，这两类情况首先是开挖手段;其次是土质情况，如此断面大小才足够精确，同时边坡稳定性才不会受到影响。此外必须按照三类情况来对各层厚度进行明确，这三类情况首先是挖泥船种类;其次是土质情况;最后是边坡精度标准。在分层施工时需要遵循以下规定：

第一，根据两类情况来明确各层厚度，这两类情况首先是绞刀性能情况;其次是土质情况。通常其厚度不能够低于绞刀直径的1/2倍，不能够超过它的5/2倍。若是土质松软，那么选取较大值为其厚度，若是土质坚硬，那么选择较小值为其厚度。通过以往经验可知，在分层厚度方面，黏性土和板结砂都为两米，最大不超过2.5米，流动性粉砂以及污泥都为四米，若是分层厚度太高，就容易出现塌方事故。

第二，为了确保工程拥有良好质量，最后一层厚度不能太高。然后利用台阶型开挖方式来开挖边坡，若是开挖的是土质粉砂，那么开挖高度、宽度则分别为四米、八米，同时每完成一层的开挖工作，横移宽度就需要减少八米。

3.3扫浅、自检与验收码头

在开挖基槽时，要求开挖处以及码头前沿部分不能够有浅点存在，必须由海测大队完成通航测量工作，确保其和工程及通航验收要求相符。

四、疏浚工程质量保证措施

4.1开挖区域平面的定位

专人负责利用DGPS完成平面定位操作。根据分层施工具体要求，在校核深度指示器之后，通过该设备来对绞刀下放深度进行控制。

4.2施工测量质量控制

在展开测量工作之前，首先需要检查测量设备是否可靠、是否能够正常运行。若存在异常，便须重新检定。在施工期间，尤其是对于重要控制项目，还需要展开复测操作，同时根据测量标准来完成控制网络的构建工作。

4.3挖槽深度控制

第一，各船都需要有测深仪。

第二，还未进行施工时，必须对疏浚区取深有充分了解，接着利用GPS测深仪来控制挖槽深度，如果船的荷载和水位出现改变，就必须马上对绞刀头下放深度进行调整。

第三，对于已挖部分，必须及时测量其水深情况，若欠挖比允许值高，便需要马上展开退船操作。