港航工程建设中的基槽开挖与港池疏浚施工技术

乔福康 济宁市港航局港航工程处

1.工程概况

某港航工程总疏浚量约40 万m3，疏浚面积约3km2，疏浚验收深度10m，平均吹距约3km。散货码头基槽的基本尺寸要求为长90mm、挖深19m。为满足安全、质量、效率、效益等多重需求，工程采用绞吸船开挖的方法。

2.基槽开挖施工技术分析

以绞吸式挖泥船为主要开挖设备，按规定组织码头基槽的开挖作业，全程遵循分条、分段、分层的基本作业原则，有条不紊地施工；取1根钢桩，将其视为摆动中心，协同控制左右侧的边锚，以保证挖泥船运行姿态的合理性。

2.1 分条施工

合理控制分条的宽度，该值等同于钢桩中心至绞刀头水平投影的长度，避免分条数量过多的情况，否则在施工期间将频繁移锚，降低施工效率并加大控制难度。严格控制绞吸挖泥船的最大挖宽，原则上最多为船体长度的1.1倍，否则难以保证开挖的精准性。

根据前述分析，钢桩为摆动中心，以此为基准组织开挖作业后，将形成扇形的开挖面，结合此方面的特点，随着开挖进程的持续推进，当到达基槽底边线时，不可对分条中间区域采取开挖措施，否则会导致基槽开挖底边线产生偏差。为在安全的环境下完成两分条中间区域的开挖作业，需要将绞刀置于分条中间，在此基础上采用向前两步台车的方式，顺利开挖。

2.2 分层开挖及边坡控制

基槽开挖深度较大，为保证开挖质量，采取的是分层开挖的方法，具体开挖高度根据现场土质特性合理控制。分层挖泥施工中，单层厚度取绞刀直径的0.5～2.5倍，具体根据土质合理选择，遵循坚硬土取小值、松软土取大值的基本原则；遇稳定性欠佳的淤泥时，厚度宜增加至4m左右。此外，最后一层应较薄。

边坡开挖环节，施工设备为200m3绞吸船，边坡按1∶2控制；在粘土施工条件下，台阶开挖高度取4m，每层宽约8m。为保证边坡开挖后的稳定性，应遵循超欠平衡的原则。挖泥船施工如图1所示。

3.港池疏浚施工技术分析

图1 挖泥船施工

港池疏浚施工具有覆盖面广、规模大的特点，共配备8艘绞吸船，以施工现场的地质条件以及港池现状地形为立足点，兼顾绞吸船的工作特性，按照分区、分条、分层的方法高效施工。

3.1 分区域分条施工

在形成多个细分的疏浚区后，参照绞吸船的单次摆幅宽度，进一步形成若干条幅，分别为各区域适配绞吸船，从疏浚区的一端开始施工，逐步向另一端推进。换言之，绞吸船沿着某条幅扇形横挖，此过程中密切观察浮管的情况，当浮管基本拉直后，便可退回，组织下一条幅的开挖作业，按照此方式持续施工。排砂管所处位置以疏浚区的中间部分较为合适，同时由专员加强现场管控，保证各船前后错开，相互独立，以免造成施工干扰。

3.2 分条宽度的控制

以取砂厚度和取砂高程为主要依据，将疏浚区划分为若干个条幅，条幅间搭接量控制在3～5m。此后，为各施工点位配备绞吸船，按照规定有序开挖，期间由专员利用坐标定位仪检查，准确掌握船位，若偏离设计要求则及时调整，则需尽可能减小单次纠偏量，以免船体剧烈晃动。

3.3 分层开挖深度的控制

在分条施工期间，要综合考虑取砂厚度、绞刀直径，并按照合适的厚度分层取砂。同时，在施工期间，要用GPS坐标式测深仪加强检测来及时掌握挖槽的深度情况，以便根据所得结果采取调整措施。若挖泥船上的荷载或潮位发生变化，则需适当调整绞刀头的姿态，从而保证下放深度的合理性。

每完成一处条幅的开挖作业后，随即组织水深测量工作，若存在欠挖现象且超过许可值，则安排退船。另外，每星期由专业测量人员对已经开挖到位的区域进行测量，根据所得信息绘制海底基面图，再结合图形展开分析，若存在漏挖现象，则需及时安排相应的绞吸船回归至该点位，进一步开挖。

4.施工质量控制措施

内外部因素均会对施工质量带来影响，因此需加强水深的检测，并以所得结果为分析依据，合理控制疏浚施工质量：

（1）测量前，全面检查各类测量设备，保证其具有较高的精度以及足够的稳定性；同时，复测各控制点，创建控制网络，作为控制工作的参考依据。

（2）各绞吸船分别配备DGPS，从而满足平面定位要求。施工过程中，下放深度指示器，以便精准地控制绞刀的下放深度；在使用该指示器前，详细检查，在确保无误后方可按照要求将其下放，以保证深度的合理性。

（3）施工人员是推动工程开展的主体，其专业水平将直接对最终的施工质量带来影响。对此，应做好技术交底，要求施工人员准确掌握图纸内容以及施工规范等各项要点，从而实现精准操作。

（4）在疏浚区周边建立报潮站，将信息及时发送给疏浚船，以便船舶操作人员可以及时掌握潮位信息，同时视实际情况调整绞刀下放深度，从而避免产生开挖平整度偏差或深度偏差。

（5）在施工期间，若对某项内容存在疑问或发现不达标之处，均需及时向技术人员反映，由其判断实际情况并分析原因，从而采取针对性的处理措施，尽快恢复正常施工状态。

（6）断面边坡采取的是台阶型开挖的方法，施工期间严格控制进尺，开挖高度1～2m。

（7）在生成测量图纸后，对其水深、固定断面展开对比分析，并对施工精度做出判断，若不满足要求则做好标注，及时与负责人取得联系，采取处理措施。

5.施工安全控制措施

（1）按规范办理水上水下施工许可证等相关证件，在此条件下方可正式施工。水上作业人员需加强安全防护，穿戴救生衣。在现场配备交通警戒船，以便及时掌握施工场地周边的通航状况，调度过往船舶，达到各船舶可正常通航以及现场可正常施工的双重效果。

（2）施工船舶抛锚时应设置沉锚指示标志，用于告知其它作业船只，以免出现误入其它施工区域的情况。

（3）在施工船舶配置方面，应附带废污油舱，同时配套围油栏（长度至少达到300m），船舶施工期间所产生的废油统一倒入废油舱内，不可排放至水域中，否则会造成严重的环境污染，进而导致水质以及水生生物受到影响。若出现油污外泄现象，则需要利用围油栏及时围护再全面清除，以减小不良影响范围。

（4）沉管敷设在水下，具有较强的隐蔽性，为避免过往船舶误触，需设置显眼的定位标志。

（5）浮管的设置将在一定程度上阻碍正常通航，为尽可能缓解此问题，不宜设置过长的浮管；严格控制浮管的位置，不宜在关键航行通道的下方；在设置好浮管后，按照40～50 m的间距依次设置夜间指示灯，用于告知过往船只，以免在夜间航行过程中出现船舶碰撞浮管的情况。

6.结语

综上所述，港航工程是社会经济发展进程中的关键基础设施，在其施工期间，基槽开挖和港池疏浚为关键内容，工作人员在施工前需根据现场情况以及质量要求形成完善的规划，再由具有资质的员工落实各项工作，且期间要加强安全防护，从而高效推动施工作业的开展，提高基坑开挖和港池疏浚的施工质量，给港航工程其它工作的开展创设坚实的基础。