航道疏浚技术方法研究

赵志航

摘 要：航道疏浚工程施工是航道维护的重要措施，航道疏浚施工中最关键的是要掌握科学的施工技术，疏浚施工中一般要借助专业化的施工机械设备，通过挖掘、施工、整理航道，达到泄洪放水的目标，以此来疏通航道，提高水运质量。航道疏浚一方面能够改善河流的通行质量，另一方面也有利于改善城市面貌，優化航道四周的生态环境。本文对航道疏浚方面的技术及难点进行了总结并提出了自己的看法。

关键词：航道疏浚技术;机械设备;水运

1 提高港口航道施工技术的意义分析

1.1 保证港口稳定、安全运航

提高港口航道施工技术，直接的作用就是提高了港口航道工程的施工质量，从而为港口的运航能力提供安全的保障。港口运航能力在很大程度上是直接反映在航道通过能力上的，航道通过能力越强，相应的港口运航能力越强，反之亦然。提高港口航道施工技术，可以在全方位保证航道工程施工质量的同时，对相关基础设施进行升级、改造，从而起到优化通航环境的作用。通过施工技术对航道进行有效改造和扩建，也能大幅度提升航道的通过能力。所以说，航道施工技术的提高，一方面可以保证航道工程质量和安全，另一方面可以提高航道的通过能力。如此一来，港口的运航能力可以在保证稳定、安全的前提下，得以大幅提升[1]。

1.2 促进我国水运交通运输事业及经济发展

港口作为我国重要的水上运输基础设施，对我国水运交通运输事业的进步和国民经济的发展有着重要意义。提高港口航道施工技术，可以全面提升港口航道工程的建设质量，从而优化港口的适航能力。水运交通运输的规划与发展在很大程度上是取决于港口适航能力的。

2 疏浚设备的选择

疏浚设备的选取直接关系到超宽、超深工程量计量，进而影响到工程造价。疏浚设备应结合工程规模、建设要求、现场水域条件、岩土的可挖性、现场的自然条件等因素进行选择。[2]根据工程特点，结合各疏浚施工船机的适应范围与能力，可有以下疏浚船机可供选择：一是抓斗式挖泥船，该设备对土质的适应能力较强，可调节斗速来挖掘除岩土之外的各种土质，挖槽底部比较平整、挖深误差较小，容易控制超宽。其主要缺点是施工中需抛锚及移位太多，伸展范围大而干扰通航;二是耙吸挖泥船，具有船舶大、抗风能力强，适合于开挖狭长航道，尤其是在水域开阔的海港和河口较长距离的航道作业，不需要占用大量水域或者封锁航道，基本上不影响通航。但由于船舶大、吃水深，要求施工地区内有足够的水深和调头及抛泥的水域，因而施工地区有一定的局限性。

3.疏浚施工准备

航道疏浚是航道维护工作中的一项重要工作，一般施工工期较长，施工投入成本较大，施工带来的影响有诸多不确定因数。因此，在工程实施前需要综合考虑航道疏浚与通航需求，前期准备阶段必须采取两种措施。

3.1 河段测量与局部观测分析

施工前的测量重点需要做好三个方面的工作：（1）全河段水下地形测量 通过全河段近期河床地形测量数据，可以全面掌握施工河段水深条件，为下一步划定施工区和抛泥区提供参考。（2）施工河段近期的河床变化施工河段近期水下地形图与近年来测图对比，分析河床冲淤变化，为疏浚施工提供技术参考。（3）施工河段局部测图局部测图主要针对河段测图中来选择施工区域，进行局部扩大图测量，为即将实施航道疏浚施工工程量计算提供数据。

3.2 施工现场考察和调研

一个水道要实施航道疏浚维护，需要考虑施工现场通航环境，施工期间对船舶通航影响，航道安全保障措施等诸多问题。对于施工方案与施工区划定，在图纸上进行分析研究设计是很有必要的，这样能使设计直观明了。但是，不同河段和不同的水深条件与通航尺度，疏浚施工前期的实地考察也非常重要，是必不可少的工作环节。通过实地考察，可以了解和掌握施工河段航行特点，船舶流量及水流流向;另外通过实地考察，可以比较清晰直观掌握 施工作业带来的影响，对于下一阶段航道布置调整 等维护工作提供参考和依据。[3]

4工程施工难点：

4.1 自然条件恶劣：

若主航道施工区在外海，风浪与横流大，而且本次扫浅施工期间适逢大雾大风多发季节，不但严重影响船舶可作业时间和扫浅精度，还会影响船舶安全。可在施工期间持续收听天气预报，及时掌握气象预报资料，有效利用时间窗口加快施工。风浪、涌浪大时，要求驾驶员把握好航速和航向，设定合适的波浪补偿器压力，利用波浪补偿器的缓冲作用维持耙头对泥面的压力基本不变，保证船舶设备安全和施工效率。加强船舶安全管理工作，落实各项安全应急预案，确保人员和设备安全。

4.2外部干扰大

第一，主航道及附近水域航线多、船舶交通量大，耙吸船与进出港船舶的避让频繁，施工干扰大。第二，有当地渔民在主航道中部施工区域铺设虾笼、蟹笼，耙吸船无法靠近并施工，导致作业面减少，船舶掉头频繁。针对第一个问题，组建通航安全应急小组，在现场设立调度主管负责施工船舶的通讯与调度安排，要求值班驾驶员与港口调度保持密切联系，互通施工、通航信息，提前了解大型进出港船舶的动态;施工船舶与来往船舶保持沟通，做到提前避让、文明避让。针对第二个问题，主动与渔船进行沟通劝离，必要时积极向海事执法支队、海监、渔政等部门求助，遇到施工干扰及时协调处理，排除渔船干扰。

5关键施工技术：

5.1 工程测量与放样：

因天气气候等影响，测量结果可能偏离客观数值，因此需要选择晴朗、干燥、无风天气来测量，决定选配GPS主机及天线、笔记本电脑、移动GPRS数据无限卡、相关软件、便携电源等，可实现全天候24h作业，有效克服不理自然条件对测量的影响。为了更好地观测水位，配置多把阶梯水尺，而且水尺顶标高采用四等水准测量并满足精度要求。为了方便施工船的水位观测，除了定时观测水尺外，还 将用施工船上的 GPS 高程测量改正为当前电子图显示的高程就是当前位置的水面高程，这样随时可以知道当前施工所 在位置的水面高程，可以及时发现和掌握水位陡落陡涨的变化。[5]58704D23-B9BD-4EFE-8967-19F81A15EEAF

5.2 疏浚关键技术：

5.2.1围堰施工：

在此港口航道疏浚工程当中围堰施工占据着十分重要的位置，特别是在开展内航道围堰施工的过程中，应尽可能地跳线地形较好的地区，从而提高形成吹填区的概率。在选择土层的时候，应倾向于选择采取人工方式实施开挖的黏土层与填土层，为实施分层处理奠定基础，紧接着实施碾压，为形成围堰创造有利条件。

5.2.2 挖槽施工：

挖槽尺寸的确定：航道疏浚工程的挖槽施工中要选择合理的尺寸，确保其达到工程设计的相关标准。为防止漏挖问题出现，在挖槽时必须将相邻挖槽之间的重叠施工工作做到位，确保其宽度大约为5m。同时，要严守相关施工工序，防止发生槽梗，做到边挖边测量，为设计出航道截面图创造有利条件。再者，要结合航道截面图对挖船的位置做出妥善的调整，若察觉到存在漏挖问题，应严格按照截面图开展挖槽施工工作。

5.2.3科学定位挖泥船：

船舶在施工区预先选好主锚、横锚位置，并在GPS电子图上标示，指挥拖轮将挖泥船拖到主锚位置将主锚抛下，然后慢慢松主缆，退到开挖区再出左右横锚，再根据电子图上船舶位置与开挖位置，指挥船舶上下左右移动就位到开挖位置“下脚”固定船舶开始施工。[6]

5.2.4找准挖槽深度：

开挖时开挖深度通过斗臂刻度判断、人工杆测、测深仪探测等手段确定开挖深度和检查开挖深度情况，确认开挖满足深度要求后，放平铲斗，使斗杆垂直水面，把斗放到设计水深的深度，缓慢从船左到右从右到左来回扫2-3遍，斗再靠船边，或远离船边不同位置再扫，目的就是检查开挖区有无漏挖、浅点。边坡开挖应采用阶梯开挖方式，一般一个斗位作为一个阶梯，从坡顶向坡底开挖。泥驳装好废碴后，航行到指定抛泥区，根据浮标指示和施工水位，尽量贴近岸边 进行抛卸施工，便于岸上的挖掘机进行二次转运。采用GPS测高系统测量实时水位变化和定时观测水尺对比进行水位改正，指导开挖深度，及时发现水位变化，及时调整开挖深度。开挖深度=当前实测水位-该断面设计底标高。[7]

（1）5.2.5水下碎石清理

工程中采取水下液压破后清碴的施工工艺，开挖时采用液压破碎锤凿岩，然后采用挖泥船与泥驳配合清礁。水下液压破碎法是利用船载反铲挖掘机进行岩石施工的一种方法。首先将原挖掘机的铲斗换成液压锤，分层破碎礁石完成后将主臂换加长臂、液压锤换反铲斗进行清碴施工。

5.2.6泥土处理技术

1）吹填法：挖槽中会产生大量的泥浆，借助泥泵来传输泥浆至填土区，从而防治泥浆返回航道，发生堵塞，控制水源受到污染，具体的填土区定位十分关键，缺少接力泵时，可以结合排泥管长、挖泥船的长以及工程四周环境等尽可能选择现有的水渠，直接排水、排泥。

2）边抛法：挖泥船配合长悬臂架同步施工，将泥土抛向航道另一端，并回收内部大块泥土，或者采用溢流方式借助泥泵来吸收泥浆，同时传输至泥舱中，借助其两端的流口来流出泥浆，以 此来排除泥浆至水体。边抛法能够有效地排除泥浆内部大块泥土，泥块集中接受处理，也有效地提高了疏浚效率。

3）水下抛泥法 ①在进行挖槽与码头的挑选过程中，应尽可能避免淤泥区域，所选择的区 域内水体应有足够的流速，所具备的容积不可过大。②充分考虑风浪所带来的影响，当进行抛泥作业时应尽可能不受到风浪影响;以就近原则为基础，确保施工区域之间处于较短距离，由此缩短抛泥长度，降低工程量。③控制好抛泥水域的面积与水深，若二者超出合理范围时则会致使抛泥船转向受到影响;当所在水域空间较大时，可以显著提升抛泥效率。

6航道维护

6.1 航道筑坝施工

對航道疏浚工程进行维护施工时，借助筑坝施工，有效对航道内部进行管控的同时，又能增强其航道尺寸。现在，维护航道筑坝施工的主要类型有很多，例如：丁、锁坝等等，其坝能单独进行使用，也能合并共同施工，以此维护航道的效果越来越好。

6.2维护航道浅滩

维护航道疏浚工程是十分具有意义的。第一，对航道浅滩进行维护时需要及时避让航道内部船只，不仅要保证航道运行有效通畅、安全，又要保证实际进行挖泥船施工时的安全;第二，对挖泥船工作时产生的泥土要有效进行处理，确保在不影响航道施工的前提状况下促进挖泥船工作效率提升。

7 总结

航道疏浚工程具有较强的技术性，同时受到环境和技术的影响较大，并且航道疏浚是保证航道运行效率的关键性措施，所以需要综合考虑到各种影响因素，严格控制各个环节的质量。因此，在施工过程中，需要在保证外界环境的基础上，选择最佳的施工技术。本文简要介绍了航道疏浚施工的技术方法及重难点应对措施，希望可以为疏浚工程的安全建设提供可行性建议。

参考文献（References）：

[1]张浩文，余超群.港口航道疏浚工程施工的技术难点研究[J].中国水运，2009，10：83-84.

[2]赵文戬，占军.航道疏浚工程的绞吸式施工方法[J].中国水运，2019，9：91-92.

[3]蒙素琴.航道疏浚工程中的关键施工技术研究[J].中国水运（下半月），2019，2：143-144.

[4]王如城.航道疏浚工程施工工艺技术性研究[J].珠江水运，2019，7：78-79

[5]潘庆杰.航道疏浚工程扫浅施工方法与重难点应对[J].科技创新与应用，2019，13：138-139

[6]蓝振海，石然.港口航道疏浚工程施工的技术难点研究[J].四川水泥，2019，5：245

[7]王如城.航道疏浚工程设计要点分析[J].中国水运，2019.6： 81-82.58704D23-B9BD-4EFE-8967-19F81A15EEAF