提升疏浚吹填工程技术管理工作的有效途径

阮春华

摘要 文章以实际工程为例，对工程特点、施工过程、设备投入等多个方面进行研究，探索提升疏浚吹填工程技术管理水平的有效途径。通过深入地分析和探索，发现加强疏浚吹填总体策划、顶层设计管理、技术攻关、深度挖掘和优化疏浚吹填施工工艺、动态监控，强化技术指导等是提升疏浚吹填技术管理水平的有效方法。

关键词 疏浚吹填;水利工程;应用管理

中图分类号 U616 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）02-0159-03

0 引言

随着经济社会的不断进步，国内水利工程建设事业的发展也取得了突飞猛进的成绩。而在水利工程建设施工中，流域内沉积物管理是非常重要的工作，疏浚吹填技术是处理流域内沉积物的有效手段，在水利工程建设中应用极为广泛，该技术的应用不仅可以降低水资源中沉积物的数量，还可以实现江河湖海的改造，为水利工程安全有序实施提供必要的条件和保障。

1 疏浚吹填技术的工作原理

1.1 疏浚原理

疏浚工作原理就是利用绞吸式挖泥船、耙吸式挖泥船、链斗式挖泥船等设备进行水下的土石方开挖和排泥。用于疏浚工作的挖泥船种类较多，但是其共同的工作原理都是利用相关装置挖除水中的泥，然后将其运输到指定位置。

1.2 吹填原理

吹填原理包含3个流程：

（1）土料的湿化崩解。和普通土料成分有很大的不同，水下土料的主要成分有3种：空气、土颗粒和水，在高压冲刷作用下，水下土料会和水发生进一步的混合，形成含水量较高的泥浆，在这个过程中，土料中所包含的气体物质被排出。

（2）土料的沉淀排水。泥浆被运送到泥浆仓后，受重力的作用，悬浮在泥浆中的土颗粒发生沉淀，沉淀过程中，泥浆中的水分发生离析作用，移动至泥浆表层，并开始从高处向低处流淌，这个过程也是泥浆中水分排出的过程。泥浆中水分越来越少，泥浆也会从原始的稀泥状态转变为软塑状态，而泥浆中含有的土料也会聚集形成骨架。

（3）土体固结密实。吹填筑堤的过程，其实也是逐层累计的过程，为了控制整个堤坝的高度，必须控制每一层填筑厚度不超过一定的范围。筑堤的过程也是堤坝由下向上发生固结加密的过程，随着堤坝高度的不断增加，每一层土料的干密度也在不断增加，堤坝的稳固性也会有所增加[1]。

2 项目简介

2.1 工程概况

某港口扩建工程位于科特迪瓦阿比让港，该工程包含的施工内容有很多：集装箱码头（岸线长1 250 m）、滚装泊位（岸线长470 m）、航道两侧放堤拆除和新建以及该文主要论述的港池航道疏浚和陆域回填，港池疏浚面积131.4×105 m²，疏浚至−14.6/−16.6 m;该工程还包含弗里迪运河航道的加深疏浚，加深疏浚至−18.6/−19.5 m;清淤面积和回填面积一致，均为56.9×105 m²，回填砂至+4.5 m。

2.2 工程特点

（1）疏浚吹填工程施工会受到码头其他业务正常运行的影响连续性较差，另外，和该施工港口临近的泊位也处于正常运营状态，会对实际施工造成一定的影响。

（2）该工程所在港口河道狭窄，进出港口的船只数量较多，挖泥船和航道内通行的船只之间会相互干扰，船只通航过程中相互避让也会浪费较多的时间。

（3）该工程施工区域的底部管线较多，管线的数量、种类以及实际分布情况都不够清晰，一旦触碰或损害重要管线，可能会引发严重的风险问题。

（4）受大西洋周期波以及涨退水作用的影响，该项目所在区域具有十分复杂的水文地质条件，船舶作业难度较大。

（5）该工程的陆域清淤质量控制工作具有较高的要求和标准，考虑实际施工条件、作业设备等，施工标准实现难度较大。

（6）经过细致的地质勘查发现，港区内土质不均匀，呈现出一定的跳跃性，所以回填土取土难度较大。

（7）施工区域作业船舶较多，船舶之间存在较大的相互干扰性。

2.3 该项目疏浚吹填设备投入情况

疏浚吹填工程正式开工前，施工单位必须做好施工现场实际情况的勘察，重点检测流域水质条件、气候条件、地质情况、安全情况、设施资料、以及施工精准位置等，做好勘察结果的分析，并根据分析结果选择合适的作业船舶。综合考虑该项目的工期目标、安全管理目标、质量管理要求以及疏浚设备特征，为了满足该项目实际施工需求，预计投入多种类型的操作船舶，比如：抓斗挖泥船、抽沙船、耙吸挖泥船、绞吸挖泥船等，具体见表1所示。

2.4 施工过程关键过程

（1）清淤。先利用绞吸式挖泥船以低速前进的方式清淤，这个过程中适当加大作业船只的横向移动速度和前进速度。另外，该项目清淤操作还涉及抓斗式挖泥船的应用，应用这类设备进行清淤的时候，应该采用梅花形下斗挖法。

（2）流砂。应用绞吸式挖泥船和抓斗式挖泥船，注意使用低速。

（3）可塑性枯土。应用绞吸式挖泥法清淤的过程中，注意适当降低作业船只横向移动速度，加大作业船只的转速[2]。在应用抓斗式挖泥法的过程中，为了增加力度，可以应用排斗挖泥法。而对于涉及链斗式挖泥设备的工程，在应用时需要适当降低速度。

3 项目技术管理过程和提升途径

该港口扩建工程疏浚吹填工作具有较强的综合性，整个疏浚吹填过程重难点内容较多，需要投入的设备种类和数量也较多，工程前期，施工企业面临较大的工期压力。该工程项目部成立后，对以上内容进行了综合的考虑，为了提升疏浚吹填作业效果，以作业过程中的技术管理作为切入点，多措并举，逐个攻克项目实施难题，旨在更好地实现项目管理目标。

（1）加强疏浚吹填总体策划，做好项目技术管理计划。在该项目正式施工前，对项目所在的港口情况进行深入调查，了解疏浚吹填作业的重點和难点，并制定具有针对性的技术研究报告，编制科学的施工组织和施工方案。在施工设备进入施工现场前，落实技术交底制度、图纸会审制度、设备检验制度、技术管理制度等多项制度。针对即将进入施工作业的设备，制定具有针对性的作业指导书，对于特殊船舶作业过程，给出更加详细的操作指导。

（2）加强顶层设计管理。对于大型的港口建设项目，以高目标引领技术管理。比如该项目中的港口扩建工程，规模较大，项目施工过程具有较多的难点，项目部成立后，管理层就技术管理召开多次会议，围绕项目目标，部署了相关的技术管理工作，并制定了技术优化、计划优化、质量优化等办法，要求施工单位在项目施工中严格执行。

（3）加强技术攻关、不断创新各类工艺和方法解决项目施工中的一系列难题。比如项目所在区域水下管线种类和数量较多，且分布位置不清晰，项目部成立专门小组，多次组织相关人员就水下管线的分布情况进行勘察，同时组织专家召开会议，经过探讨决定应用“V型探槽”探测工艺对水下管线进行勘察和分析，成功排除潜在的管线风险。“V型”探槽探测实施效果如图1所示。

（4）项目施工前以及项目施工中，项目部提出典型施工的概念，通过典型施工为现场施工提供技术支撑，特别是陆域清淤、航道疏浚、泥驳定点抛填等关键工序。项目部以已经制定的专项施工方案为基础，制定典型施工方案，就各个工序的工艺选择、设备配备、质量控制等方面进行验证和评估，确保最终可以达到相应的质量要求[3]。各工序的典型施工结束后，项目部组织专家就典型施工的效果进行分析，并将典型施工效果分析的结果用于实际施工的技术指导。

（5）针对该工程的重点环节和难点环节，加强技术分析：1）在工程实施中，为了更好地解决项目水域分批移交过程所产生的施工干扰，为后续的陆域回填施工创造更加便利的条件，项目部决定应用200 m³抓斗船施工效率高、占地面积少、可以在水域上迅速移動等特点，利用码头运营空闲期，完成水域清淤工作。2）经过勘察发现，疏浚过程中的港口口门区域，分布较多体积较大的石块，而普通勘察手段不能探明石块的分布情况，项目部经过会议商议决定应用多波束测量仪器进行勘测，并绘制了相应的分布图纸，根据该图纸，选择匹配程度较高的作业船资源。3）清除口门区域大体积石块的过程中，因为该区域涌浪较高，水流情况十分复杂，项目部商议决定，为了增加锚抓力，决定改用抓斗船抛锚系统稳定船体，为复杂水域施工创造了一定的便利条件。4）该工程中，沉箱后方回填进度较慢，项目部经过研讨，为了避免影响后续工序，决定对于箱后回填工作应用耙吸挖泥船。经过多次尝试，成功应用耙吸挖泥船完成了箱后回填，不仅提高了沉箱后方回填效率，还为整个疏浚工程的后续工作提供了充足的时间和空间。

（6）根据投入疏浚设备深度挖掘和优化施工工艺：1）疏浚回填施工中，综合考虑航道水域特点，决定项目的航道大面积疏浚工作应用大型耙吸船，扫浅施工应用小型耙吸船，对油码头运营干扰区域，为了避免产生施工干扰，采用抓斗船实施精细化作业。2）对运河口门护底块石区域，为了避免施工影响运河正常通行，项目部商议决定采取分区分段、分季节封航施工方式。具体做法就是做好口门区域通航段区段划分，计划以半日封航的计划，兼顾通航和施工。另外，分段通航、分段施工的方式可以更好地配置挖泥船资源，避免作业船舶之间产生相互干扰。3）该项目的陆域回填施工，对于深水层地层砂，应用航泥驳抛填法;对于浅水区的回填，应用绞吸船和耙吸船回填法。除此之外，项目部为更好地统筹疏浚吹填施工资源，确保疏浚、回填作业顺利进行，决定应用耙吸船定位抛沙工艺，以提高抛沙精确度和平整度。综合以上多项优化工艺，该项目疏浚回填作业施工形成了多船型、多工艺综合的技术效果，不仅保证了各工序的施工质量，还大大提升了整个工程的施工效率，节省了施工成本。

（7）加强动态监控，强化技术指导：1）因为该工程施工区域的土质跳跃性较大，为了更加严格控制绞吸船回填砂含泥量，疏浚吹填施工中，以动态监控的方式对绞吸船取沙吹填进行跟踪和监控。比如利用沙区钻孔对沙区砂质进行核对;取砂过程也进行监测，确保遇到异常土质后可以及时停止挖掘;在管线位置，派驻了专门的人负责对砂质含量以及沙土的含泥量进行监测，一旦参数发生异常，立即通知吹清水、调整取沙区，完成吹填后及时取样，并检测含泥量等参数[4]。2）对该工程施工区域土质分布跳跃性较大的特点，为了更好地控制清淤作业质量，当清淤开挖到硬土层的时候，组织潜水员多点取样，检查清淤效果，保证清淤作业达到施工设计要求。

4 结束语

港口扩建项目疏浚吹填作业，实现了以技术管理为导向的管理形式，项目部领导层高度重视技术管理工作，形成以技术管理为目标和过程的高效项目管理模式，并取得相应的成效，也取得了一系列技术管理成果，如技术管理体系文件、技术性论文，工法文件等，为国内疏浚吹填作业施工提供了良好借鉴。

参考文献

[1]桂潭龙.疏浚吹填施工质量控制策略探讨[J].科学技术创新，2021（16）：110-111.

[2]马艺拉.港航工程项目中港口疏浚吹填的施工技术[J].珠江水运，2021（9）：58-59.

[3]佘光泽，税丕兵.港口疏浚吹填施工技术与工艺研究[J].中国航务周刊，2021（1）：88-89.

[4]李枫，龙波明.提升疏浚吹填工程技术管理工作的有效途径[J].中国水运，2020（2）：137-138.