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浅谈宁波市三江河道疏浚工程质量评定工作的几点体会

2022-12-27邹鹏飞

浙江水利科技 2022年5期
关键词:三江高程断面

邹鹏飞

(宁波市水利工程质量安全管理中心,浙江 宁波 315032)

奉化江、姚江和甬江干流俗称“三江”,是宁波市主要的行洪排捞通道,同时也是沟通内陆与出海海运的重要通道,是宁波市城市文化发展的重要标志和载体。近年来,在自然环境和人为因素的共同作用下,三江河道淤积严重,导致行洪断面缩窄、航道变浅、边滩淤涨,给流域防洪排涝、港口航运及城市形象带来诸多不利的影响。自2008年起,宁波市对流经中心城区的三江河道淤积治理采取三步走战略,即:首先开展应急性疏浚,恢复中心城区的景观面貌;其次开展恢复性疏浚,缓解近年来河道淤积所带来的诸多问题;最后建立常态疏浚机制,通过每年较小的清淤量,维持三江河道动态平衡,缓解行洪排涝压力、改善城市景观。本文结合不同疏浚时段的具体要求,着重对疏浚过程中质量评定工作的几个问题进行深入研究。

1 工程概况

奉化江和姚江汇流入甬江干流处称为三江口,宁波市三江河道疏浚工程的具体范围以三江口为起点分3个方向向上下游延伸。

(1)姚江:三江口向上游至杭甬运河宁波段姚江船闸(即姚江大闸)的姚江河段,长3.20 km。姚江最高通航水位为1.83 m(1985国家高程基准,下同)。通航标准为内河300吨级,航道底高程-3.42 m,底宽60 m,向两边按1:6切滩至一级平台-1.20 m,再按1:8接坡至宽2 m的-0.50 m平台,而后延伸至3 m宽的六角块护坡。

(2)奉化江:三江口向上游至绕城高速公路桥的奉化江河段,长23.0 km。奉化江最高通航水位为1.83 m,通航标准为内河300吨级,航道底高程-3.42 m,底宽40 m,向两边按1:6切滩至一级平台-3.00 m,再按1:8接坡至距岸线处20~25 m处。

(3)甬江:三江口向下游至镇海入海口的甬江河段,全长26.0 km。甬江最高通航水位为3.26 m,最低通航水位为-0.96 m。通航标准:三江口至明州大桥为1 000吨级航道,航道底高程-5.15 m,底宽60 m;明州大桥至招宝山大桥为3 000吨级海轮航道,航道底高程-6.11 m,底宽60 m;招宝山大桥至出海口为万吨级海轮航道,航道底高程-9.11 m,底宽90 m。由航道边线向两边按1:6切滩至一级平台-2.00 m,再按1:8接坡至宽2 m的0.50 m平台,再延伸至3 m宽的岸线护坡。

至2005年,“三江六岸”堤防工程已建成标准化堤防101.5 km,其中疏浚范围内的堤防均为标准化堤防,设防标准为100 a一遇。疏浚范围内存在的交叉建筑物有:碶闸29座、泵站5座、桥梁19座、码头若干,仅甬江航道内100吨级至3 000吨级码头就有200余座。

2 三江河道疏浚工程的特点

甬江口属于缓混合海相河口,河道冲淤受上游径流和外海潮汐的双重作用,再加上人为干扰,甬江流域的泥沙由陆域来沙和海域来沙2部分组成。根据海洋倾倒物的监测,三江河道底泥沉积物为清洁疏浚泥(I类疏浚物)。

三江河道疏浚工程施工单位根据水深特点,分河段先由下而上分段分层粗挖,主要把土方挖走,后自上而下精挖,根据设计开挖断面修整自测扫浅点的同时进行其他涉及区域施工。

三江河道疏浚工程的质量特点:

(1)三江河道疏浚工程施工均处于水下,全线为隐蔽工程,直观性差,单元工程种类单一,没有实体工程,不存在单位工程外观质量评定的问题。

(2)在目前的水沙条件下,河道回淤是必然的,导致疏浚工程的质量检验具有极强的时效性。因此监理单位和项目法人应在收到质量检验资料后7个工作日内予以审核和确认[2]。

(3)河道疏浚后的过水断面面积、宽阔水域平均底高程、平均宽度、断面测点底高程、开挖轴线位置等数据指标均要通过水下测量直接获得,或者根据所测数据通过计算获得。

(4)沿线存在较多交叉建筑物,如水闸、泵站、潮位站、码头、桥梁等,疏浚过程中,既要保护沿线堤防、交叉建筑物的安全与正常运行,又要对交叉建筑物进行特别保护,使得疏浚工程施工难度加大、工期延长。

(5)根据施工单位采用的疏浚设备与施工方法可确定单元工程质量评定不能一个单元接一个单元的进行,而是以批次的形式分河段进行。

(6)河道疏浚施工受梅雨、台风等不利天气因素影响不易全年安排工期。

(7)疏浚物由出海船运至指定海域抛泥区,疏浚河段为疏浚物出海的必经之地,过程中严格防止沿线随意违规弃土,避免造成河道的二次污染。

3 三江河道疏浚工程质量评定

根据三江河道疏浚工程的质量特点,河道疏浚工程的质量评定主要从以下几个方面考虑。

3.1 单元工程质量评定标准

规范要求[1],河道疏浚单元工程主控项目检验结果应全部符合质量标准,一般项目逐项检验点应有90%(95%)及以上的检验点合格,不合格点不应集中分布,各项报验资料应符合标准要求,则单元工程质量评定为合格(优良)。

规范要求[2],河道疏浚工程检验批的主要检验项目和一般检验项目经检验应全部合格,其中允许偏差的抽查合格率达到80%及以上,且不合格点的最大偏差值对于影响结构安全和使用功能的不得大于允许偏差值的1.5倍。

河道提升方面的质量要求主要是维护两岸护岸的景观性,即改善中心城区的水环境及景观面貌,同时提高边滩的景观效果,减少边滩的出露时间,其中重点河段全年不露滩。

结合水利与航运方面的规范要求,三江河道疏浚工程单元工程的质量评定标准具体为:检测点高程在设计高程以下或一致的点为合格点,在设计高程以上的点为不合格点,即浅点或欠挖点。本工程的检测点主槽内不得存在浅点;边滩不漏挖、不欠挖,开挖不限超深。检测合格点占总检测点数的90%(95%)及其以上的,即评为合格(优良)。

3.2 单元工程的划分

规范要求[1],按设计、施工控制质量要求,每一疏浚河段划分为一个单元工程。当设计无特殊要求时,河道疏浚施工宜以200~500 m疏浚河段划分为一个单元工程。

规范要求,检测疏浚河道的横断面间距为50 m[1],通过河道疏浚前后测量断面的对比情况说明质量情况[3]。

河道疏浚单元工程划分时,若河段长度偏长,相应划分的单元个数偏少,单元中包括的检测点数相对偏多,若统计时不合格检测点数相对较少,将导致统计的检测点合格率偏高,质量评定的精度变低,对工程质量的要求相对就低;反之若河段长度偏短,虽然增加了计算与统计的工作量,但对提高质量起到了重要作用。设计单位提供的施工图横断面间距为40 m,即每40 m一个横断面需设置3条线:即原始地形线、设计要求的开挖线、作为计量的轮廓线,较规范要求质量评定的横断面50 m间距的规范要求的间距更小,工作精度更高,若在此基础上再加上浚后断面线,可使河道疏浚工程质量评定工作精度高且直观性强,便于计算工程量,最大限度地体现河道断面的真实性状,因此宁波市三江河道疏浚工程单元工程划分的河段长度为40 m,横断面上检测点间距为4 m。

3.3 质量评定过程

施工单位完成施工并自测满足规范要求后,向监理单位(项目法人)提交验收申请,监理单位对施工单位提供的质量评定结论进行复核,同时在规范要求的时限内按不少于10%的抽检比例对验收范围内的工程进行平行抽样测量与质量评定;项目法人在规范要求的时限内委托第三方检测单位进行全范围测量与质量评定;项目法人根据第三方检测单位的测量与质量评定结论对工程质量进行认定。因此形成了施工单位自检、监理单位复核、第三方测量、项目法人认定,最终报质量监督机构核定(备)的质量评定过程。

3.4 单元工程质量评定的内容

(1)河道过水断面面积是评判河道过流能力的重要依据。由测量结果通过计算取得河道过水断面面积,与设计提出的过水断面面积进行对比,不小于设计值的判定为合格。因项目划分时明确单元河段的长度为40 m,较规范要求的200~500 m细化了很多,较检测横断面的间距50 m的要求也小一些,故评定时只选取单元的首尾2个断面的过水断面面积与设计要求进行比较。此项为主控项目,必须100%满足要求。

(2)宽阔水域平均底高程是评判河道是否达到防洪设防标准的指标,也是判断河道是否满足通航水深的指标。通过计算测量结果取得宽阔水域平均底高程值,与设计提出的宽阔水域平均底高程值进行对比,低于设计值的判定为合格。本项目将宽阔水域划分为边滩与主槽2部分,主槽区域为航道设计底边线以内水域,边滩区域为堤防与河道轴线间的一级平台。此项为主控项目,必须100%满足要求。

(3)局部欠挖意在保证欠挖的深度与范围在可控的范围内,保证河道水流的流态平缓,确保结构安全和使用功能。质量要求为深度小于0.3 m,面积小于5.0 m2,通过河道疏浚前后测量断面2个指标的对比来判定。当欠挖点的2个指标中有1个指标不满足质量要求时,判定该测点为不合格点。此项为一般项目,合格率须满足不小于90%。

(4)开挖横断面每边最大允许超宽值、最大允许超深值意在保证堤防、护坡及岸边建筑物的安全。质量要求为边坡按梯形断面开挖时,可下超上欠,其断面超、欠面积比应大于1.0,并控制在1.5以内。通过河道疏浚前后测量断面对比,开挖断面不缓于设计断面即可判定为合格。此项为综合指标,质量结论单一,不存在合格率。

(5)开挖轴线位置:意在保证河道的主流方向与设计保持一致。通过横断面及纵断面测量记录与施工图对比来判定开挖轴线是否满足设计要求。此项为综合指标,质量结论单一,不存在合格率。

(6)弃土处置:为确保“零”违规倾倒,弃土监管采用“人防+技防”相结合的监管方式,并充分吸取以往工程监管的经验,在安装船舶自动识别系统(AIS)和海洋倾倒仪的基础上,增设电信远程智能监管系统,以减少人为因素影响。同时项目法人安排专职人员进行技防监控,监理单位24 h旁站,形成2组人马、3套系统的监管体系,确保弃土运至指定倾倒区。

3.5 河道疏浚单元工程质量评定的优缺点

3.5.1 河道疏浚工程单元工程质量评定的优点

与88版河道疏浚单元工程质量评定表[4]相比,目前的河道疏浚单元工程质量评定[5]更侧重河道断面本身的相关数据及功能要求,例如河道防洪排涝的能力、部分通航能力等,同时结合景观的相关要求,能够保证边滩的露滩时间控制在理想的范围内。从平面到断面,全方位体现河道是否满足设计要求,以及满足程度。增加了弃土处置的相关内容,使得评定内容更全面、客观,符合工程实际。

3.5.2 河道疏浚工程单元工程质量评定的缺点

目前的河道疏浚单元工程质量评定在满足通航方面的要求有待提高,主要体现在质量评定表中关于宽阔水域相关质量要求方面。

(1)宽阔水域中的主槽区域即是航道设计底边线以内水域,交通方面的规范要求该区域不得存在浅点,而水利方面的质量评定时取这片区域由平均底高程进行评定。若河道有通航要求,仅考虑水利方面的要求是片面的。故此项内容可以细划为2部分,一是边滩区域取平均底高程,二是主槽区域取任意底高程。一般主槽区域为平底面,设计高程值仅为单一值,按测量点间距为4 m进行网格测量,测点值与设计值进行比较,不高于设计值的测点即为合格。故可将质量评定表中宽阔水域底高程分成2部分:一是宽阔水域的边滩区域平均底高程,测量结果通过计算取得的平均底高程值与设计值进行对比,不高于设计值的判定为合格;一是宽阔水域的主槽区域底高程,测量结果直接与设计值进行对比,不高于设计值的判定为合格。此2项为主控项目,必须100%满足要求。

(2)航道的宽度也是体现航道通航能力的一个指标,即宽阔水域中设计底边线间的宽度,而目前的河道疏浚单元工程质量评定表中缺少这一项。故可在质量评定表中增加此项内容,测量得横断面中设计底边线间的宽度值与设计值进行对比,不小于设计值的判定为合格。此项为主控项目,必须100%满足要求。

4 结 论

根据宁波市三江河道疏浚工程质量评定的工程实例,对河道疏浚工程的质量评定工作得出以下几点体会:

(1)在自然和人为等因素的共同作用影响下,三江河道为满足防洪排涝、出海航运和城市景观等方面的相关要求,对三江河道进行常态化疏浚十分必要。

(2)河道清淤工程全线为隐蔽工程,质量检验具有极强的时效性,质量评定的数据指标均要通过仪器水下测量直接获得,或者根据所测数据通过计算获得。

(3)目前河道疏浚工程单元工程质量评定的内容更侧重河道断面本身的相关数据及功能要求,能够满足河道对防洪排涝能力的客观评判。

(4)河道疏浚过程中对弃土处置的措施科学、合理、完备,目前已实施的三江河道疏浚过程中未出现1例弃土违规倾倒的案例。

(5)河道疏浚单元工程质量评定中有关宽阔水域相关数据指标在满足航运方面的要求时不够直观明确,需要调整完善和补充。

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