港航工程施工中基槽开挖施工技术

2023-01-16刘广泽

四川水泥 2022年2期

刘广泽

（中交水利水电建设有限公司，浙江宁波 315200）

0 引言

在港航工程建设中，基槽开挖技术是其中不可或缺的关键工序，也是此类工程的施工基础和前提。只有切实做好该道工序，才可以落实好填埋各类水下管道的工作，从而保证施工质量。对此，本文详细探讨了基槽开挖技术在港航工程中的应用，为港航工程性能与质量的提高提供借鉴。

1 港航工程中基槽开挖施工的特点

1.1 工序紧密联系

在实际进行港航施工的过程中涉及非常多的施工环节，所有环节之间互相关联，不可以随便更改。基槽开挖施工包括清理淤泥、石头，安装箱涵等工序，所有工序都必须严格遵守施工要求中规定的流程，只有这样才可以确保各个部门和施工人员之间的互相配合，共同努力提高基槽开挖施工的质量和效果。

1.2 施工质量要求高

基槽开挖对施工质量有很高的要求，所有环节的施工活动都应确保基槽的深度与宽度能够满足施工要求，特别是超深以及超宽两个指标。有关港航工程的规定中明确提出基槽的宽度不可以高于预设标准1m之外、深度不可以大于0.5m，并且在施工过程中挖出的淤泥不可以保存在基槽中，需要把淤泥放置到其他位置。当基槽开挖到一定深度的时候，就会出现各种性状大小的砂石，这个时候依旧要严格控制开挖的深度以及宽度。在砂石开挖过程中明确提出基槽宽度不可以大于预设参数1.5m，深度不可以大于0.5m[1]。

1.3 施工工期短

港航施工通常需要挖泥施工在较短时间内做完，整个施工过程的周期比较短。港航基槽开挖工程量大，安装箱涵、挖泥、清理淤泥和石头等工作之间有间隔，致使此项施工活动的时间变得更为迫切，因此相关施工人员需要与各部门之间进行协调，从而加强整体施工质量与效率，确保基槽开挖施工可以在规定时间内完成。

1.4 施工工程量大

通常港航工程中的基槽开挖施工具备工期短、挖泥量大等特征，建筑企业为了可以在规定的时间内完成施工，往往会忽视此项施工活动对附近生态环境的污染。开展基槽开挖施工活动会致使沉积大量淤泥，基槽开挖需要挖淤泥施工，从而进一步增加了港航工程的工作量。

2 目前基槽开挖的技术难点分析

2.1 基槽支护技术

此项技术属于基槽开挖施工的基础内容，基槽支护方案对后续施工活动的顺利进行有直接影响，同时还会对建筑企业经济效益的提升产生影响。现阶段，与基槽支护技术相关的研究逐渐增多，在实际开展施工活动的时候，也产生了各种多样的支护方法，而具体使用哪种支护技术，应结合工程的具体状况和施工难度等方面进行确定。一般状况下，基坑附近应设置旋喷桩和人工挖孔桩排，用来抵抗附近土体的侧向力，结合土质的状况，加强对预应力和内支撑锚索的制约。

2.2 预应力锚杆支护技术

此项技术中出发点是预应力，而落脚点是支护技术。这是在施工活动中比较常见的一项技术，具体来讲，预应力锚杆支护技术需要一端和格构梁、支护桩等物体衔接，另外另一端埋入地里，给锚杆施加预应力。

2.3 基坑设计以及设计前的调研

基坑设计在实际进行开挖施工中起到有效的指导作用，设计工作的效果对基槽开挖的质量具有决定性作用，所以，基坑设计对于基槽开挖具有非常重要的作用，然而实际上基坑设计有很大的困难程度，导致出现这种情况的主要因素就是在进行正式施工活动之前属于完全隐蔽的工作，施工人员无法及时掌握更多有价值的信息，只能利用自己日常积累的经验，预估与判断基坑附近的条件和环境。所以，调研是科学合理地控制基坑设计水平做好基槽开挖设计的前提。

3 基槽开挖施工技术的应用

为了切实有效地确保港航工程的整体效果和质量，建筑企业必须要不断完善与改进工艺流程，对基槽开挖、港池疏浚等各项施工内容进行综合考虑，并且在开展过程中严格遵守各项规定和标准。严格把控基槽泥面的标准高度，安排专业人员对其进行二次检测，给这道工序配置合适并且精准度极高的定位仪和探测仪，从而确保最终检测参数的准确性。通过使用定位仪和探测仪获取检测数据，在此前提下精确区分卸渣和卸泥两个区域，全面检验每个阶段的开挖质量，以此保障后续泥槽挖泥施工的有效进行。

3.1 基槽挖泥施工

在基槽挖泥施工过程中，应该把开挖深度严格把控在0.20m～0.25m之间，如果能够满足此要求，那么绞吸船设施就不具备良好可行性，除此之外，对施工时间要求进行综合考虑，每个月需要开挖9.5×104m3。综上所述，配置适合施工要求的工作能力为11m2～13m2的挖泥船，在此前提下联合500m2的泥驳船，确保回填施工开展的高效性，使用绞吸挖泥船做吹填处理。基槽挖泥施工应该使用高性能仪器设施并且严格遵守规定流程进行，所有环节之间密切联系，顺利有序地进行。严格遵守从西向东、分层分条的原则进行，根据工程的具体需求在规定范围内卸载泥料，同时还能够在疏浚施工单位的帮助下把开挖料放置到岸上规定区域[2]。

（1）要想促进基槽开挖施工活动的有序进行，应给工程配置适合的绞吸船，并把它放置在码头前50m外的位置，辅助开挖设施共同作业。（2）由于部分工程基槽位置有很多砂质粘性土和全风化岩层，要想切实有效地解决土质软化情况，在基槽开挖施工完成之后马上开展抛石工作，这个时候最好是通过人工作业的模式进行。（3）在实际进行基槽开挖的时候应结合抓斗船进行，遵守从西向东的要求进行，必须要把开挖高度严格把控在1.2m～1.5m之间，单段开挖长度应设计为100m，对施工仪器和设施的使用性能进行分析，最后把单条宽度设置为10m～15m，两条相邻重叠位置到2m。（4）要想更好地加强边坡施工的水平和质量，应对工程具体状况和坡度要求进行综合考虑，最后选择并确定为台阶式开挖施工技术，落实好上超下欠的基础上确保超欠平衡，这是加强边坡施工质量的基础要求。精准掌握基槽开挖的施工量，开挖施工结束之后不能有残留点。（5）选择适合的弃置场能够更好地卸下开挖后出现的大量填料，一些使用价值不高或是没有使用价值的填料应单独卸在规定废弃场内。（6）为了实现船舶设备的高效运行，应在施工过程中落实好相应的检测工作，将最终获取的参数作为依据对工艺参数进行不断调整，从而使施工方案能够更好地满足工程具体状况。（7）炸礁前需要落实好技术交底工作，使用的炸礁船必须要能够达到工程具体要求，清礁施工活动应交给规定的抓斗船进行，结合工程的实际需求把开挖料集中放置在固定场地。

3.2 基槽开挖监控测量

聘请第三方机构对基槽开挖进行精准测量，并且其必须要具备相应的资质。最基础的就是对码头原泥面进行测量，将获取的数据作为依据确定合理挖泥量，在此前提下适当调整基槽开挖数据，以此提高这一工序施工水平和质量。严格掌控每层开挖厚度，一般最合适的厚度为2m。给施工现场配置相应的辅助仪器和设备，严格遵守预先设定的抛向，精准掌控设施的开挖方向，设备和挖槽处于相对位置，他们之间的夹角应该在35°～45°之间，并且应注意船尾横移方向，结合具体状况对其进行完善，不能产生大幅度摆动。为了实现挖泥施工活动的顺利进行，使用的是先边坡后基槽的施工方式，应将单边超挖和超深控制在合理的范围内，单边超深的限值是0.4m，单边超挖是1.5m，对抓斗宽度进行综合分析，一般状况下应是抓斗宽的1/4到～1/3之间，在具体施工过程中利用扇形开挖的工艺进行。严格把控抓斗开口的宽度，在抓斗填满但是没有出现溢出情况的时候最合适。让专门的人员记录好开挖数据，全面整合当天获取的开挖信息，同时标注在挖泥图纸上。在完成开挖施工之后才可以开展后续的清礁处理工作，结束施工后进行仔细验收，这一环节应是上级监管部门落实，不仅需要挖泥数据还要有土样分析数据。在这一过程中需要注意，所有环节之间的间隔必须要合理控制，避免发生基槽外露的情况，这样也可以更好地提高施工效率，切实满足工期要求[3]。

3.3 GPS或北斗定位

在港航工程建设中，存在来回船只多并且港口运行节奏快等特点，在施工活动中极易受到附近建筑物的影响，如果要充分满足工程规定，简单地利用以往的定位模式显然是远远不够的。综合考虑这一问题，应在施工活动中引入精准度极高的GPS或北斗定位技术。在实际开展施工活动的时候，在基槽施工范围内设置合理的平面控制点，在此基础上设立定位差分台，并将其与定位系统进行连接，然后监理人员进行严格检验，在保证没有任何问题之后才可以正式使用。在施工过程中需要运用到定位仪，此仪器能够对船机进行精准定位。为了实现所有施工活动的有序进行，把定位仪和远程终端设备进行连接，利用软件方式对疏浚区域的实际范围进行分析，把检测数据传输到计算机之后就会生成图像，将其作为参考依据，使施工人员能够深刻地了解到整体施工情况[4]。与此同时，还能够显示出挖深等和基槽开挖施工相关的信息数控，给后续施工活动的开展提供可靠的数据支持，促使所有环节都可以更加精准地进行。

3.4 礁石爆破技术

使用此项技术主要是根据开挖位置所在水域底部结构决定的，倘若水底结构是比较坚硬的岩层，这个时候就应使用礁石爆破技术，但是如果是其他物质就不需要使用。礁石爆破施工也叫做炸礁，是开展基槽开挖作业的基础和前提，只有在全面清理完礁石爆破后，才可以进行后续的开挖施工，同时爆破完之后还应立即将炸碎的礁石清理干净，防止影响到来往的船只。礁石爆破属于一项危险性比较高的工作，如果产生差错，就会严重威胁到施工人员的生命安全，所以，在进行爆破之前，必须要疏散好施工人员和来往船只，远离爆破区域，同时给爆破人员佩戴专门的安全防护用具，防止由于爆破工作导致出现不必要的人员伤亡。礁石爆破工作必须要由专业人员利用专门的爆破工具和材料去开展，所以，为了保证此项技术可以更加科学合理的使用，建筑单位必须要安排专门的技术人员进行此项工作，同时，还应仔细全面地检查爆破工具和所需材料，从而保证爆破工作可以顺利有序的开展和完成[5]。

4 施工质量和安全控制措施

4.1 施工质量控制措施

内部因素与外部因素都会在一定程度上影响最终的施工质量，所以必须要重视检测水深，同时将获取的参数作为分析依据，科学的把控疏浚施工效果：（1）在进行测量工作之前，全方位检查各种测量仪器，确保其具备极高的稳定性与精准度；另外，对所有控制点进行二次测量，建立控制网络，并将其作为开展控制工作的参考。（2）分别给各绞吸船配置定位仪，进而更好地满足平面定位需求。在实际开展施工活动时，将深度指示器下放，以此可以对绞刀的下放深度进行精确把控；在应用深度指示器之前，应做好全面仔细的检查，在保证没有任何问题之后才可以根据规定进行下放，从而确保深度的科学性。（3）在整个工程实际开展的过程中，施工人员是其中最重要的主体，他们的专业能力会直接决定最后的施工质量。基于此，施工人员必须要落实好技术交底，要求他们充分、全面地掌握施工图纸、方案和各项规定与要求，进而切实有效地达到精准操作。（4）在疏浚区域附近设立报潮站，把信息数控第一时间输送给疏浚船，使操作船舶的人员能够及时了解到潮位信息，另外结合具体状况合理地改变下放绞刀的深度，进而防止开挖平整度和深度出现偏差的现象。（5）在施工过程中，如果对哪项内容有不明确或是发现不符合标准的地方，就必须要第一时间反馈给技术人员，由他们对具体状况进行判断，并分析出现此现象的根本因素，进而利用切实可行的方式进行处理，以此在最短的时间内恢复正常施工。（6）断面边坡利用的方式为台阶型开挖法，在施工过程中必须要精准把控进尺，开挖高度为1m～2m。（7）在形成测量图纸之后，分析对比其水深和固定断面，同时综合判断施工精度，如果与施工要求不符就应做好标注，第一时间联系负责人，以便利用科学合理的措施进行处理[6]。

4.2 施工安全控制措施

（1）根据相关要求办理水上和水下作业的许可证等，在此前提下才可以正式开展施工活动。水上施工人员应增强安全防护措施，必须佩戴救生衣。在施工现场放置交通警戒船，以此第一时间掌握施工区域附近的通航情况，合理地调度来回船舶，从而实现所有船舶都能够顺利通航，并且确保施工现场能够正常作业。（2）在船舶进行抛锚的时候需要放置沉锚指示标，用来告诉其他施工船只，防止发生误入其它施工现场的状况。（3）在配置施工船舶的时候，应增设废污油舱，另外配置长度高于300m的围油栏，船舶在进行施工的过程中产生的废油一并放入废油舱里面，切忌不可以排放到水中，不然就会导致对水域环境产生严重污染，从而致使影响水质甚至威胁海洋生物的生命健康。如果发生了油污外泄的情况，应使用围油栏进行围护之后再彻底清除油污，从而控制不良影响的发生。（4）在水下敷设沉管，沉管具备极强的隐蔽性，为了防止过往船舶误碰，应在敷设位置放置明显的定位标志。（5）设置浮管会在一定程度上影响船舶的顺利通航，要想合理有效地解决这一问题，就不能设置太长的浮管；并且对浮管的位置进行精准掌控，不可以设置在重要航行通道的下面；在敷设好浮管之后，根据40m～50m的间距放置好夜间指示灯，用来告诉过往船只，防止在晚上航行的时候发生船舶碰撞浮管的现象[7]。