港口航道的疏浚工程施工技术研究

宋昊通

（河北省水运工程规划设计院，天津 300000）

随着社会的发展，现代航运对于航道质量提出了更高的要求。为了保障航道质量能够满足运行需求，航道的疏浚施工成为重中之重。而港口航道疏浚工程和一般的建筑工程不同，其具有较强的隐蔽性，并且对于设备性能和技术要求非常高。港口航道的疏浚工程对于资金需求较高，在施工过程中，施工人员必须要严格按照相关技术标准，合理运用施工技术，保障疏浚工程质量。

1 港口航道疏浚工程

航道疏浚是一项隐蔽工程，也是一项难以管理的港口工程。港口航道的疏浚自古以来就在进行。自18 世纪以来，蒸汽机的发明将港口航道疏浚带入了一个新时代。大量大型挖泥船参与了疏浚工程，确保了疏浚工程的质量。根据疏浚区域的施工条件，可使用水力式挖泥船和机械挖泥船疏浚航道。图1 所示为挖泥船施工流程图。

图1 挖泥船施工流程图

本次研究工程为天津港北航道，是天津市2022 年重点建设项目。天津港港口岸线总长32.7 千米，水域面积336 平方千米，陆地面积131 平方千米。天津港由五个港口组成：由北疆港区、南疆港区、东疆港区、临港经济区南部区域、南港港区东部区域。天津港与全球180 多个国家和地区的500 多个港口、120 条集装箱航线和550 多条航班建立了贸易关系。

2 港口航道疏浚工程的难点与对策

2.1 环保要求影响施工

在港口航道疏浚工程开展过程中，环境保护不容忽视，尤其是施工过程中产生的大量油污和废气[1]。如果环境问题得不到有效解决，将直接影响施工环境。因此，施工过程中应考虑所有其他施工因素，如污泥清除避免撒漏等问题，减少环境污染。施工期间产生的废水收集在相关船舶上，并运至废水处理厂将其集中处理。而产生的污染物则需要根据当地海事部门的规定运送到相应单位进行回收。在疏浚工程施工期间，避免大规模底泥重悬浮，降低对海洋生物的影响，提高环境保护意识。下表1 为港口航道疏浚工程的环保技术要求。

表1 环保疏浚技术的特点

2.2 进出船舶对施工影响偏大

港口与区域经济发展密切相关。在港口航道疏浚工程施工过程中，必须保证港口作业的正常运行[2]。在这种情况下，进出港口的船舶将不可避免地对施工产生影响。为了避免发生上述相关问题，需要做好相应的协调工作，降低船舶到港和离港的影响。同时做好安全检查工作，合理利用控制措施，执行海上交通安全管理制度，最大程度降低船舶风险。另外，实施VTS、瞭望等方法，完善日常管理措施，提前通知相关船舶做好避让工作；将施工计划及时上传给相关部门，使施工过程和部门反馈结果更好融合，基于港口运营情况优化关口管理环节，相关人员需要合理安排施工传播，保障港口的稳定运行。

2.3 疏浚工程量偏大

航道疏浚工作内容繁杂、工作量大，所以在开展航道疏浚施工前，工作人员需要根据港口交通情况组织各个时段施工船舶的数量和顺序，保障施工质量和施工效率，避免港口航道疏浚工程对于港口造成影响。而天津港北航道疏浚工程不仅工作量大，并且还具有工期紧的特点[3]。因此，需要根据疏浚工程的具体内容来合理选择施工设备。为了保证疏浚工程顺利开展，需要充分考虑抛泥距离长、风量大等问题，所以选择性能最好、处理能力强、装载舱容量大的设备，提高疏浚工程施工效率，适应大量的施工作业。为满足工程质量要求，也可根据实际施工情况进行调整。例如，在自动卸船施工过程中，为了提高效率，可以增加快速移动的锚浮筒，以防止船舶在施工过程中移动，降低施工效率。

3 港口航道疏浚工程施工技术分析

3.1 测量放线

全站仪通常用于陆上控制测量及断面桩放样。对于水下测量，使用水尊重仪、测绳等。在验证过程中，其他监视和测量仪器应在使用前进行校准，以确保测量结果的准确性。主要测量仪器见表2。

表2 航道疏浚工程使用的测量仪器

3.2 试挖工作

完成前期准备工作之后，先开展河道试挖工作。开挖前，应收集河流土壤样本，并详细分析河流土壤样本的密度、化学成分和其他数据参数。同时，专业人员准备研究河流并进行初步预测研究，以评估疏浚工程的影响。数据收集和早期预测分析用于疏浚工程的早期规划，以及施工期间的优化和调整。图2 为挖泥船挖泥施工示意图。

图2 抓斗船挖泥施工示意图

3.3 泥土处理

3.3.1 吹填法

吹填法主要用于将挖出的土运至填土区进行综合处理。主要目的是防止土壤流回航道，以避免出现污染、堵塞等问题。而实施吹填法进行泥土处理时，施工场地的选择非常重要。在没有接力泵的情况下，应根据相关管道和挖泥船的高度确定最合适的土方工程，如垃圾填埋场和废坑等。相关区域周围的施工沟渠应确保相关活动的顺利进行，并为完成后续排水实现吹填施工[4]。图3 所示为吹填法施工流程。

图3 吹填法施工流程

3.3.2 边抛法

使用边抛法来处理泥土需要用到挖泥船和长悬臂架。而为了保证两种设备之间协调，可以在渠道的一部分放置泥浆，方便回收含有大量颗粒的沙质土。当泥浆泵吸收泥浆时，泥浆进入泥浆舱，相应的安全阀位于泥浆罐两端附近。通过溢流口方便向水内排输，这一方式还可以集中泥土，方便统一处理，节省大量时间，提高工作效率。同时，边抛法可以有效防止含有大颗粒的土壤进入污泥池。

3.3.3 水下抛泥法

挖槽尽量选择水流速度较快、容积较小的区域，避免选择淤泥较多的区域。为了确保填埋区内的风浪和水体不影响填埋活动，抛泥场可以选择相邻区域的填埋场，以缩短抛泥距离，减少风浪的影响。确定所选抛泥区域的深度和面积，以确保其不会干扰抛泥船的正常操作[6]。

3.4 围堰施工

围堰施工前应进行测量，提出施工方案。围堰完工后，可以进行疏浚、开挖和处理。一般来说，围堰施工期间，可以充分利用施工现场的砂砾石、全风化泥岩等作为施工材料进行施工。当在戗堤封闭之后，砂砾石也可以作为填筑材料；围堰中容易被冲刷的阶段主要使用大块料进行表面防护。所以，围堰的基础施工流程为：现场处理→ 围堰填筑→ 围堰加高→表面处理。在形成戗堤之后，对于覆盖层进行清除，然后在基岩下方50cm 处开挖[7]。为保证围堰工程的施工质量，在50m标准位置进行分段施工，铺筑厚度为70～80cm。铺筑工作结束后开展碾压处理。该阶段的施工流程为：基岩开挖→排水与清理→填筑围堰与碾压→进行第二层填筑。在围堰施工期间，必须要严格控制围堰材料的含水量，通过浇筑、碾压试验等可以确定最佳含水量。结束围堰高度施工之后，需要及时检查围堰的止水效果。如果存在局部泄漏情况，应进行特殊处理。

3.5 挖槽施工

3.5.1 挖槽尺寸的确定

在港口航道疏浚施工期间，应控制相应的开挖尺寸，确保其符合设计标准。开挖期间应避免非开挖。而开挖挖槽过程中，保证挖槽重叠，宽度应保持在5m左右。为了避免施工期间发生管沟问题，需要一边开挖一边测量，保障相关数据的准确性。开挖方向应根据相应的渠道断面进行调整。如果有渗漏，可根据渠道位置进行开挖[8]。

3.5.2 挖槽深度的确定

航道疏浚和开挖前，必须进行开挖试验，以确定开挖工程的具体深度，保证实际开挖工程符合设计和实施要求。而试挖环节中，避免回於、漏挖问题是主要解决的问题。因此，施工人员应充分考虑开挖过程中不同情况的可能性。有必要仔细研究和分析类似的地图，以确定在进行一定分析后，深部结构是否可用于采矿。此外，施工单位应根据工程建设的实际情况和自下而上施工的原则，对施工进行系统监控。

4 总结

综上所述，港口航道疏浚工程施工难度大，施工条件复杂。为了保障港口航道疏浚工程的质量，相关人员应在掌握关键技术点的基础上，完善施工技术管理计划，正确管理施工环境和施工过程，以更好地满足工程质量要求，避免出现质量问题。疏浚工程施工前，需要基于施工要求和周围海域环境，制定科学合理的施工方案。此外，在港口航道疏浚工程施工过程中，应特别注意海洋环境保护，避免危害海洋环境。合理应用疏浚施工工艺，根据港口航道运营情况及时调整施工。在疏浚工程施工过程中，加强对相关工作人员和设备的配置，保障施工顺利开展，确保航道疏浚工程的最终质量可以满足要求。