港口航道疏浚工程施工技术要点剖析

◎ 钟士祥 广东正方圆工程咨询有限公司

港口建设对于地区经济发展有重要影响，而长期以来，航道疏浚一直被认为是港口改扩建的重要因素，为保证航道疏浚工程的施工质量，应从工程项目的实际情况入手，做好施工工艺的安排与调配，并严格执行施工质量管理规范，最终达到预防质量风险的目的。因此为提升航道疏浚工程施工水平，本文将针对某港口航道疏浚工程项目的成功经验，详细阐述本次工程项目的施工要点，具体内容如下。

1.工程项目简介

某港口项目位于黄埔区，平场面积约为22800.0平方米，根据现场勘查结果显示，该项目的最小水深-2.910米，最大水深-7.424米，计划挖方量14万立方米，工程项目的总工期约为90天。本次项目具有线路长且清淤方量大、工期紧张的特征。因此为保证工程项目施工目标实现，在现场需作统筹规划，通过科学安排调度等方法抓住关键线路，保证工程项目的施工质量一直处于可控状态。

2.港口航道疏浚工程的施工关键技术分析

2.1 施工准备

（1）在施工现场测量中，本次工程项目依照实际情况准备了全站仪、水准仪等装置，主要测量设备的相关信息如表1所示。

表1 施工测量设备的相关信息

（2）展开技术交底，即详细介绍本次港口航道疏浚工程的技术要点，确保全体施工人员可以明确本次工程项目的工程性质与施工条件，通过责任到人的技术交底工作，确保现场施工技术工艺得以顺利落实。

2.2 船机数量配置方案

本次项目使用8m3抓斗船，同时配备一艘600匹拖船与3艘500m3的泥驳船参与施工；在设备作业前可先用GPS装置定位，确保位置准确后，施工人员根据探测仪的位置信息控制开挖深度，并随时校核水深水铊信息，一般潮水每变化0.1m则要调整下斗深度，每挖完一个斗后即可向前移动，直至船位施工结束。

2.3 测量与施工控制方案

2.3.1水深测量与现场放样

现场经计算机自动成图系统记录港口航道疏浚中的定位坐标与水深等数据，并在测深图上打标记线，详细记录现场的线号与点号，方便随时校对。内业处理中应重点关注水深数据编辑，了解潮位等关键信息变化，保证现场数据检测精度[1]。

在现场放样阶段严格按照设计资料，采用GPS＋全站仪的模式定位，其中在两岸放置4组导标，分别控制作业区的四个角点，方便施工人员随时了解疏浚位置，并划分作业范围。

2.3.2挖泥船定位与控制挖深

挖泥船在水深浅以及土质松软位置放下定位桩，由于本次项目中所用的挖泥船为非自航式，因此定位挖泥时，可先由拖船将挖泥船拖动至距离施工区域上游约200m位置，选择在靠近疏浚的一侧确定栓锚点；而现场因为航运任务繁重，遂决定采取抛锚方式固定主锚，之后配合交通艇向两侧逐根伸放边横锚和尾横锚，将其埋置于事先挖设好的锚位或者在两侧岸边寻找合适的栓锚点，并检查现场锚固效果。在确定钢缆投放至设计位置且挖泥船锚固效果良好后，即可脱离挖泥船，根据GPS指引并采取收放主锚与尾锚、边锚的方法抵达施工区域。

本次项目采用GPS设备装置接收控制点发送的GPS基准台差分信号后，确定本次航道疏浚挖泥的坐标位置，并通过计算机实时对比挖泥船与疏浚区的相对位置变化情况，并利用信息系统用不同颜色标记不同挖泥区的标高变化。

2.3.3疏浚过程

当挖泥船运动至设计位置后，即可用缆绳固定挖泥船，使挖泥船按照要求将河床的碎石、淤泥等抓取到泥驳中，满载后即可解开缆绳将泥驳运送至指定的区域弃渣；再将空驳船拖运至挖泥船周围，循环作业，整个施工流程如图1所示。

图1 抓斗船的工艺流程图

施工阶段确定船位的水深达到设计要求后，挖泥船施工人员可通过调整两侧钢缆移动至下一船位，在定位准确后即可重复图1所示的施工流程，直至河流的底面高程达到设计要求。根据本次案例项目经验，挖泥船每次前进的距离约为一个斗宽，且下斗间距应重叠约1/4的斗宽。

在挖泥深度控制中利用设备自身提供的挖泥显示仪，记录实时挖泥深度变化。同时挖泥船移动时应做到定位信息准确，随时监控船前进的控制距离，避免因为运动长度过大而造成漏挖问题[2]。根据本次项目现场情况认为有较高风险存在回淤现象，因此技术人员选择在最后一层挖泥时提升挖泥力度。

2.4 开挖施工中的注意事项

根据本项目的现场勘查结果发现，开挖区域的淤泥层较厚，因此可采用分层开挖工艺，每层开挖高度均为2m，并且在开挖阶段可在相邻两层淤泥之间做放坡。同时在本次航道疏浚施工中，在开挖每一层时还需分条进行开挖，并根据对不同土质的设计边坡，在开挖时考虑边坡的开挖宽度，在开挖每一层时，根据设计断面要求按不同宽度开挖。边坡部分的开挖结合分层开挖采取阶梯施工法。

2.5 除渣

将泥驳停靠在挖泥船的一侧后，用抓斗不断将泥土装载在泥驳中，直至泥驳装满，此时挖泥船停止作业，拖轮绑靠泥驳并固定缆绳，同时打开挖泥船与泥驳之间的缆绳，使泥驳可在拖船的作用下行驶至指定区域弃渣。而本次项目中为提升施工效率，在现场准备两艘泥驳，因此现场施工中可将事先已停靠在挖泥船一侧、装载泥驳上游的另一艘空载泥驳，通过松动前后钢缆，将该泥驳滑移至适当的装渣位置，固定钢缆后即可重新启动挖泥船。

2.6 施工中的注意事项

根据本次航道疏浚工程项目的现场施工要点，在现场施工中应注意以下几方面问题：

（1）在施工期间应密切观察水位变化以及抓斗触底情况，必要时在现场可安排专业人员瞭望，其目的是观察上下游船舶移动情况，避免影响正常的航道疏浚施工。在一个区域航道疏浚结束后，应安排相关人员逐一检查现场是否存在边坡、浅点等问题。

（2）掌握抓斗式挖泥机操作的相关技术规范，包括：①在大抓斗操作中应确保抓斗在触碰河床时有一定速度，但要避免速度过快而造成斗齿损坏，所以在现场施工中操作人员可根据河床底部的不同情况选择由慢到快自行试挖，根据试挖结果确定最适宜的下落速度。上述操作的目的是确保抓斗在接触海床的同时也不会破坏斗齿，并且可以成功抓取半斗以上的石渣。②在破土开挖阶段，随着抓斗触底并插入河床后，提升绳放松不受力并且抓斗绳需要承受巨大的作用力，因此挖泥时所需的最大拉力不仅要克服抓斗与斗内淤泥承受的重力，也需要承受破坏河床土石时产生的巨大阻力，并且相关港口航道疏浚工程的成功经验也可发现，砂、碎石、渣土的粒径越小，则产生的抓斗阻力越大，这在现场施工中应高度关注。抓斗的破土力来源于抓斗产生的闭合力，并且该闭合力受到闭斗绳拉力的影响，该拉力越大则挖土速度越快，所以在现场施工中通常应满油门卷扬闭斗绳。

3.工程项目质量管理措施

3.1 现场施工进度管理方案

在施工现场质量管理中应注意以下内容：

（1）应严格遵照项目部编制的施工组织计划安排施工，并执行严格的进度管理方案，确保港口航道疏浚工程的进度管理效果满意。同时主动编制月度施工进度计划，随时向施工船下达项目施工交底方案与任务书，在认真分析现场施工进度计划后，坚持采取滚动施工作业计划方法，确保项目进度管理目标实现。

（2）在现场施工中定期组织相关人员按照施工工序组织开展多班作业施工，并通过关键施工阶段工期考核等方法，逐层落实工序承包方案，确保工程项目进度管理规范实现，尤其是要主动预防合同各个工期节点延期等问题发生。

（3）每个月召开工程项目进度调度会议，此类会议的关键是正确安排现场船舶施工以及进场顺序，确保关键节点施工工期实现。同时要求相关人员随时听取业主、设计单位的建议，并向相关方反馈港口航道疏浚工程的施工情况与潜在风险问题[3]。

（4）要求相关人员在港口航道疏浚工程施工阶段随时了解气象以及海况变化情况，针对广东当地气象条件制定大风天、雨季的施工作业方案，尽量降低自然气候条件对施工的影响。

3.2 组织计划方案

为满足本次港口航道疏浚工程项目施工要求，在施工组织管理中可采取以下方案：

（1）选派具有丰富施工经验的工程技术人员，确保可以严格按照计划开展各工序施工。

（2）高度重视现场施工进度管理情况，并依照最新的施工计划优化不同船舶的投入计划方案，确保所有船舶均可以有序进入现场。

（3）严格控制现场组织管理方案，尤其是要确保现场的所有燃料、物料以及备件等都可以按时供应。

（4）现场作业期间应组织开展科学的施工流水作业项目，并认真分析交叉施工作业的可行性，其目的是保证施工船机等关键设备可以得到充分利用。

3.3 落实施工现场安全管理条例

本次港口航道疏浚工程项目中所采取的施工安全管理规范主要包括：

（1）在抓泥作业前要求操作人员先发出告警信号，其目的是避免施工人员进入作业半径内。

（2）在抓斗移动时应注意操作细节，例如抓斗严禁碰触缆绳或者泥驳等；在装驳时应根据干舷高度的变化及时调整泥驳的系缆。

（3）在抓斗下落时避免因为突然急刹车而引发安全事故。

（4）作业中应了解抓斗机的允许最大负荷，严禁设备在超载状态下作业；若抓斗作业时接触不明物体，则应立即停止作业并了解原因。

（5）针对因为各种原因造成的抓斗缠绕问题时应暂停作业并排除故障，并且在现场作业中应严禁相关人员攀爬或者站在距离抓斗较近的位置作业[4]。

（6）检修吊臂等其他属具时，应将吊臂放于固定支架上并增设安全警示标志。

（7）严格落实现场安全用电的相关规范，要求所用用电人员应做到以下几点：①了解各种船舶与现场安全作业的用电知识，尤其工作人员应具备正确评估设备性能的能力。②在使用设备前必须穿戴准备好的劳动防护用品并了解电气装置与保护设施是否完整，避免关键设备因为带病运行而引发安全问题。③在搬迁或者移动用电设备时，必须经专业电工处置，确定彻底切断电源后做到妥善处置。④停用的设备必须拉闸断电，锁好开关箱。

4.结束语

在港口航道疏浚工程现场施工中，相关人员严格执行施工技术管理规范可显著提升施工质量，尤其是本文依照港口航道疏浚工程项目提出的施工工艺方案，各项施工技术措施具有可行性，相关技术方案的操作难度低、航道疏浚效果满意，因此相关人员可以在充分借鉴本次工程项目航道疏浚施工经验的基础上，主动完善施工技术手段，争取为全面提升港口航道疏浚工程施工效果奠定基础。