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港口航道疏浚工程的施工技术分析

2024-11-01朱明

科技资讯 2024年18期

摘要:港口航道是连接内陆与海洋的重要通道,在海上贸易和地区经济中占据着举足轻重的地位。然而,随着时间的流逝,港口航道可能会受到各种自然和人为因素的影响,发生泥沙淤积等现象,导致通航条件逐渐恶化。港口航道疏浚工程是针对港口和航道区域的关键性工程,其能够通过挖掘、运输和妥善处置泥沙,恢复或提升航道的水深和宽度。这对保障船舶通航安全、提升港口运营效率、推动区域经济发展,以及保护并改善海洋生态环境来说,具有不可或缺的重要性。因此,在港口航道的运行使用和维护中,必须要重视并切实做好疏浚工程施工工作。首先阐述了港口航道疏浚工程的重要性,总结了港口航道疏浚工程施工的特点,然后主要就港口航道疏浚工程的施工技术,提出了部分探讨性分析建议。

关键词:港口航道疏浚工程施工技术改善环境

ConstructionTechnologyAnalysisofHarborChannelDredgingProject

ZHUMing

CCCCShanghaiDredgingCo.,Ltd.,ShanghaiCity,200129China

Abstract:Theharborchannel,animportantchannelconnectinginlandareaswiththesea,occupiesapivotalpositioninmaritimetradeandregionaleconomy.However,astimepasses,theharborchannelmaybeaffectedbyvariousnaturalandhumanfactors,resultinginsedimentationandotherphenomena,leadingtoagradualdeteriorationofnavigationalconditions.Harborchanneldredgingisakeyprojectforharborsandchannelareas,whichcanrestoreorenhancethewaterdepthandwidthofthechannelthroughexcavation,transportation,andproperlydisposingofsediments.Thisisofindispensableimportancetoensurethesafetyofshipnavigation,improvingtheoperationalefficiencyofharbors,promotingregionaleconomicdevelopment,protectingandimprovingthemarineecologicalenvironment.Therefore,intheoperationandmaintenanceofharborchannel,itisnecessarytopayattentiontoanddoagoodjobindredgingengineeringconstructionwork.Thispaperfirstlyexplainstheimportanceofharborchanneldredgingproject,summarizesthecharacteristicsofharborchanneldredgingprojectconstruction,andthenputsforwardsomeexploratoryanalysissuggestionsontheconstructiontechnologyofharborchanneldredgingproject.

KeyWords:Harborchannel;Dredgingproject;Constructiontechnology;Improveenvironment

港口航道疏浚工程是指通过挖掘、运输和妥善处置泥沙等一系列工艺流程,对港口航道进行治理和维护的工程。工程的主要目的是清除航道底部和两侧的泥沙淤积,保证航道的水深和宽度满足通航要求[1]。港口航道疏浚工程是一项重要的水运工程,对保障航运安全、提高航运效率等都具有重要意义,应当予以高度的关注和重视。并且,要大力加强对港口航道疏浚工程施工技术的研究、探讨与实践,以确保工程成效。

1港口航道疏浚工程的重要性

1.1保障船舶通航安全

航道在长期使用过程中,由于水流冲刷、泥沙沉积等多种自然因素,以及可能的水下障碍物,如沉船、暗礁等,都可能对航行安全构成严重威胁[2]。淤积物可能会逐渐堆积,导致航道水深变浅,大型船舶难以安全通行。这不仅增加了航行事故的风险,还可能对船员的生命安全和货物的完整造成威胁。港口航道疏浚工程可以通过专业的设备和技术,清除这些淤积物和障碍物,有效地增加航道的水深和宽度。这不仅能够保证船舶在航行过程中的安全,还能减少因航行事故而造成的经济损失和人员伤亡。

1.2提升港口运营效率

港口作为海上贸易的重要节点,其运营效率的高低直接关系到整个供应链的顺畅与否。航道淤积和障碍物是导致港口拥堵和运营效率下降的主要因素之一,当航道受阻时,船舶需要更长的时间来等待通航,这不仅延长了货物的运输时间,还可能导致港口资源的浪费和运营成本的增加[3]。通过定期进行航道疏浚,可以确保航道的持续畅通,从而大大提高船舶进出港的速度,推动区域和全球域经济发展。

1.3保护并改善海洋生态环境

在维护航运安全的同时,港口航道疏浚工程也对海洋生态环境起到了积极的保护作用。航道淤积可能会导致水质恶化、底栖生物死亡、生态系统失衡等一系列环境问题[4]。通过疏浚工程及时清除淤积物,不仅可以改善水质环境,为海洋生物提供更适宜的生存空间,还能有效减少有害物质的积累和扩散。此外,在疏浚过程中,还可以采取一系列生态修复和环境保护措施[5]。例如:在航道两侧种植红树林等植被,以增强海岸线的防护能力并吸收污染物;建设人工渔礁等生态工程,为海洋生物提供栖息地并促进生物多样性的恢复。这些措施不仅有助于保护海洋生态环境,还能为当地居民提供更加宜居的海岸环境。

2港口航道疏浚工程施工的特点

2.1工程环境复杂多变

港口航道疏浚工程的施工环境极为复杂,涉及多方面的挑战。首先,工程通常在水域环境中进行,受到水文、地质和气候条件等因素的多重影响。水流速度、潮汐变化、波浪状况等水文因素都会对疏浚作业产生直接影响,如在强潮汐区域,合理的施工时间安排是至关重要的,以避免潮汐对疏浚设备和船舶稳定性造成的不利影响。同时,航道底部的地质条件也呈现出极大的多样性,可能包含软泥、砂石、岩石等不同类型的地层。这就要求在施工前必须对航道地质进行详细勘探,以选择最适合的疏浚方法和设备[6]。再者,气候条件也是一个不可忽视的因素,台风、暴雨等恶劣天气不仅可能导致施工进度的延误,还可能对施工人员和设备构成安全隐患。因此,施工单位必须密切关注天气变化,及时调整施工计划,以确保施工的安全和LZEaq6VprzWX4D/CL+oamUcKXcUBZRRzszSK3cNdOqs=效率。

2.2施工设备和技术要求严格

港口航道疏浚工程对施工设备和技术有着极高的要求。挖泥船和吸泥船等疏浚船舶是疏浚作业的核心设备。这些船舶必须具备高效、稳定的工作性能,以适应复杂多变的水域环境。针对不同的航道地质条件,施工单位还需要选择最合适的疏浚方法和工艺,如在软泥地层中,可能需要采用抓斗法或吸泥法进行挖掘。而在砂石或岩石地层中,则可能需要使用更强大的切割和破碎设备[7]。除了核心疏浚设备外,辅助设备和监测手段也是不可或缺的,如定位导航设备能够确保疏浚作业的精确性,而泥沙浓度监测仪等工具则有助于实时掌握施工过程中的泥沙情况,从而优化施工效率并确保安全。

2.3环保和安全要求严格

在港口航道疏浚工程施工过程中,环保和安全是2个至关重要的方面。首先,施工单位必须严格遵守环保法规,确保疏浚作业产生的泥浆和废弃物得到有效处理。这通常包括设置沉淀池以分离泥沙和水,并使用环保型疏浚设备来减少对环境的影响。同时,安全始终是施工的首要任务,由于航道疏浚作业涉及大型船舶和设备的操作,因此存在较高的安全风险。施工单位需要制定并执行详细的安全制度和操作规程,确保施工人员的安全以及设备的稳定运行。此外,施工单位还需要密切关注天气变化和航道交通状况,及时采取应对措施以防范潜在的安全风险。

2.4施工过程精细化

港口航道疏浚工程需要精细化的施工以确保工程的顺利进行,如施工前施工单位需要进行详细的规划和设计,明确施工目标、任务和方法,对施工进度、成本和质量进行严格控制,这要求施工单位具备高效的施工技术团队。在施工过程中,现场协调和沟通至关重要,施工单位需要确保各个施工环节之间的紧密衔接和配合,以提高施工效率并确保工程质量[8]。另外,对施工质量定期进行检查和评估也是必不可少的环节,以便及时发现并解决施工中存在的问题。施工完成后,全面的验收和总结工作同样关键,通过对施工效果的评估和反思,施工单位可以为后续工程提供宝贵的经验和借鉴。这不仅有助于提升施工单位的技术水平,还能为整个水运交通建设行业的持续发展贡献力量。

3港口航道疏浚工程的施工技术

3.1施工前准备与施工条件分析

港口航道疏浚工程的前期准备工作是确保项目顺利进行的基础,这一阶段涉及项目规划、设计方案的确定、资金筹备、设备采购与调试、施工队伍的组织与培训,以及对相关政策法规的深入了解和遵循。在施工前,必须进行详尽的现场踏勘,这包括对航道的水深、底质特性、水流状况以及周边环境的基本了解。此外,还要评估施工可能对周边环境、生态系统和当地社区产生的影响,并制定相应措施以降低这些影响。风险评估和安全预案的制订也是不可或缺的一环,施工团队需要识别并分析可能遇到的各种风险,如天气变化、设备故障、人员安全等,并制定相应的预防措施和应急响应计划。这些预案不仅有助于应对突发状况,还能提高施工效率,确保工程的顺利进行。在施工条件分析方面,施工团队需要综合考虑多种因素[9]。风向、风速和气温等气象条件会直接影响施工的安全性和效率。水文条件,特别是水流速度和水位变化,对确定施工的最佳时机和方式至关重要。地质条件分析则有助于了解航道底部的土壤类型、分布及其工程性质,为后续的疏浚工作提供重要依据。最后,对航道使用状况的了解也是必不可少的,这可以帮助施工团队更好地规划施工计划,以减少对航道正常使用的干扰。

3.2测量与勘察技术

精确的测量和勘察技术是港口航道疏浚工程质量的前提,测量工作不仅涉及水深测量,还包括地形测量和定位测量。水深测量通常采用高精度的回声测深仪或多波束测深系统,这些设备能够准确测定航道的水深分布,为施工提供准确数据。地形测量则通过先进的侧扫声呐、多波束等设备获取航道底部的详细地形数据,这些数据对制订施工方案和确保施工精度至关重要。定位测量也是不可或缺的一环,可以通过使用GPS、北斗等卫星导航系统,实时获取施工船舶的精确位置,从而确保施工的准确性和高效性。在勘察技术方面,地质勘察和水文勘察是重点[10]。地质勘察主要通过钻探、取样和实验室测试等方式,深入了解航道底部的土层结构、土质类型以及承载力等重要信息。这些信息对选择合适的施工方法和设备具有指导意义。水文勘察则关注水流速度、流向、水位变化等水文特征,为施工提供必要的水文数据支持。

3.3疏浚土方开挖技术

土方开挖是港口航道疏浚工程中的核心环节,其技术选择直接关系到工程的效率和质量。根据航道底部的土壤类型和施工条件,施工团队需要选择最合适的开挖方式。例如:在较硬的土质中,抓斗式开挖技术能够高效挖掘淤泥,而在中等硬度的土质中,链斗式开挖技术则更为适用。对于软土和淤泥,绞吸式开挖技术能够通过绞刀旋转切割淤泥,并通过吸泥管将淤泥吸走,实现高效开挖,而在疏松的沙质土中,耙吸式开挖技术则能够通过耙头将淤泥耙松,再通过吸管吸入船舱,完成开挖任务。在施工过程中,严格控制挖掘深度和范围至关重要。为了避免超挖或欠挖的情况发生,施工团队需要密切关注挖掘过程中的各项数据,并根据实际情况及时调整施工方案。同时,保护周边环境也是施工中的重要考虑因素,施工团队需要采取有效措施减少对水体的污染,确保施工活动的环境友好性。

3.4泥土处理与利用技术

在港口航道疏浚工程中,挖掘出的淤泥需要进行合理处理与利用。这不仅可以解决淤泥堆积问题,还能实现资源的循环利用。根据淤泥的性质和工程需求,施工团队可以选择水上抛填、陆上抛填或综合利用等处理方式,水上抛填通常是将淤泥抛填到指定的水域,以扩大航道范围或形成新的陆地,这种处理方式适用于需要增加水域面积或改善航道条件的情况。陆上抛填则是将淤泥运输到陆地进行填埋或用于其他工程项目,这种处理方式可以有效利用淤泥资源,同时减少对水域的占用。综合利用技术则更具环保性和可持续性,通过筛分、分类等处理流程,挖掘出的淤泥可以用于填海造地、岸滩修复等工程项目,这种方式不仅解决了淤泥处理问题,还能为其他工程项目提供优质的建筑材料。在选择淤泥处理方式时,施工团队需要综合考虑环保、经济、社会效益等多方面因素,尽量选择综合效益最高的处理方式[11]。同时,加强淤泥的运输和堆放也是必不可少的环节,通过合理规划运输路线和堆放场地,可以防止淤泥在运输和堆放过程中发生转移、扩散,避免对环境造成污染。

3.5施工过程的技术监控

对施工过程的技术监控是确保港口航道疏浚工程质量的一大关键,通过实时监测挖泥船的位置、挖掘深度、淤泥处理情况等数据,施工团队可以及时调整施工方案以确保工程质量。为了实现这一目标,施工团队需要建立完善的监控系统并配备专业的监控人员。他们负责实时收集和分析施工数据,发现异常情况及时报告并采取措施进行处理。同时,定期复测施工区域的水深、地形等数据也是必不可少的。通过对比施工前后的数据变化,可以及时发现问题并进行整改,以确保工程质量符合要求。为了保证施工质量,施工团队需要建立完善的质量保证体系,并明确各施工环节的质量控制标准和验收标准,包括对施工材料、设备、工艺等方面的全面控制,以确保工程质量达到预期目标。再者,加强施工人员的技术培训和安全教育,同样是提高施工队伍整体素质的重要途径,通过定期培训和考核,可以确保施工人员熟练掌握相关技能和知识,提高施工效率和质量,并增强其安全意识减少事故发生的风险。

4结语

综上所述,港口航道疏浚工程在保障船舶通航安全、提升港口运营效率、推动区域经济发展,以及保护并改善海洋生态环境等方面,都具有深远的意义。同时,港口航道疏浚工程施工具有工程环境复杂多变、施工设备和技术要求严格、环保和安全要求严格、施工过程精细化等特点。因此,在实际的港口航道疏浚工程施工过程中,从施工前的准备到测量勘察、土方开挖、泥土处理、过程监控,再到最后的收尾与验收,都应全面、合理地应用好相关技术,以确保工程成效,充分发挥出港口航道疏浚工程的效用。

参考文献

[1] 于长俊.港口与航道工程施工的生态影响及对策研究[J].水上安全,2023(6):43-45.

[2] 毛成永.港口航道疏浚工程施工及其质量管理对策分析[J].中国航务周刊,2023(10):53-55.

[3] 陈凯.环保理念下港口航道疏浚工程措施探究[J].城市建设理论研究(电子版),2023(5):117-119.

[4] 郑齐宏.航道疏浚工程中的关键施工技术[J].科学技术创新,2023(4):129-132.

[5] 董伟,田路路.港口航道工程中的护岸及疏浚工程施工工艺[J].四川建材,2022(10):131-132.

[6] 李英武.航道疏浚工程施工技术分析[J].工程技术研究,2024(1):76-78.

[7] 徐诚.探讨提高港口航道施工技术的意义及疏浚工程施工工艺[J].中国水运,2023(12):77-80.

[8] 麦居喜,刘路明,詹诚.港口航道工程施工疏浚物处置措施探讨[J].西部交通科技,2023(11):211-213.

[9] 郑毓勋.港口航道疏浚工程施工技术的探讨与分析[J].珠江水运,2022(15):99-101.

[10] 刘卫.港口航道疏浚工程施工工艺研究[J].工程建设与设计,2022(12):150-152.

[11] 王沂,李少华.基于港口航道疏浚工程管理的有关思考[J].运输经理世界,2021(30):164-166.