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【摘 要】 航道疏浚工程施工的效率和施工质量对航道的使用影响极大,长期受淤而阻滞不通的河道将为航运带来困难。鉴于我国航道边界条件(包括流速、河床冲淤变化、河床底质、抛泥区、施工与通航的矛盾等)较为复杂,施工中遇到的问题和困难也比较多,因此,对航道疏浚施工技术进行分析十分必要。
【关键词】 航道;疏浚;施工技术
引言:
我国河流众多,河流沿岸城镇密布,自古以来水路运输一直是我国主要的运输方式之一。然而,水沙运动造成河道浅滩河段的淤积,使航道疏浚工程成为保证航道畅通的主要方法之一。
一、航道疏浚工程概述
1、航道疏浚工程的意义
航道疏浚工程施工是通过使用各种类型的挖泥船,对航道的淤积部位进行疏浚,将废弃物抛排至指定的不碍航部位(卸泥区),以达到设计要求的航道尺度,保证航道畅通。
2、航道疏浚工程的施工条件
在进行航道疏浚施工前,首先应认真熟悉施工图设计说明、图纸,然后深入施工河段进行踏勘,详细了解施工条件,如流速、河床质与粒径、施工时机与施工水位、可能出现回淤的原因与程度、抛泥区位置与距离、施工与航道的矛盾等,这些条件是编写施工组织设计时选择施工船舶类型和规格、作业方式、施工顺序、施工技术措施(如分段、分条、分层)、施工效率计算、编排施工进度计划、确定抛排泥方式等的基本依据。
3、航道疏浚工程常用的施工船舶类型
需要疏浚的河段水文泥沙条件、工程规模和特点不同,所选用的施工船型和规格也大不相同。常用的有绞吸式挖泥船、自航耙吸式挖泥船、抓斗式挖泥船、斗轮式挖泥船、链斗式挖泥船等,配套的排泥设备有泥驳、排泥管、吹泥船等。
二、航道疏浚施工技术
1、航道疏浚工程施工准备
1.1疏浚工程放样测量
在航道疏浚工程施工前,要采用GPS和sdh—13d型测深仪进行疏浚测量、放样。首先要选择合适的天气环境来减少气候对测量设备的干扰,可以选择没有风和雾的天气进行测量操作;其次施工样标可以采用钢筋混凝土块,在预制块上做好浮标,既满足测量准确度的需要,也降低了测量成本。
1.2围堰地址选择
在提高疏浚工程施工质量的过程中,能否选择合适的围堰地址,直接关系着下一步疏浚工程施工活动的开展。在围堰地址的选择上,若航道航线出现桥梁或涵闸,则会阻碍大型施工绞吸船进入;而小型绞吸船受自身动力因素的限制,其排泥管多保持在500m左右,因而在选择围堰地址起着决定性作用。如果选择的吹填区距离施工点较远,则绞吸船的用途则无法顺利发挥,甚至需要采取挖、运、吹或者接力泵来开展作业,在增加作业成本的同时,还增加了作业时间。一般来讲,如果航道标在3—5KM,在条件允许的前提下,可以结合着挖泥船的实际施工能力,在标段两岸合适的距离内选择建设2—4处的吹填区,且容积越大越好,在避免架设排泥管的同时,还能从根本上减少施工复杂程度及成本开支。
2、疏浚工程施工工艺
2.1围堰的施工
吹填区在实际形成中,除了利用低洼等有利地形外,还可以通过修筑围堰的方式来形成新的吹填区。在形成吹填区围堰的过程中,应尽量使用当地开挖的上部人工填土及粘土层质土分层,在对其碾压后形成围堰。在整个围堰过程中,需要作业人员严格控制土料的质量,禁止使用淤土、杂质土等涂料,且在建筑围堰之前,必须进行清基清表。
2.2挖槽施工
(1)挖槽尺寸
为了降低漏挖的可能性,需要对相邻挖槽采取重叠施工,重叠宽度以4-6米为合适。挖槽施工需要分层次分阶段施工,施工过程中需要注意叠加施工的区域以避免残留槽梗。为了达到施工设计的标准,在挖槽的同时要对施工区继续进行测量,并绘制出断面图,根据实际的情况适时调整挖船的方位,如果出现漏挖的情况,要进行补挖的操作。
(2)挖槽深度
挖槽初期要进行试挖的操作,进行数据统计。根据试挖的数据分析,确定正式挖槽时绞刀和抓斗的工作深度,以满足施工设计要求为标准。在实际的航道疏浚工程施工过程中,可能会发生漏挖以及回淤等情况的出现,施工人员可以根据试挖时的数据以及施工实时测绘的数据进行评估计算,加大挖槽的深度。
航道疏浚的工程一般周期都比较长,而且施工领域比较大。施工单位可以根据具体的情况,采取先易后难,先上后下的策略进行施工操作。疏浚工程上层和回淤情况较轻的区域可以先施工,下层和回淤严重的后施工。需要注意的是,施工单位要根据工程周期的长短以及对回淤情况的评估,预先留出合理的回淤超深,以达到项目规划时设计的要求标准。
三、航道疏浚泥土的处理措施
3.1水下抛泥法
水下抛泥法是将航道淤积的泥土挖掘后,选择合适的地点进行抛泥。选择水下抛泥法通常是因为泥土质量达不到再利用的标准,或者水域两岸的地理条件不利于利用泥土等,只好将泥土挖掘后再弃之。该方案的施工关键在于需要选择合理的抛泥位置。抛泥位置的选择标准有三个:
(1)该区域水流速度小,容量大,而且抛泥后不容易回淤航道;
(2)距离疏浚施工地点距离相对比较近,可以有效降低施工成本;
(3)需要有足够大的水域面积和水深,否则不利于施工船的进出和作业。
水下抛泥法对航道疏浚的施工效果是非常明显的,但是由于受到施工船载土量有限,往返周期长的限制,其施工效率就大打折扣了。
3.2边抛法
(1)旁通
旁通边抛法指的是,泥浆从旁通口被抛入水流中,在重力和水流推力的作用下,边沉降边流动,进行着一种类似于抛物线的运动。泥块根据体积和动能的大小,先后沉底:体积越大,沉底越快,距离旁通口越近;而体积越小,在水流的带动作用下,沉底越晚,一些细小的泥土颗粒则扩散随着水流流动。在旁通口被抛出后,泥块在水流冲击的作用下,也会产生分解和扩散的效果,从而大块的泥块分散为细小的泥块,其流动距离也相应拉长。旁通法的施工要点有两个:(1)选择水流湍急的水域继续施工,能够产生良好的泥土疏浚效果;(2)在设计挖槽的时候,要求挖槽的轴线与水流动的方向有一定的夹角,在允许的范围内,夹角越大,泥土疏浚的效果越明显。
(2)溢泥
泥浆经过泥泵的作用被抽送到泥舱内,泥舱两侧有溢泥口。在泥舱被淤泥充满的时候,多余的泥浆将会通过泥舱两侧的溢泥口被排入水流。在泥浆进舱、淤积、出舱的过程中,泥块和大的泥土颗粒受重力的作用会沉淀在泥舱底部。这样,从溢泥口排除的泥浆基本上都是细小的泥沙,排出后和水流一起流动,不会沉入水底。从而大大降低了泥浆回淤的可能性,提高了边抛施工的效果。
3.3吹填法
吹填法是航道疏浚施工中一種常用而且效果比较好的施工方案。其技术要点就是借助泥泵将挖出的泥土抽送到需要填埋的地点。这样既实现了泥土的高效利用,也最大限度的降低了疏浚泥土回淤回河道的概率。吹填法不仅工程步骤明了,技术操作简单而且成本低廉,是一个性价比较高的施工方案。另外,在选择泥土吹填地点方面,能够合理安排,也可以进一步降低施工的成本。
四、结束语
航道的疏浚工程对国内水路运输业的发展有着决定性的作用,因此在施工的过程中,应对航道的实际情况进行充分掌握,并结合当地的自然环境,制定合理的施工方案,选用针对性的施工技术,以达到良好的疏浚处理的效果,为水路运输业的蓬勃发展铺平道路。
参考文献:
[1]徐振.河道疏浚工程施工中相关问题探析[J].科技资讯,2008(10).
[2]王国海.航道疏浚工程施工中存在的问题[J].江西建材,2012(01).
[3]王春飞.内河航道疏浚工程施工技术分析[J].现代商贸工业,2009(17).
[4]罗劲松,顾春杰.内河河道疏浚工程施工探讨[J].科技创新与应用,2013(03).
【关键词】 航道;疏浚;施工技术
引言:
我国河流众多,河流沿岸城镇密布,自古以来水路运输一直是我国主要的运输方式之一。然而,水沙运动造成河道浅滩河段的淤积,使航道疏浚工程成为保证航道畅通的主要方法之一。
一、航道疏浚工程概述
1、航道疏浚工程的意义
航道疏浚工程施工是通过使用各种类型的挖泥船,对航道的淤积部位进行疏浚,将废弃物抛排至指定的不碍航部位(卸泥区),以达到设计要求的航道尺度,保证航道畅通。
2、航道疏浚工程的施工条件
在进行航道疏浚施工前,首先应认真熟悉施工图设计说明、图纸,然后深入施工河段进行踏勘,详细了解施工条件,如流速、河床质与粒径、施工时机与施工水位、可能出现回淤的原因与程度、抛泥区位置与距离、施工与航道的矛盾等,这些条件是编写施工组织设计时选择施工船舶类型和规格、作业方式、施工顺序、施工技术措施(如分段、分条、分层)、施工效率计算、编排施工进度计划、确定抛排泥方式等的基本依据。
3、航道疏浚工程常用的施工船舶类型
需要疏浚的河段水文泥沙条件、工程规模和特点不同,所选用的施工船型和规格也大不相同。常用的有绞吸式挖泥船、自航耙吸式挖泥船、抓斗式挖泥船、斗轮式挖泥船、链斗式挖泥船等,配套的排泥设备有泥驳、排泥管、吹泥船等。
二、航道疏浚施工技术
1、航道疏浚工程施工准备
1.1疏浚工程放样测量
在航道疏浚工程施工前,要采用GPS和sdh—13d型测深仪进行疏浚测量、放样。首先要选择合适的天气环境来减少气候对测量设备的干扰,可以选择没有风和雾的天气进行测量操作;其次施工样标可以采用钢筋混凝土块,在预制块上做好浮标,既满足测量准确度的需要,也降低了测量成本。
1.2围堰地址选择
在提高疏浚工程施工质量的过程中,能否选择合适的围堰地址,直接关系着下一步疏浚工程施工活动的开展。在围堰地址的选择上,若航道航线出现桥梁或涵闸,则会阻碍大型施工绞吸船进入;而小型绞吸船受自身动力因素的限制,其排泥管多保持在500m左右,因而在选择围堰地址起着决定性作用。如果选择的吹填区距离施工点较远,则绞吸船的用途则无法顺利发挥,甚至需要采取挖、运、吹或者接力泵来开展作业,在增加作业成本的同时,还增加了作业时间。一般来讲,如果航道标在3—5KM,在条件允许的前提下,可以结合着挖泥船的实际施工能力,在标段两岸合适的距离内选择建设2—4处的吹填区,且容积越大越好,在避免架设排泥管的同时,还能从根本上减少施工复杂程度及成本开支。
2、疏浚工程施工工艺
2.1围堰的施工
吹填区在实际形成中,除了利用低洼等有利地形外,还可以通过修筑围堰的方式来形成新的吹填区。在形成吹填区围堰的过程中,应尽量使用当地开挖的上部人工填土及粘土层质土分层,在对其碾压后形成围堰。在整个围堰过程中,需要作业人员严格控制土料的质量,禁止使用淤土、杂质土等涂料,且在建筑围堰之前,必须进行清基清表。
2.2挖槽施工
(1)挖槽尺寸
为了降低漏挖的可能性,需要对相邻挖槽采取重叠施工,重叠宽度以4-6米为合适。挖槽施工需要分层次分阶段施工,施工过程中需要注意叠加施工的区域以避免残留槽梗。为了达到施工设计的标准,在挖槽的同时要对施工区继续进行测量,并绘制出断面图,根据实际的情况适时调整挖船的方位,如果出现漏挖的情况,要进行补挖的操作。
(2)挖槽深度
挖槽初期要进行试挖的操作,进行数据统计。根据试挖的数据分析,确定正式挖槽时绞刀和抓斗的工作深度,以满足施工设计要求为标准。在实际的航道疏浚工程施工过程中,可能会发生漏挖以及回淤等情况的出现,施工人员可以根据试挖时的数据以及施工实时测绘的数据进行评估计算,加大挖槽的深度。
航道疏浚的工程一般周期都比较长,而且施工领域比较大。施工单位可以根据具体的情况,采取先易后难,先上后下的策略进行施工操作。疏浚工程上层和回淤情况较轻的区域可以先施工,下层和回淤严重的后施工。需要注意的是,施工单位要根据工程周期的长短以及对回淤情况的评估,预先留出合理的回淤超深,以达到项目规划时设计的要求标准。
三、航道疏浚泥土的处理措施
3.1水下抛泥法
水下抛泥法是将航道淤积的泥土挖掘后,选择合适的地点进行抛泥。选择水下抛泥法通常是因为泥土质量达不到再利用的标准,或者水域两岸的地理条件不利于利用泥土等,只好将泥土挖掘后再弃之。该方案的施工关键在于需要选择合理的抛泥位置。抛泥位置的选择标准有三个:
(1)该区域水流速度小,容量大,而且抛泥后不容易回淤航道;
(2)距离疏浚施工地点距离相对比较近,可以有效降低施工成本;
(3)需要有足够大的水域面积和水深,否则不利于施工船的进出和作业。
水下抛泥法对航道疏浚的施工效果是非常明显的,但是由于受到施工船载土量有限,往返周期长的限制,其施工效率就大打折扣了。
3.2边抛法
(1)旁通
旁通边抛法指的是,泥浆从旁通口被抛入水流中,在重力和水流推力的作用下,边沉降边流动,进行着一种类似于抛物线的运动。泥块根据体积和动能的大小,先后沉底:体积越大,沉底越快,距离旁通口越近;而体积越小,在水流的带动作用下,沉底越晚,一些细小的泥土颗粒则扩散随着水流流动。在旁通口被抛出后,泥块在水流冲击的作用下,也会产生分解和扩散的效果,从而大块的泥块分散为细小的泥块,其流动距离也相应拉长。旁通法的施工要点有两个:(1)选择水流湍急的水域继续施工,能够产生良好的泥土疏浚效果;(2)在设计挖槽的时候,要求挖槽的轴线与水流动的方向有一定的夹角,在允许的范围内,夹角越大,泥土疏浚的效果越明显。
(2)溢泥
泥浆经过泥泵的作用被抽送到泥舱内,泥舱两侧有溢泥口。在泥舱被淤泥充满的时候,多余的泥浆将会通过泥舱两侧的溢泥口被排入水流。在泥浆进舱、淤积、出舱的过程中,泥块和大的泥土颗粒受重力的作用会沉淀在泥舱底部。这样,从溢泥口排除的泥浆基本上都是细小的泥沙,排出后和水流一起流动,不会沉入水底。从而大大降低了泥浆回淤的可能性,提高了边抛施工的效果。
3.3吹填法
吹填法是航道疏浚施工中一種常用而且效果比较好的施工方案。其技术要点就是借助泥泵将挖出的泥土抽送到需要填埋的地点。这样既实现了泥土的高效利用,也最大限度的降低了疏浚泥土回淤回河道的概率。吹填法不仅工程步骤明了,技术操作简单而且成本低廉,是一个性价比较高的施工方案。另外,在选择泥土吹填地点方面,能够合理安排,也可以进一步降低施工的成本。
四、结束语
航道的疏浚工程对国内水路运输业的发展有着决定性的作用,因此在施工的过程中,应对航道的实际情况进行充分掌握,并结合当地的自然环境,制定合理的施工方案,选用针对性的施工技术,以达到良好的疏浚处理的效果,为水路运输业的蓬勃发展铺平道路。
参考文献:
[1]徐振.河道疏浚工程施工中相关问题探析[J].科技资讯,2008(10).
[2]王国海.航道疏浚工程施工中存在的问题[J].江西建材,2012(01).
[3]王春飞.内河航道疏浚工程施工技术分析[J].现代商贸工业,2009(17).
[4]罗劲松,顾春杰.内河河道疏浚工程施工探讨[J].科技创新与应用,2013(03).