航道疏浚工程扫浅施工方法与重难点应对

　　摘要：扫浅施工是航道疏浚工程的收尾工作，对提高工程质量、保证工期进度、降低施工成本等各方面，都有着至关重要的影响和意义。文章以厦门港主航道扩建四期工程I标段为例，阐述了航道扫浅施工方法及重难点应对措施，以期为类似工程的扫浅施工提供一些参考。

　　关键词：航道疏浚;扫浅;施工方法;重难点

　　厦门港主航道扩建四期工程是福建省和厦门市重点建设项目，建设规模为20万吨级航道。该工程分为两个标段，其中I标段长约17.7km，航道轴线不变，通航宽度由450m扩宽至560m～645m渐变，设计底高程由-16.0m增深至-17.1m。本工程扫浅施工时间共计36日历天，工程量约14万立方米。

　　1施工方法

　　本工程施工区有9座航标，其中扫浅区域有5座，浅点主要分布在5#、6#、7#、8#、201#航标影响区、5+500～6+500黏土段共6块区域，其他区域相对较分散。为提高扫浅效率和减少耙吸船的扫浅成本，前期安排拖轮拖带整平器针对孤立的浅点进行覆盖施工，尽量扫除航道中部浅点;后期安排万方耙针对上述6块区域的浅点进行集中扫除。

　　浅点主要有以下形式：孤立浅点、成片连续浅点和分布散乱且周围水深富裕的浅点。针对不同浅点，通常采用不同的扫浅方法如下。

　　(1)“S”型曲线扫浅法

　　主航道的浅点特点在于范围广、间距大、分布不集中，针对该特点，首先对浅点进行划分，连续浅点划成区，孤立浅点组合串线，采用“S”型曲线扫浅法。具体操作是：对浅点排序编号，设计上线方位角，然后用“S”型路线串联相邻浅点，在耙吸船行进中逐一扫除。在此过程中耙吸船耙头与浅点的接触角度不停改变，可以防止耙头反复同向施工而挖出垄沟。另一方面，“S”型施工法还可以有效延长耙吸船装舱溢流时间，减少调头频次，提高生产效率。

　　(2)进倒车扫浅法

　　针对5+500～6+500航段的塑性黏土顽固浅点，采用垂直航道或与航道保持大开角方向的进倒车扫浅方式，加强对浅点的切割。其操作过程是：当船舶挖过浅点后，起耙将耙头提升至泥面以上，然后倒车后退并越过浅点，待船舶对地航速降下来后，重新进车下耙挖泥，这样反复在浅点上拉锯式切割，最终消除浅点。

　　其次，耙头启动高压冲水模式，齿尖的高压冲水可提高耙齿的切削能力，格栅下方的高压冲水可增大补水，加强土质的液化效果，使硬黏土含水量增大而膨胀疏松，进而提高挖掘效果。同时采用较低的波浪补偿器压力，以加大耙头对地压力，并利用主动耙头上自带的液压系统，通过液压油缸的伸缩，控制耙头对地角度，以保证耙齿入土力。

　　此外，还可以对挖泥系统进行针对性改造，例如采用水下泵、电动耙齿、软格栅等，进一步增强破土能力。耙吸船进倒车施工时，驾驶员和操耙手务必加强沟通，防止倒车时耙头未及时提升而造成顶耙甚至断耙事故。同时加强瞭望，与过往船舶做好安全避让。

　　(3)海床整平器扫浅法

　　为提高扫浅效率，减少因扫浅开挖而增加的超挖方量，大大减少悬浮物释放对周围水体和水生生态的影响，投入拖轮拖带海床整平器配合扫浅。整平器是由拖轮拖带的钢制桁架结构，具有扫浅宽度大、自重大、破土能力强的特点，但对硬土质浅点施工效果较差，在本工程主要用于扫除航道中部成片但分布零散的软土质浅点。

　　整平器一次覆盖宽度达16米左右，是耙吸船耙头一次覆盖宽度的几倍，因此对这种浅点的清挖效率远高于一般耙吸船。整平器的施工原理相对简单，即拖轮在船尾利用钢缆连接整平器，根据实时潮水和光电传感器钢缆收放长度控制整平器的深度，通过拖轮的前进产生拖曳力，由钢缆将水平拖曳力传递到整平器上，整平器刮过泥面时依靠前端的耙齿将高点削除，并通过抹平功能将削除的泥土刮至周围超深的区域内，削高补洼。

　　2重难点应对

　　整个扫浅施工安排中，主要攻克了以下几个重难点：

　　2.1航标影响

　　主航道施工区有9座航标，其中扫浅区域有5座，航标随涨、退潮流向漂移，耙吸船在施工时需避让航标，受航标影响区域无法施工。为确保航标和施工安全，采用绕标挖泥法施工。具体实施方案为：耙吸船在航标周边区域施工时，每个航标与航道平行方向预留50m、垂直方向预留100m为影响范围暂不开挖。

　　在航标影响区域外的疏浚区基本完成扫浅施工后，临时移开航标，使耙吸船进入原航标影响区域施工，待该区域清挖完后再将航标复位。本工程扫浅时临时将航标沿航道方向向上游移动约800m，保障移标后通航水域宽度不变，且不影响航标的连续性，最大程度保证航道的通航安全。施工过程中加强与航标管理部门沟通，了解航标移设所需程序，若需要移标，提前申报并履行审批手续，保证航标移位施工如期进行。

　　2.2自然条件恶劣

　　主航道施工区在外海，风浪与横流大，而且本次扫浅施工期间适逢大雾大风多发季节，不但严重影响船舶可作业时间和扫浅精度，还会影响船舶安全。在施工期间持续收听天气预报，及时掌握气象预报资料，有效利用时间窗口加快施工。利用“耙吸船动力定位/动态跟踪(DP/DT)系统”消除环境力对耙吸船的影响，使其尽可能保持在预定轨迹线上施工。

　　风浪、涌浪大时，要求驾驶员把握好航速和航向，设定合适的波浪补偿器压力，利用波浪补偿器的缓冲作用维持耙头对泥面的压力基本不变，保证船舶设备安全和施工效率。同时根据自行研制的“疏浚工程电子图形控制系统”上实时显示的挖槽形状、水深色块变化、耙迹线和挖泥参数，分析挖泥效果，及时调整施工布线，并采用定深挖泥技术和超深警报系统相结合，严控超挖。横流大时，注意观察耙头位置，防止耙头转入船底。加强船舶安全管理工作，落实各项安全应急预案，确保人员和设备安全。

　　2.3外部干扰大

　　第一，主航道及附近水域航线多、船舶交通量大，耙吸船与进出港船舶的避让频繁，施工干扰大。第二，有当地渔民在主航道中部施工区域铺设虾笼、蟹笼，耙吸船无法靠近并施工，导致作业面减少，船舶掉头频繁。针对第一个问题，组建通航安全应急小组，制定并严格执行《船舶施工通航专项方案》，并申请海事部门发布航行通告。

　　在现场设立调度主管负责施工船舶的通讯与调度安排，要求值班驾驶员与港口调度保持密切联系，互通施工、通航信息，提前了解大型进出港船舶的动态;施工船舶安装AIS和雷达设备，在航行中加强瞭望，与来往船舶保持沟通，做到提前避让、文明避让。针对第二个问题，主动与渔船进行沟通劝离，必要时积极向海事执法支队、海监、渔政等部门求助，遇到施工干扰及时协调处理，排除渔船干扰。

　　2.4地质条件复杂

　　施工区水域地质条件复杂，除淤泥外，含有部分硬黏土，可挖性差;还有大量渔网、垃圾等杂物，堵耙严重，施工难度较大。针对硬黏土段的顽固浅点，除了采用进倒车扫浅方式，还可通过调整波浪补偿器、高压冲水、泥泵功率、挖泥航速、装舱时间等施工参数，确定最优参数设置。针对航道内存在大量渔网垃圾，挖泥中注意观察真空表、浓度表、流速表等数值，根据实时显示数值判断是否存在堵耙现象，及时起耙清理垃圾，并对耙头、耙齿的磨损情况进行检查，确保挖泥设备的安全。

　　2.5施工测量

　　测量是检验施工效果最有效的手段，在扫浅期间加密施工检测，比对前后两次测图，分析欠挖断面及浅点分布情况的变化，及时划定需补挖区域，指导施工船有针对性地对欠挖区域加强扫浅。在扫浅施工进行到接近自检阶段时，提前邀请第三方测量单位进行多波束扫海测量，并与自测结果进行比对，以验证自测质量，消除两者差异，有助于顺利验收。由于对航道进行了工作面划分，测量、施工互不干扰，保证两道工序流水作业，避免船舶窝工或缺乏指导性而盲目施工，节约扫浅成本。加上有验收测量单位直接支持，扫浅做到有的放矢，不多挖，也不漏挖，极大地保证了施工效率。

　　3结束语

　　航道扫浅施工安排是否合理，不仅密切影响工程质量、安全和工期，对节约施工成本也有着非常大的现实意义。本文以厦门港主航道扩建四期工程为例，简要介绍了航道扫浅施工方法和重难点应对措施，促进扫浅施工向高效率、低成本方向发展，也为类似疏浚工程提供一些经验借鉴。

　　参考文献：

　　[1]刘润生，李金峰.浅谈耙吸船在疏浚工程中浅点扫浅施工方法[J].中国交通建设股份有限公司2013年现场技术交流会，2014：397-399.

　　[2]刘思.水下整平器施工关键技术初探[A].中国交通建设股份有限公司2011年现场技术交流会论文集[C].2012：370-376.

　　航道方向论文范文：提高航道治理施工阶段质量的措施

　　摘 要：本文分析了在航道治理工程质量监督过程中存在的一些实际问题;提出了解决的办法，供大家参考借鉴。

　　关键词：提高;航道治理;施工阶段;质量;措施