董海宽
摘 要:本文以港口疏浚工程为背景,围绕其施工技术展开论述,其中涉及到设备选型、疏浚土处理以及具体疏浚方案等多方面内容,针对施工中出现的方案适应性不足这一问题,对原有方案做了进一步改进。总体来说,本文的技术优化策略可行性较佳,可为同行提供参考。
关键词:疏浚工程 吹填方案 优化策略
经济的对外发展对疏浚作业提出更高要求,在长期的努力下,疏浚技术水平得以提升,相关设备更为先进。在疏浚工程中,为全方位保护区域环境,施工方案的制定显得极具必要性,在此背景下,有必要围绕码头疏浚工程技术展开探讨,提出可行优化策略。
1.工程概况
某码头疏浚工程规模较大,共分为北码头与公共事业两大回填区,依据工程要求,首先吹填标高为+4.2m,持续展开吹填作业并达到+11m,在此基础上再次展开吹填以达到既定堆载预压标高+17m。基于取水口分隔两个吹填区,并对取水口采取吹填作业,直至标高+5m为止。为推动本次码头疏浚事业的稳定开展,需做好施工设计工作,以既定要求为指导。
2.吹填区施工工艺
2.1场地平整
增设合适排水措施,控制吹填区平整性,避免出现过大起伏现象。平整作业至关重要,基于履带型推土机辅以水枪的方式展开。具体流程为:优先使用履带式推土机进行初步整平处理,若吹填区内存在轻微凸起部位,基于人工作业的方式使用水枪做进一步整平。除此之外,有必要在吹泥管线口额外增设水流消能扩散器,可以将流出的疏浚土整合成扇形结构,基于此方式后,疏浚土能够以均匀的状态落入到吹填区,且持续朝着顺水方向流动。泥砂在自重下会持续出现沉积现象,有效避免过度流失问题。
2.2围堰设置
围堰部分设置为抛石结构,在围堰填筑过程中,严格遵循分层原则展开,单层厚度控制在0.3~0.5m,完成本层夯实作业后方可展开下一层铺筑施工,最终到达既定堰顶标高。不仅于此,围堰顶部与边坡两部分均需要采取整平与夯实措施。
2.3泄水口布置
结束两大吹填区的南北侧围堰施工作业后,可对围堰展开初步吹填施工。工程共适配了4条绞吸船,各区均分配2条船协同作业,带来的总流量为18000m3/h。通过堰内埋管的方式形成泄水口,施工管线要达到φ900mm的要求,两个区域共设置10个泄水口。任何一个泄水口均增设控制阀,以实际流量为基准,开启或关闭一定数量的泄水口。为避免区内出现淤积现象,泄水口均要设置在西北角。
设置护坡工程,此处选定的是泄水口与围堰相结合的方案,有效缓解泄水口水流冲刷现象;做好护底工作,即在泄水口底部铺设适量块石与土袋;输泥管要进入到吹填区内,且至少要超过堰身1m,各个管线相邻区域都要借助泥土做进一步夯实处理。关于两吹填区各自设置的临时围堰,二者均一致,为50万m2,采用的是1:10的边坡设计形式。
2.4排泥管线敷设
利用橡胶软管实现对水上浮管之间的连接,为保障浮管稳定性,与陆上管线接头相距20m的部分必须使用缆绳做进一步捆绑固定处理,可有效抵御潮流与风浪的影响,起到保护陆上管线与接头的效果。持续展开水上浮管铺设作业并到达围捻处,在该结构外坡部分设置弯管并与陆上管线连接。
水上浮管敷设若遇到大风天气,需要采取抛锚固定措施,具体流程为:将水中浮管与吹泥船稳固连接起来,在此基础上与陆上管线做进一步连接。在陆上管线架设过程中,必须合理设置出水口位置,常规情况至少要与围捻堤脚保持10m的距离。
排泥管敷设要遵循顺直的原则,不允许出现死弯现象。为增强围捻稳定性,出泥口要适当超出吹填区围捻,确保坡脚处的伸出长度至少为5m,且要超出排泥面标高0.5m;做好输泥管线接头连接工作,不可出现泄漏现象,工程中若漏泥漏水,应当在第一时间采取修补措施;设置的排泥管线要足够稳定;水上与陆上两部分的输泥管连接方式较为特殊,需使用柔性接头做进一步连接。图1为排泥管线铺设示意图。
2.5计划投入设备
装载机、推土机与自卸车是贯穿于工程各环节的关键设备,导运距离要达到700m,在操作中自卸车以慢速行进为宜。综合工程实际情况,运输与卸载各需要3min与2min,且还要考虑到装载与等待各5min的要求,单台自卸车导运量为25m3,基于此,为两个区间各适配4辆自卸车,其余两类设备各一台。单月导运总量为100万m3,基于工程既定要求共需要导运600万m3,正常情况下可在6个月内完成,符合工期要求。
3.吹填区施工方案优化
伴随着工程持续推进,到达第四阶段时,出现了吹填流量与流速明显增大的现象,且会加剧冲刷程度。对此,施工单位对已运行的吹填方案展开进一步优化。
水力冲刷是必须高度重视的内容,会对工程带来两方面影响:(1)由于管线排水口紧靠临时围堰,会对该结构带来冲刷性影响;(2)由于泄水速度过快,会给泄水口周边区域造成影响。
值得关注+5m至+11m这一标高区间,此部分工程量约300万m3,伴随着流速、流量的持续增加,在不影响工程质量的前提下适当放慢流速,保障沉淀效果。基于此,对原有方案做了两方面改进:(1)改变原本吹填边坡1:10的方式,将其变更为1:15;(2)在吹填区内增设了栅栏装置,以起到控制泥浆流速的效果。
在吹填过程中,极容易给临时围堰带来冲刷现象,考虑到此问题,需要在与临时围堰相距120m处的区域增设防冲刷結构,具体可使用废弃的旧防污屏。
但实际施工表明,防污屏的效果有限,因此对更改后的方案做出了进一步调整:
(l)受持续施工的影响,防污屏出现了撕扯断裂等问题,工程人员对防污屏做了进一步改进,即在帘步上缝制一个宽4cm的加劲带,并做捆扎处理。
(2)在原有的设计方案中,以20m为间距设置浮体,但依然会出现下沉现象,此处将间隔缩短至5m,同时设置重达25kg的浮体。
(3)原方案中在帘布下增设了帘布坠,但在施工中极容易受到潮水的持续性影响,引发帘布倾斜现象,在此基础上做出了改进,即在帘布下方增设15kg帘布坠,每间隔5m便设置一个,保障帘布可达到垂直悬挂状态。
为营造稳定施工环境,对工程人员提出了如下几点要求:
(l)当砌筑高度达到2m,便需要利用推土机做整平处理,要求底层达到足够稳固状态。
(2)采取钩机、吊机与推土机3大设备协同作业的方式,并在安全距离内展开操作,工程人员要提前规划好施工线路。
(3)所有人员都要遵循特定的章程而展开工作,不可出现抢工、违规操作等问题。
(4)夜间施工必须注重用电安全。
(5)多台推土机共同施工时,前后间距要>8.0m,左右间距要>1.5m。若遇到狭窄施工区域,后方推土机必须经由前方司机同意后方可做出超越行为。
(6)在施工过程中要配备专门的警示船,增强对现场的观测,做好警戒措施,保证过往船只以及施工船只的安全。船舶在施工的时候,要保证施工场地的安全,相关施工人员要时刻关注水位的变化情况,在实际操作的时候还要做好相应的防护措施。
4.结束语
综上所述,疏浚工程施工技术优化有助于提升码头、航道等基础设施运行效率,是尤为关键的日常维护方式,可为船舶的稳定运行创设优良条件。本文基于具体疏浚工程,对区域内地形、水深与水质的优化,加之合理的前期勘察与方案制定,有助于推动航运事业的发展。
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