港池暗礁物理破碎施工与质量控制探讨

陈茂生 渤海石油航务建筑工程有限责任公司

1.工程概况

研究项目为桂平市城市规划区南部长安工业园内中海油桂平油品码头工程项目。码头位于郁江右岸，其上部分距离贵港航运枢纽102.8km，下部分距离桂平航运枢纽6.8 km。码头上游2.4 km 处为贵梧高速郁江特大桥，码头下游1.8km处为桂平郁江二桥，码头后方1km处为桂平油库库区。码头近期吞吐量为33×104t/年，远期吞吐量为66×104t/年，拟建3000t级成品油装卸泊位1个。从码头综合设计头通过能力分析，近期吞吐量为67.50×104t/年，远期吞吐量为95.03×104t/年。从工程的综合状况上分析，总疏浚量为22789.4m3，挖方边坡为1：3，超宽4m，超深0.5m，本工程的开挖范围需要从码头前方到江侧25m。

从本项目中港池暗礁物理破碎施工的特点上分析：（1）本次疏浚工程需要在桩基施工、岸坡施工后进行。其中中风化石灰岩挖除是项目施工的重点所在，需要采用物理破碎的方式进行处理，而后利用水上船舶来挖除。（2）由于本工程位置处于内河水域，因此需要考虑汛期水位的影响，按照往年的水位统计，项目所在地的汛期在6月到9月份之间，并且极易出现极端天气和降雨，严重影响水位变化情况。

2.施工工艺流程

对于本工程中的港池暗礁物理破碎施工而言，需要对其施工工艺流程进行分析。首先需要水下挖泥，采用反铲挖泥船进行操作，将表面覆盖层进行清除。然后再通过船上挖掘机和水下破碎锤进行物理破碎操作，将礁石运送抛泥区。其施工工艺为：施工测量→港池挖泥→物理破碎→挖礁石。施工顺序为由水到陆，码头工作平台前方港地、码头工作平台东侧港池、码头工作平台西侧港地。

2.1 施工测量

在疏浚之前，需要进一步对施工区域的区域地形、疏浚区域、地质情况等进行测量，确定水深。一旦出现地质勘探报告不符合的现象，及时和设计勘探单位联系，清除可能对施工造成的障碍。

采用DGPS全球定位系统进行定位，由陆地基准台和船台接收机进行共同观测，通过基准台来确定观测值的改正数，并且利用数传电台将数值传输到船台，然后对观测值进行修正处理，最终求得船位坐标。通过计算机对数据采集和处理、自动绘图等数据进行处理，然后利用电子显示屏对挖泥区段的轮廓线进行显示，设计挖槽边线和运动轨迹，实现实时导航。

2.2 淤泥清理

在测量完成后，需要组织工程船舶进场，依据现场的情况利用反铲式挖泥船进行水下挖泥操作，挖泥船选用1200型水上挖掘机，在进入施工区域后采用船身上的定位桩进行定位，运泥船需要停靠在挖泥船的江侧，对挖泥船前端水上挖机的淤泥进行清理。水上挖泥机的臂长为14m，开挖深度设置在水下12m，单铲挖方量为5m3。明确挖泥船的水上作业半径后由上游向下游进行扇形开挖，一次性清淤到岩面，将疏浚物运送到指定的抛泥区。

施工遵循“纵移挖长、横移挖宽”的作业原则。项目涉及的疏浚施工宽度为20m，需要分两幅进行开挖，分为岸侧和江侧，均为10m。先对岸侧进行开挖，在开挖过程中需要将船构件底部淤泥进行清理，如果岩石高度超过24.1m以上，则需要将岩石破除后，方可进行大面积开挖。当挖泥船结束一个断面的纵向开挖作业，由现场工作人员操作其前进一段距离再进行下一阶段开挖，需要注意的是，操作过程中，应控制前进距离小于挖掘机臂张开的长度，防止出现漏挖现象。

另外在同一挖掘区域内，挖泥船的横移和纵移都属于小范围的移船，而挖泥船的主体主要是依靠单根钢桩完成的，两根钢桩通过交错提起的方式来控制船身，让船体能够按照指定位置来完成定位。

2.3 破除和开挖岩石

礁石物理破碎工作需要利用船上挖机和破碎锤进行联合施工，在施工过程中还需要控制好岩石破碎的深度，及时对水深情况进行测量，保证礁石破碎质量。

（1）本项目施工区域中，需要清理的礁石为孤立岩石，并且呈带状分布，礁石主体主要为石灰岩。（2）对于表明强风化层而言，需要利用测探仪进行水下测量工作，对礁石主体情况进行分析，并且进一步确认礁石的分布，按照对水下地形进行测量而反馈出的信息来和图纸进行对比，有针对性的进行破碎工作。（3）对于中风化层礁体而言，需要将挖掘机单铲换为单钩，对水下岩层表层进行刨松。单钩受力和单点受力都可对中风化岩层进行刨松，待到整幅段刨松完成后，需要更换上单铲来对松动岩层进行铲除。然后采用水下破碎锤能够对石灰岩进行破碎，同时利用水上挖机将运输船运输到制定地点进行抛卸。（4）挖泥船作业期间，需要控制其吃水深度，避免出现浅点或者导致超深过多的情况。现场施工过程中，有必要对挖测进行校验，并测定水尺修正值，只有当挖泥深度校正后才能开始正式挖泥。挖泥船横移速度需根据项目所在区域地质确定，如果过快可能会造成设计深度以上的土无法完成挖掘，最终造成浅点。另外还需要通过现场试挖的方式求得横移速度。在施工初期还需要对断面土方淤积情况进行测量，依次作为标准提出标准的施工挖掘值，避免二次清淤。

2.4 疏浚处理

在施工开挖时，其开挖尺寸不能小于设计的规定，严格将超宽和超深情况控制在允许的范围之内。另外当开挖深度比较大的时候需要进行分层开挖，每一层的开挖深度需要按照土质条件和开挖方法进行确定。在开挖过程中，需要及时的进行报验处理，检查数量控制在5～10m之间为一个断面，至少保持3个断面以上，采用测深仪和测深水砣进行测量，每个点控制在2～5m之间，断面需要取平均值。对于非岩石地基而言，在允许偏差下按照设计表的规定进行执行。

3.质量保障措施

为保证工程的顺利开展，项目部建立了完善的质量保障体系。项目经理作为本项目第一责任人，由项目经理部总工程师担任并负责，在施工过程中需要配合质检工程师行使质量否决权。其次需要强化对所有工作人员的宣传教育，提高全体员工的忧患意识，让其真正能够理解质量是企业生命的内涵，保证施工过程中所有组织者和管理者都具备超强的质量意识。

在施工开始前，需要让所有项目部管理人员对施工图纸进行学习，熟悉并掌握设计图纸关键步骤及质量要求，并且认真参与到校正图纸工作当中。此外，项目经理需组织相关人员参加研讨会，明确其中施工工艺，综合各方意见后，由项目总工程师综合对施工组织设计步骤进行编制，拟定所有的工程质量措施，定期开展质量分析。各级管理层都需要明确各自岗位质量要求，将责任落实到个人，由此加强现场施工质量管理，提升整体工程质量。严格按照图纸和技术规范进行施工，自觉接受业主代表、监理工程师进行检查和监督。

4.结束语

对于港池暗礁物理破碎施工和质量保障工作而言，需要严格按照设计文件进行施工，详细了解港池疏浚区域的暗礁分布情况，结合地质钻孔数据来进行针对性的港池疏浚施工，并且结合类似码头项目礁石浅点工作经验进行处理。