分析港口航道疏浚工程施工技术

◎ 萧尔钏 广东正方圆工程咨询有限公司

随着我国航运产业的快速发展，疏浚工程成为影响航道运行效率的重要因素。一方面，疏浚工程是结合航道开发、维护、修缮等综合性的施工作业工程，是现代港口水域科学管理的重要举措，另一方面，疏浚工程的建设和实施，能够进一步提高港口的安全运行效能，能够促进港口日常作业的稳定和高效，为广大船舶提供更加有效的管控模式。

1.航道疏浚工程作用和价值

航道疏浚工程，主要是利用挖泥船以及其他机械设备，对港口航道进行水下挖掘，其目的是为了进一步拓宽航道，为船舶提供更加宽敞的停泊水域，同时还能够对水域进行加深，以此满足大型船舶的需求。疏浚工程的设计和施工，能够通过大量的人工设施，增加航道的内部水流结构，有效提升航道的承载水平，同时还能够防止大量淤泥的堆积。众所周知，淤泥堆积是航道维护的重要内容，通过疏浚工程的施工作业，能够在固定时间节点中，有效防范淤泥的堆积问题，同时还能够防止泥沙从挖泥槽渗入到深槽中，能够有效维护航道的运行安全。我国的航道疏浚工程，大多对其开挖深度以及航道宽度等进行明确的设定，能够对水域中的泥沙、石块、砂砾等进行科学的处理和控制，有效维护航道的稳定运行，促进航道设施的安全运转，提高航道的运营质量。

2.航道疏浚工程施工作业技术

2.1 挖槽施工作业

首先，疏浚工程在施工作业前，需要明确场地的尺寸，将场地的挖掘深度控制在标准误差范围内，防止出现漏挖或者错挖等问题的出现。在挖掘工作开始后，需要强化挖槽和邻槽重叠位置的关联性，控制对应的距离在5米范围内，同时还需要按照施工方案的要求，有序开展后续的作业内容，防止挖槽作业出现问题和风险。需要注意的是，在施工作业前的测量准备工作中，需要根据施工图纸的要求进行放线操作，对其施工区域以及施工位置进行标记和设定，当出现错挖等问题时，能够快速进行调整和控制，并根据放样图形进行补救和修复。

2.2 挖槽深度的有效控制

挖槽深度，是疏浚工程施工作业的重要内容，为了进一步提高工程施工作业的水平，需要在挖槽前期对挖槽区域进行地质勘察工作。一方面，对开挖区域的水土系数等内容进行研究和分析，确保各项参数在标准施工作业方案的管控范围中，另一方面，规范各项挖槽工作的步骤和流程，特别是防止回淤问题的出现，需要相关施工人员对场地进行深入的调查和分析，以寻求最佳的挖槽作业方式。挖槽深度的控制举措，能够有效防范开挖深度不足或者开挖深度过大带来的影响，能够提高工程的施工质量和施工安全。挖泥深度的控制效果图见图1。

图1 挖泥深度的施工效果图

2.3 航道周边的生态保护技术

疏浚工程施工作业，需要对施工作业周边区域进行生态保护。首先，通过人为操作模式，将航道的面积以及航道的深度进行增加，必然会对周边的生态体系造成一定程度的破坏，需要在安全保障的前提下，对施工区域进行必要的管控和处理，降低对周边生态的影响程度和影响范围。其次，在工程施工作业过程中，对已经产生的环境问题需要进行必要的维护和修缮，特别是对海洋物种的生态环境，需要进行相应的调整，以此保障工程建设与生态保护的同步实施。不仅如此，在施工作业前夕，需要对施工作业的影响范围进行预判和研究，制定更加科学有效的环境保护措施，保障工程的顺利施工。例如，在疏浚工程中的航道深度施工作业，可以采取水下抛泥法进行施工作业，对航道底部的污泥以及沉积障碍物进行疏通，提高航道底部施工作业的施工质量，为周边环境的保护工作提供相应的便利和支持。

3.疏浚工程主要开挖方式

3.1 抛泥法的应用和实施

抛泥法的应用，能够根据航道周边的地形情况进行灵活调控，能够根据疏浚工程的实际需求进行科学把控。目前，抛泥法主要以水下抛泥法以及边抛法为主。水下抛泥法，顾名思义，是基于水下作业环境，能够实现极高的处理效率和作业质量，并且有效控制回淤率的问题，能够在数据工程中显现出不可估量的影响和价值。水下抛泥法主要考虑两个因素和问题。其一，航道水流流速以及水量容积的具体数值，能否满足航道最低点设定标准，务必要保障水容积和水域流速的最低标准，从而实现施工技术的有效应用。当航道水流流速较低、水域较窄，对应的水下抛泥法无法显现出相应的作用和价值，会导致疏浚工程无法有效实施和开展。其二，抛泥法的应用，主要是借助抛泥施工作业，实现对水下淤泥的有效去除，当施工作业期间对应的天气情况以及施工作业环境无法满足施工的要求时，需要停止一切施工作业内容，并且有效保障所有施工作业人员的安全。例如，在暴风雨、风浪较大等天气环境中，需要以施工人员的安全为第一考量要素。

3.2 边抛法的应用实施

边抛法，是利用自航耙吸式挖泥船，对施工区域的淤泥进行排除和清理，其作业效率相对较高。边抛法，虽然具有极为显著的灵活性和创新性，但是目前在应用过程中，淤泥回淤问题较为严重，可能会对航道的实际环境造成无法挽回的损失和影响，甚至对周边生态体系造成毁灭性的打击。因此，在当前疏浚工程作业过程中，边抛法存在极为严重的争议性，需要对其施工作业技术进行深层次的把控和分析，降低施工作业的隐患和风险。某挖泥船施工作业效果图如图2所示。

图2 某型号挖泥船施工作业效果图

3.3 吹填法的应用和实施

吹填法施工作业技术，是当前疏浚工程中的常见技术。该作业技术主要是将泥土进行处理，然后借助泥泵进行抽取，利用泥土运输车辆进行搬运。吹填法能够快速将淤泥进行清除，实现现代化航道管控的发展目标，同时还能够避免回流航道产生的污染问题，能够减少和降低航道堵塞现象。吹填法的应用，能够对淤泥较多的区域起到立竿见影的效果，特别是在大型疏浚工程中，能够按照排泥管线的长度以及挖泥船的长度进行容量设定，能够最大化实现淤泥的综合利用。吹填法施工作业，是当前大型港口疏浚工程的重要施工技术，施工作业的强度大、施工作业难度低，符合工程建设的实际发展需求。需要注意的是，吹填法施工作业可能会对周边环境造成无法挽回的损失和影响，亟待提高对环境的保护水平。

4.港口航道疏浚工程的施工作业难点

4.1 施工作业过程中，开挖和转存环节的挑战

基于航道疏浚工程自身的多发性和不可控制性，多种自然地质条件的设定，可能会对工程的建设起到不可估量的影响和破坏。在施工作业过程中需要将硬质土体进行有效去除，降低地下土地的干扰和影响，防止坚硬土块对挖掘工作的影响，进而导致施工的复杂程度进一步增加。硬质石块的存在，大多以40厘米为界限，超过相应的标准会对挖泥设备造成无法挽回的损失和影响，甚至会导致挖泥机的发动机遭到硬质破坏，导致各项零部件磨损严重。在硬质土质的作业环境中，航道的开挖进度以及施工作业效率会大打折扣，甚至对应的铰刀齿轮数量会出现严重的磨损情况。当石块的硬度越大，对应的航道堵塞几率也会越大，进而导致挖泥机设备频繁脱泵，引发施工作业效率过低等问题。因此，针对硬质土体带来的影响和困扰，需要采用小叶轮泵叶进行施工作业，将吸口格栅的数量控制在4片以内，最大程度降低堵口的发生概率，最后利用泵叶的调整，对整个施工情况进行监测和管理，把控机器的运作情况，实现对泥泵转速的精准控制。

4.2 施工作业过程中的技术不足和问题

在施工作业过程中，受港口码头自身建设问题的影响，大部分的码头在创建过程中，可能存在技术等方面的限制问题，导致码头墙回填工作出现排水不畅等一系列问题，甚至会导致部分淤泥的堆积。因此，在面临恶劣天气的情况下，可能存在码头荷载量超标等现象，需要对整个码头的回填技术进行调控和掌握。另外，在进行港口航道疏浚工程时，施工作业不规范以及施工作业流程错误，也是造成工程施工问题的重要因素。以施工作业管理办法为例，在施工作业过程中，施工人员与施工作业设备，需要按照既定的施工方案进行实施和开展，不少施工人员由于施工经验不足，会在施工作业期间进行无关内容的操作和调控，进而对工程的建设造成一定的隐患和风险。因此，强化工程的管控标准和管控原则，是降低工程施工隐患的重要举措。不仅如此，在疏浚工程中，针对施工作业区域的加固措施，也是保障工程建设质量的重要内容，特别是对码头的加固举措，能够进一步提高航道基础的稳定性和安全性，当对地下淤泥进行挖掘时，对应的基床会由于淤泥的有效清除而产生沉箱悬空问题，进而导致疏浚作业程度过大，引发新的施工作业问题。由此可见，在施工作业过程中需要对施工作业内容进行严格监管，谨防施工作业隐患的出现和发生，同时对施工作业的环节进行把控和研究，降低施工作业技术的难度和风险。

4.3 环境保护的技术难点

航道疏浚工程需要在施工作业期间对所在区域进行必要的环境保护举措。施工作业过程中产生的废气、噪音、污染等，都可能直接或者间接对地区环境造成影响和破坏。因此，航道疏浚工程施工作业，还需要解决环境保护的难点和问题。例如，航道设施大多关联重要的渔业养殖区域，需要保障疏浚工程的建设不会对周边生态造成关联性的影响，特别是对野生自然保护区域的影响，需要控制相应的影响范围。以水下挖泥作业为例，最大程度减少淤泥的泄漏和污染，减少航道施工作业的油污问题，并且需要将所有的施工作业设施进行统一回收和管控。油污水的回收和处理，需要按照污水处理厂的标准进行实施，确保所有生活垃圾能够得到有效的处理和控制。在制定相关的保护措施时，需要对施工作业的计划和内容进行管控，降低施工作业内容对相关海域的实际影响，提高科学施工的目标和标准，为后续施工作业的开展奠定良好的基础。

5.结论

综上所述，港口航道疏浚工程的建设和发展，需要从技术层面进行研究、从施工场地的实际环境进行分析，突破工程建设的技术难点和技术瓶颈，提高港口航道的通行质量，促进港口航道运营成效的改善和提升。