陳延雙
疏浚工程屬于水利工程的范疇,是為了達到一定的工程目的而進行的。疏浚工程施工要經(jīng)過挖掘、提升、輸移、處理幾個過程,對于特別堅硬的底質(zhì),還要進行預處理。根據(jù)不同的施工條件,選擇什么類型的挖泥船,采取什么形式的施工組合,以達到預定的工程目的,是我們在疏浚工程中常常首先遇到的問題。
所謂疏浚工程的施工組合就是選用什么設備組合起來,完成疏浚工程的全部施工過程。這主要取決于工程目的和施工條件,一般常見的施工組合方式有以下幾種:
一、以開挖為目的施工組合
1、在通航河流上,船舶往來頻繁,或在河口港進港航道上風浪較大,如果施工區(qū)有足夠的水深,兩端有可供挖泥船轉(zhuǎn)頭和拋泥的水域(或者有向陸上吹填施工的條件),可選用自航耙吸式挖泥船。
自航耙吸式挖泥船可以自挖、自裝、自運、自卸,單船作業(yè),機動靈活,它的抗風能力最強,在施工地段水深較小不能裝艙施工時,還可以先行邊拋,溢流施工。
自航耙吸式挖泥船具有本身單獨完成疏浚作業(yè)的特點,不需要輔助船舶設備。其基本施工方法是裝艙施工,即從河底挖起泥土裝入自備泥艙,然后航行至拋泥區(qū),打開泥門卸泥,在特定條件下,也可以采取邊拋施工,挖起泥土不裝入泥艙,而直接排于挖泥船兩弦以外水中,利用水流作用將泥土帶走。自航耙吸式挖泥船 具有多種施工性能,在航道和港口建設中是一種不可缺少的重要船型,發(fā)揮著重要作用。
2、在施工區(qū)附近的陸地或水域,能夠選到拋泥區(qū)時,可選用絞吸式挖泥船或泥泵鏈斗式挖泥船,配以適當?shù)乃懪拍嘣O備,或高架長槽鏈斗式挖泥船。此類施工組合可以自挖、自運、自卸、把挖掘、提升、輸移、處理工作同時連續(xù)進行,工時利用率最高。泥泵、高架長槽鏈斗式挖泥船目前已很少使用,而絞吸式挖泥船以其巨大的優(yōu)越性得到廣泛地應用,其經(jīng)濟性也較其他任何施工組合都好。
絞吸式挖泥船本身只能完成疏浚作業(yè)的挖掘和提升兩個過程,一般情況下需要配備水上及陸上排泥管系以及陸上圍堰,才能完成包括泥土輸移和處理的疏浚作業(yè)全過程。絞吸式挖泥船,一般為非自航挖泥船,轉(zhuǎn)移施工或停泊地點時,需由拖輪拖帶,施工挖泥依靠鋼樁、錨纜前移或橫移。絞吸式挖泥船一般采用順流挖泥,這有利于減輕回淤,保持挖槽質(zhì)量和施工安全。
3、施工區(qū)域附近沒有泥土處理條件,但在水深可供拖輪、泥駁通行的范圍內(nèi),可選到水下或陸上排泥時,根據(jù)工程條件和工程數(shù)量,可選用鏈斗式或單斗式挖泥船,為它們配備適當數(shù)量的拖輪泥駁(或自航泥駁)可以在適當?shù)木嚯x內(nèi)(一般不宜超過十公里,太遠則成本太高)采取水下拋泥,或為它們配備吹泥船吹填于陸域或深水區(qū),這種方式習慣稱為挖吹拖組合。
小型施工還可以采用抓斗(抓斗式挖泥船或改裝陸上挖掘機)、皮帶運輸機或人工把泥土從泥駁或平板駁上卸于陸地。(陸上還可以配合卡車、斗車做遠距離處理。
鏈斗式挖泥船開挖平整度較好,適于水下建筑物基槽或碼頭泊位等質(zhì)量要求較高的工程。抓斗式挖泥船特別適于靠近建筑物、小型基槽、堤壩的開挖以及水下障礙物的處理。鏟斗式挖泥船則用于地質(zhì)特別堅實,其他類型挖泥船難以挖掘或其他特定條件下的施工。
鏈斗式挖泥船對各種土壤適應性較好,最適于開挖壤土,對于粘土因泥斗不易倒凈而影響生產(chǎn)率,對于沙性土壤,適于挖粗砂,而難于挖細砂,一般挖硬質(zhì)土宜采用小型泥斗,必要時,在斗刃上加齒,有的每隔三個泥斗換上一組挖掘的斗齒,斗鏈運轉(zhuǎn)速度與土質(zhì)和泥層厚度有關,它直接影響生產(chǎn)率,一般斗速為每分鐘16—25斗,高的可達每分鐘35斗,挖硬粘土壤,斗速可降至每分鐘10斗左右。鏈斗式挖泥船采用橫挖法施工,一般采用逆流挖泥,這時,需以尾錨控制船體。鏈斗式挖泥船不適應惡劣天氣,適于在有屏障的港池,航道或內(nèi)河河道施工。開挖質(zhì)量較其他類型挖泥船要好,所以,質(zhì)量要求較高的港池、航道。特別是水工建筑物基槽,適于選用鏈斗式挖泥船施工。
4、泥土處理方法常常是確定施工組合的重要前提,以開挖為目的的疏浚工程也應該從泥土的綜合利用出發(fā),盡量采用吹填的方法,除絞吸式挖泥船施工組合外,其他施工組合采取吹填方法,往往費用較高,這就需要從長遠出發(fā),綜合考慮比選,選用綜合效益最好的施工組合。
二、以填筑或取料為目的的施工組合:
根據(jù)所需填筑土料的要求,選擇取土區(qū),取土區(qū)即上述的施工區(qū)。按照施工區(qū)的自然條件選用相應的類型挖泥船,挖取土料,并且按照下述情況選用泥土處理方法。
1、陸上填筑或取料。一般采用吹填方法,或以抓斗、皮帶運輸機、人工或再配合卡車、斗車將泥土處理至填筑區(qū)或取料場。
2、水下填筑。采用開底泥駁卸于指定區(qū)域,當水深不能滿足泥駁卸泥需要時,采用抓斗式挖泥船或人工將泥土從泥駁或平板駁卸至指定區(qū)域,填筑土料為粗顆粒時,或在填筑區(qū)可以修筑圍堰時,可采用吹填方法。
三、大型疏浚工程施工組合:
大型疏浚工程可以劃分為若干施工區(qū)段,其施工條件各異,而且既需要開挖又需要填筑,可根據(jù)上述各施工組合的特點,選用適宜的施工組合方式,例如:進港航道選用自航耙吸式挖泥船,碼頭基槽選用挖、吹、拖組合,港地選用絞吸式挖泥船吹填組合,清除障礙物選用抓斗式挖泥船陸上和深水處理組合等。對于整個工程來說,則是一個規(guī)模龐大,復雜交叉的施工組合。
四、特殊疏浚工程施工組合:
1、在某些施工區(qū),從工程主體來看,適于某類型、規(guī)格的挖泥船承擔,但施工區(qū)的某些條件又不適于該挖泥船處理,例如,施工區(qū)不具備該挖泥船施工的初始水深或通向排泥場的局部地段水深不足,或某些施工地段受過河建筑物的限制,或水下障礙物需處理等。因此,就需要采用不同類型、規(guī)格的挖泥船的施工組合。例如:用小型挖泥船(甚至人力)為大型挖泥船創(chuàng)造施工水深,承擔受建筑物限制地段的施工,根據(jù)局部地段的施工條件選用適宜類型挖泥船處理,用單斗式挖泥船處理障礙物,擔負靠近建筑物的施工以及對堅硬底質(zhì)的預處理等。
2、船舶調(diào)遷也是決定施工組合選用的條件。挖泥船向施工區(qū)調(diào)遣一般均沿水路進行,但在某些施工區(qū)或水路受水深及跨河建筑物凈空的限制,或者水路根本不通,挖泥船就必須采取部分或全部從陸上運輸?shù)姆椒?。陸上運輸一般只適于中、小型絞吸式挖泥船或小型斗式挖泥船。在當前陸上運輸設備不斷改進的條件下,小型或中型組合絞吸式挖泥船從陸上運輸已不再是十分困難的工作。
總之,通過疏浚工程施工組合方法的科學比選,力求效率高,成本低,多用途。實現(xiàn)疏浚作業(yè)的機械化,并向疏浚作業(yè)自動化努力。