董 偉,田路路
(中交海洋建設(shè)開發(fā)有限公司,天津 300457)
某工程基槽挖泥共計(jì)27.9萬m3,平均每日挖泥量784 m3,配置12 m3挖泥抓駁船1條、1 000 m3泥駁船1條,平均日挖泥能力強(qiáng)度為3 000 m3,配備的挖掘機(jī)械設(shè)備,可以滿足挖掘工作能力強(qiáng)度的最高要求。護(hù)岸基槽挖掘開始時(shí)的挖掘量在8萬m3,采用1條12 m3抓有拖斗的自航挖泥船進(jìn)行挖掘,1條1 000m3的自航泥漿抓駁船對(duì)護(hù)岸疏浚物進(jìn)行快速運(yùn)送,置換護(hù)岸砂層時(shí)需要對(duì)400 t的定位挖泥船進(jìn)行定位,并且對(duì)護(hù)岸駁浚物采取拋砂回填的處理辦法。護(hù)岸基槽挖掘難度主要在于開挖風(fēng)化巖,基槽底的砂層標(biāo)高一般為-23 m。挖掘護(hù)岸基槽時(shí)需要分別選用2種類型的自航挖泥船進(jìn)行挖掘施工。如遇到特大礁石,則需要用爆破的方式炸除礁石。炸礁石工作量在4 419 m3左右。
在對(duì)基槽土方挖掘和圍堰施工前,首先要把涉及施工區(qū)域內(nèi)的雜質(zhì)清理干凈,然后根據(jù)工程需求,把航道護(hù)岸存在的廢棄物清理掉,以上做法有利于環(huán)境的保護(hù)。
在對(duì)航道護(hù)岸基礎(chǔ)工程進(jìn)行施工時(shí),基坑的開挖以及施工應(yīng)采取總線排溝方式,在每個(gè)銜接的地方使用集水溝,用水泵把地面的積水抽干,保證基礎(chǔ)施工按順序進(jìn)行。在井點(diǎn)布置和設(shè)計(jì)時(shí),嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)要求施工。
多曲線施工的形式,在航道護(hù)岸施工中采用的最為廣泛,但測量時(shí)難以控制。因此,要選擇專業(yè)的團(tuán)隊(duì)并且會(huì)使用全球定位技術(shù)的人員進(jìn)行施工。施工前的測量和部署全站儀是至關(guān)重要的一步,以便對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢測和驗(yàn)證。施工前發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致且相差甚遠(yuǎn)時(shí),應(yīng)馬上復(fù)核及確認(rèn),在滿足施工要求后,再進(jìn)行施工。
1)上層土挖掘注意事項(xiàng)。施工時(shí),如果在土壤中發(fā)現(xiàn)各類雜質(zhì),需要把雜質(zhì)清理干凈,然后進(jìn)行回填,回填密實(shí)后再進(jìn)行挖掘,從而保證基槽的精準(zhǔn)度在標(biāo)準(zhǔn)范圍。
2)下層土挖掘注意事項(xiàng)。施工時(shí),應(yīng)按要求保證結(jié)構(gòu)的尺度,施工方案要充分考慮為后續(xù)施工提供的便利性及可操作性,并且應(yīng)盡量減少對(duì)原狀土造成的破壞,可采取挖掘機(jī)挖掘、人工整理的辦法進(jìn)行施工。
航道護(hù)岸工程一般采用自卸汽車、船舶運(yùn)輸、鏟車等方式進(jìn)行施工作業(yè)。用縱橫坐標(biāo)的方式確定拋石位置,然后作業(yè)。工作人員通過數(shù)據(jù)對(duì)比的方式設(shè)置縱橫坐標(biāo),保證坐標(biāo)數(shù)據(jù)的精確度,一般為20 m的間隔?;A(chǔ)的施工要保證基床的寬度與設(shè)計(jì)方案一致。拋石施工中,應(yīng)該分2次進(jìn)行,第1次粗拋,第2次為細(xì)拋方式。
航道護(hù)岸基礎(chǔ)施工時(shí),通常采用木模、組合鋼模互相結(jié)合的形式,以保證表面的平整度。吊裝過程中應(yīng)避免模板變形,模板自身要具備高的穩(wěn)定性和剛度。施工時(shí)合理使用攪拌機(jī),采用機(jī)動(dòng)翻斗車確保運(yùn)輸速度,縮短混凝土材料運(yùn)輸時(shí)間,施工場地的道路一定要達(dá)到施工要求。一定要嚴(yán)格把控配比質(zhì)量,確?;炷羺?shù)符合要求。
確保各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)后才能進(jìn)行澆筑工作,要把模板上的雜質(zhì)、泥土等清除干凈。使用強(qiáng)制式攪拌設(shè)備時(shí),要嚴(yán)格保證配比參數(shù)。澆筑施工階段的澆筑高度變化較大,要采用滑槽將材料輸送到模板內(nèi)。攪拌時(shí)間要嚴(yán)格把控,避免攪拌不均?;炷翝仓┕るA段,要有專人看管模板,要根據(jù)工程量的大小,選擇分層澆筑或是整體澆筑的方式,時(shí)刻注意施工時(shí),是否發(fā)生變形等問題。
加強(qiáng)航道護(hù)岸基礎(chǔ)工程的養(yǎng)護(hù)工作。工作人員在進(jìn)行拆模工作時(shí),要保證拆模的質(zhì)量。拆模完成后,及時(shí)地進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作。先用土工布對(duì)混凝土全面覆蓋,由專業(yè)工作人員進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),要嚴(yán)格控制灑水養(yǎng)護(hù)的時(shí)間,應(yīng)>14 d,才能保證合格的表面濕度。
在航道護(hù)岸基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分的施工中,要先把回填土部分預(yù)留出來,方便進(jìn)行分層回填施工。操作時(shí),要清理干凈淤泥、雜質(zhì),保證不會(huì)發(fā)生積水,回填后壓實(shí)度要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,混凝土結(jié)構(gòu)>70%,回填施工應(yīng)隨著墻身砌筑的不斷增高相應(yīng)改變,確保工程順利實(shí)施。回填施工中,在處理壓實(shí)時(shí),可采用人工、機(jī)械相互搭配的模式,更能推動(dòng)工程進(jìn)展?;靥罡叨扰c設(shè)計(jì)方案高度之間的差距在10 cm為佳?;靥罴皶r(shí)率沒有符合設(shè)計(jì)方案時(shí),必須要立即采取翻填處理的補(bǔ)救措施。施工時(shí),一定要合理安排透水性較小的回填材料,避免施工場地出現(xiàn)積水等現(xiàn)象發(fā)生,同時(shí)要保證回填施工的速度[1]。
土方回填施工時(shí),除了重點(diǎn)監(jiān)測位移和下沉量的數(shù)據(jù),還要做好壓頂和墻身等不同位置的觀測點(diǎn),需要確定坐標(biāo)、高程的數(shù)據(jù)。前7 d的施工作業(yè)中,施工人員要格外重視數(shù)據(jù)監(jiān)測工作,之后再慢慢減少監(jiān)測的頻率,此項(xiàng)工作至少要30 d,需要施工人員嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)進(jìn)行監(jiān)測,做好數(shù)據(jù)記錄,一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)波動(dòng)異常及時(shí)采取有效措施,從而保證整體工程的質(zhì)量。
港口航道工程基槽挖泥水深度為20~25 cm,絞吸船無法按照設(shè)計(jì)施工工期開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高,即每月開挖9.5萬m3的淤泥。由于絞吸船派不上用場,所以使用1條11~13 m3的挖泥船,更能輔助施工作業(yè)的順利進(jìn)行。針對(duì)后方的挖泥區(qū),還應(yīng)該安排1條挖泥量為500 m3的泥駁船運(yùn)輸。最后利用1450型絞吸挖泥船二次吹填至指定的陸上回填區(qū)域中。挖泥船施工流程見圖1。
圖1 挖泥船施工流程
施工時(shí),施工人員需按施工順序進(jìn)行工作,把施工廢料集中到統(tǒng)一指定位置[2]。施工作業(yè)需要1條1 000 m3泥駁船,以及1條11~13 m3抓斗船。
1)將絞吸船安排到碼頭前沿50 m的范圍外,然后疏浚到-18 m。能夠降低疏浚施工過程中港池對(duì)基槽產(chǎn)生的影響。
2)由于工程土質(zhì)的特殊性,開挖好槽后,必須要立即組織施工人員展開保濕作業(yè),保證后續(xù)施工作業(yè)的順利進(jìn)行。
3)開挖基槽時(shí),使用抓斗船進(jìn)行不同階段的開挖時(shí),每次分層開挖高度控制在1.2~1.5 m;分段開挖的長度控制在100 m。根據(jù)船型的實(shí)際情況,開挖的條寬之間要重疊2 m以上;每1條的分條寬度控制在8~15 m。
4)開挖施工時(shí),需要根據(jù)開挖后不留淺點(diǎn)的要求,對(duì)基槽開挖量進(jìn)行把控,以免設(shè)計(jì)邊坡達(dá)不到要求。
5)開挖料卸至棄場回填后,將不合格泥土駁棄至規(guī)定的拋泥區(qū)。
6)在進(jìn)行施工時(shí),必須及時(shí)對(duì)施工監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行調(diào)整、把控,才能有效保證船舶順利展開施工工作。
7)根據(jù)工程地質(zhì)資料,微風(fēng)化巖層需進(jìn)行炸礁施工。必須要使用特定的材料進(jìn)行施工爆破工作,并且爆破后的材料還要按照要求成堆堆放。
絞吸挖泥船采用分條、分段、分層施工,應(yīng)符合下列規(guī)定。
1)如果溝渠寬度大于絞吸挖泥船一次可移動(dòng)的最大寬度,則應(yīng)將溝渠劃分為若干條進(jìn)行開挖。采用鋼樁橫挖法分條時(shí),鋼樁中心到絞刀頭中心水平投影的帶寬應(yīng)相互對(duì)應(yīng)。分條數(shù)量不宜過多,以免增加移錨和船舶運(yùn)行時(shí)間,影響挖泥船的工作效率。分條的最大寬度不得超過溝渠的最大寬度。絞吸挖泥船的最大挖寬不得超過機(jī)長的1.1~1.2倍,具體取決于局部水流速和橫向錨索的長度。如果水流速較高,應(yīng)降低挖寬。最小帶寬應(yīng)大于挖泥船的最小開挖寬度。如果設(shè)計(jì)中采用錨索定位法,帶寬應(yīng)根據(jù)主錨的長度確定。最大寬度應(yīng)為100 m左右。
2)如果溝渠長度大于水線的有效延伸長度,則應(yīng)根據(jù)挖泥船和水線可開挖的長度分段施工。溝渠的彎曲線必須劃分為幾個(gè)直線段,彎曲線可以按照直線分段構(gòu)造。如果開挖規(guī)范不同或施工時(shí)間要求不同,應(yīng)按照合同要求分段施工。如通航或其他因素要求中斷,可根據(jù)需要分段施工。
3)如果疏浚區(qū)的淤泥層厚度很厚,則應(yīng)分層施工。疏浚區(qū)的分層厚度應(yīng)根據(jù)土壤硬度和挖泥船的絞吸性能確定,最好為絞刀直徑的0.5~2.5倍,硬土選較低值,軟土選較高值,表層和中間層較厚,以確保挖泥機(jī)的效率,最后一層較薄,以確保工程質(zhì)量。如果疏浚前淤泥表面高于水面,或水深低于疏浚吃水深度,則頂層開挖深度應(yīng)滿足疏浚設(shè)計(jì)和最小水深的要求。如果泥層過厚,上層應(yīng)在高水位開挖,下層應(yīng)在低水位開挖,以減少塌方影響。如果工程對(duì)邊坡質(zhì)量要求較高,需要采用分層臺(tái)階式開挖邊坡,應(yīng)根據(jù)工程對(duì)邊坡的要求、地面條件和設(shè)備尺度確定分層厚度。如果合同要求必須逐步達(dá)到施工深度,則必須進(jìn)行分層施工。必須根據(jù)設(shè)計(jì)要求調(diào)節(jié)拋泥區(qū)域,使其與海岸和上下海灘平滑連接。如果拋擲泥漿危及岸壁的穩(wěn)定性,應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求使用編織布保護(hù)岸壁。
在進(jìn)行基槽開挖時(shí),盡量避免抓斗挖泥船形體給工程數(shù)據(jù)造成的誤差,施工人員必須提前做好測量工作,準(zhǔn)確把握開挖基槽的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)。挖槽尺度的控制應(yīng)滿足下列要求:施工期間,應(yīng)定期檢查和驗(yàn)證挖泥機(jī)定位標(biāo)記,并在強(qiáng)風(fēng)后進(jìn)行校準(zhǔn);用于定位的儀器應(yīng)滿足規(guī)范的精度要求,并應(yīng)定期校準(zhǔn)。
挖泥船運(yùn)行期間,通常通過導(dǎo)向或定位儀器校正船舶位置,以確保實(shí)際挖掘位置位于設(shè)計(jì)支撐區(qū)域內(nèi)。絞吸挖泥船的定位支架必須始終保持在開挖段的中心線上,以確保挖掘?qū)挾鹊臏?zhǔn)確性。
在進(jìn)行沉管施工前,為了保證工作船能到達(dá)預(yù)定位置,即管道吊浮運(yùn)輸?shù)陌踩?,必須要先做好航道的疏通工作。由于季?jié)水位會(huì)影響疏浚的工作效率,航道疏浚作業(yè)一定要把季節(jié)水位的變化考慮進(jìn)去[3]。
基槽開挖施工中,由于水下巖層結(jié)構(gòu)過于堅(jiān)硬,施工人員需要在基槽開挖前對(duì)其進(jìn)行爆破處理。在進(jìn)行爆破前,要先把巖層周圍的環(huán)境清理干凈。炸礁之前,要考慮水下工作人員的人身安全是否得到保障,爆破后是否會(huì)對(duì)船只、工作人員造成傷害。
在沉放管節(jié)前,必須保證基槽的完成度。因此,相關(guān)工作人員必須做好監(jiān)督、管理工作,同時(shí)加強(qiáng)安全監(jiān)測工作,從而達(dá)到工序安全、避免基槽成品總是暴露在環(huán)境中。
通過參加組織本工程的施工,掌握了管理大型疏浚工程的經(jīng)驗(yàn),特別是在工程的宏觀動(dòng)態(tài)控制方面。疏浚工程的質(zhì)量合格,出現(xiàn)淺點(diǎn)可以繼續(xù)挖,直至全部挖走為止,但是疏浚工程的主要成本在施工船上,船舶的折舊和油耗占很大的比重,因此縮短工程工期,努力減少船舶占用期、減少油耗是控制的主要目標(biāo),疏浚工程質(zhì)量控制,就是成本控制,選擇合適的船舶,在最短的占用期完工是最好的選擇。
1)關(guān)于疏浚工程的地質(zhì)條件。施工時(shí)會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)場地質(zhì)情況與資料中的土質(zhì)鉆探資料差異較大的情況,土質(zhì)鉆探資料顯示在港池中沒有巖石,但施工時(shí)出現(xiàn)了礁石。這種情況下,就需要實(shí)施爆破,經(jīng)過和設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理工程師商討與確認(rèn)后,一致決定炸除障礙物。但需要對(duì)炸除的礁石、木樁等進(jìn)行清理,而鐵質(zhì)膠黏土層標(biāo)高130 m,大大提升了施工的難度。
對(duì)于以上情況,建議由相關(guān)單位或?qū)I(yè)人員對(duì)航道東側(cè)的巖石進(jìn)行探測,并與相關(guān)部門進(jìn)行協(xié)商關(guān)于礁石的解決方案和處理方式,以方便后續(xù)施工。同時(shí)建議在探測礁石航道的水位深度時(shí),要稍有寬裕度,以保證航道的安全性。
2)施工時(shí)效短的問題。在施工過程中,安排基槽挖泥的時(shí)間是180 d左右,后方挖泥的時(shí)間是153 d左右,由于清除淤泥的工期短,但間隔時(shí)間較長,時(shí)間安排不夠靈活的問題就凸顯了出來。
3)施工干擾性較強(qiáng)。在施工時(shí),船機(jī)的多頻次來往,對(duì)施工造成較大干擾。
現(xiàn)代航道護(hù)岸的高標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保要求的提高,使得航道護(hù)岸工程對(duì)施工技術(shù)的要求更加嚴(yán)格,現(xiàn)代航道護(hù)岸施工過程中,需要多引用新的技術(shù)和材料,以便提高效率和質(zhì)量。同時(shí),施工企業(yè)對(duì)自身的管理能力與施工技術(shù)水平進(jìn)行提升,從而達(dá)到提升航道護(hù)岸施工質(zhì)量的目的。
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