河槽疏浚施工技術研究

張懷文

[摘 要]河槽具有行洪排澇，通航等功能，河道疏浚工程對提高水質、河道通航及排洪能力起到很大作用；河槽兩岸碼頭、料場運輸船舶比較繁忙，施工難度較大，設備選擇是疏浚施工正常進行的最關鍵因素，本文對河槽疏浚施工方法和流程作了系統的介紹，希望為類似工程提供參考。

[關鍵詞]河槽疏浚、施工方法、質量控制

1.工程概況

本工程為"南匯東灘促淤工程-促淤一期2015年度薛家泓泵閘出口外河槽疏浚工程"，位于浦東國際機場外側促淤區以南的沒冒沙水域，位于浦東機場外側促淤圈圍工程與南匯東灘促淤工程北區之間。

根據"南匯東灘促淤工程-促淤一期2015～2017年度薛家泓泵閘出口外河槽疏浚施工圖協調會"和安徽省水利水電勘測設計院"2015年6月河槽橫斷面測量資料"，確定本次疏浚施工范圍及內容如下：

薛家泓泵閘出口外整條河槽疏浚，包括泵閘出口消力池、海漫以及防沖槽，直至本工程促淤東堤，疏浚長度2.644km。

2.工程地質條件

根據安徽省水利水電勘測設計院對本工程施工區域勘測報告，薛家泓泵閘出口外河槽和商飛排水涵閘外導流渠在疏浚深度范圍內的土層主要為①1層海灘土，①2層淤泥質粉質粘土。該兩處河槽在促淤一期施工期已進行過疏浚。

對于疏浚過的河槽按原設計標準疏浚時，回淤的土質一般為淤泥質粉質粘土，但由于河槽兩岸碼頭、料場等運輸船舶繁忙，不能排除再次疏浚時繼續有駁船散落的塊石、減載卸的石料和石渣、鋼管、船機舵、漁網等其他水下障礙物，因此每次疏浚均需進行調查。

3.施工特點與難點分析

河道具有行洪排澇，通航等功能，根據施工現場條件，結合本工程為單一的疏浚工程的特點，施工具有以下明顯的特點和難點。

3.1 施工期內，水域航道要保持通暢，施工前要辦好航行通告，設好施工警示標志，注意船舶避讓，船舶的施工和錨位應不影響通航。

3.2 受潮汐及風浪影響大，且河槽灘地較高，應根據現狀條件配備適應本工程工況條件的施工船機，確保施工安全，施工期間應掌握好潮汐及氣象情況，合理安排施工作業時間。

3.3 本工程清淤深度不均，且大部分地區清淤厚度較薄，施工效率低。

3.4 水上作業風險大，本工程所有工作量都在水上，受風浪影響大，工程、人員、設備均具有很大的風險，必須精心安排、嚴密組織，從管理上控制風險。

3.5 施工區地處海域，施工船機需滿足海況施工要求，對船機要求高。

3.6 施工區在水閘附近，施工時注意水閘開閘放水信號，注意避讓，防止船舶失控導致翻船落水等事故

4. 施工總流程

5. 施工實施

5.1掃海清基

清理施工區域內的漁網、灘地植物、塊石、垃圾及其他有礙物，包括船舶航行區域可能存在的障礙物。本工程施工區段主要為2014年已疏?；赜賲^段，水下障礙較少。根據本工程的灘地情況，掃海清基分為兩種形式：

5.1.1對低潮時露灘區段，人工候潮清除漁網、灘地植物、垃圾等障礙物；

5.1.2對于深水區段，采用拖輪拖拽鋼鏈索掃海，若發現障礙物，則采用抓斗挖泥船進行清除。

5.2施工測量控制

本工程施工測量控制主要采用GPS及與其配套的測深儀進行控制，施工前先對建設單位提供的控制點進行采點，從而形成本工程施工測量控制GPS網。GPS精度偏差為：平面位置及高程±20mm。對于采點過程中發現個別點偏差較大，監理復核，在控制點滿足最低限制要求時，剔除該點。

5.2.1施工測量：根據設計圖紙和控制坐標，計算河槽疏浚中心線、邊線控制點定位放樣資料，測量資料的計算必須由二人用二種方法計算一致后才能進行繪制施工測量放樣控制圖，設置施工導向標，包括邊界標、中線標、工程起點（終點）標及分段施工起點（終點）標；對于水力沖挖機組施工放線，在灘地上插設標桿，明確河槽上坡邊線及坡腳邊線和高程。

5.2.2清淤施工放樣的精度

①放樣測站點的高程精度不得低于五等水準測量精度要求。

②清淤放樣點相對于測站點的點位誤差不應超過下表規定。

5.3 疏浚原則

嚴格按施工招標文件要求，河槽疏浚土排至南匯東灘促淤工程北區內，再根據本工程河槽的現狀特點，同時保證船機配備、布設應盡可能的減少對河槽兩側的碼頭和過往船舶的影響，使工程施工處于安全可控化狀態。

施工時，當水深滿足施工航行要求時，遵循"先主槽、后邊灘，邊灘與主槽同時推進"的原則進行疏浚，減少疏浚時對水源的污染、以及減輕疏浚施工對航道的回淤。當水深較淺，不能滿足施工航行要求時，遵循"選挖淺段，由淺及深，逐步拓寬加深"的原則進行疏浚。

5.4 疏浚施工方法

5.4.1水力沖挖機組疏浚

為了保護好閘室及護灘結構，不因疏浚施工對原有結構造成破壞，薛家泓泵閘河槽閘室及護坦段采用水力沖挖機組進行疏浚。水力沖挖機組的輸泥管出口盡量遠離老大堤及新建促淤堤，采用φ377mm鋼管鋪設岸管集中排放，輸泥管穿過北區促淤北側堤 后將泥沙排入南匯東灘促淤工程北圍區

N1區內，出砂口距現有海防大堤200m以上，距新建促淤堤300m以上。

水力沖挖機組一次開挖深度一半不超過2m，當深度超過2m時，采用分層開挖，以防止塌坡。

水力沖挖機組疏浚的河槽斷面每50m至少抽測1個斷面，疏?？v斷面在河槽中心線位置及中心線兩側1/2河底寬度處檢測，其質量應符合下列要求方合格： ①平均疏浚斷面不小于設計斷面；②疏浚河底平均寬度不小于設計底寬，河底寬度允許負偏差1.0m；③河槽平均高程不高于設計河底高程，河底欠挖厚度不大于0.3m，橫向淺埂長度不大于設計河底寬度的5%且不大于2.0m。

5.4.2抓斗式挖泥船疏浚

薛家泓泵閘河槽疏浚時，先在X0+103～X0+150處設置袋裝砂擋水圍堰，可利用外閘室及護坦結構部分水力沖挖機組疏浚土方進行砂袋充灌，砂袋圍堰區待兩側疏浚結束后采用抓斗式挖泥船抓至駁船內，再在X1+100處附近設置吹泥船將土方吹填至棄土區。

5.4.3絞吸船疏浚

薛家泓泵閘河槽其余部位疏浚采用1450m3/h絞吸船海泉號進行疏浚，海泉號絞吸船從外側向內側推進。絞吸船輸泥管過堤段擬布設在樁號X1+400附近，采用φ750mm鋼管穿堤，兩側填土，上覆鋼板過路，以保證新建大堤通行。新建大堤內側排泥管沿堤腳灘地布設至排泥出口，外側沿河槽南側灘地布設沉管，至絞吸船約300～500m左右采用浮管連接至絞吸船。

挖泥船疏挖采用橫挖法，即以左定位樁為主樁，作為橫移擺動中心，利用左右纜交替收放，擺動挖泥。主樁前移的軌跡始終保持在挖槽中心線上，使絞刀的平面軌跡始終保持在設計開挖線內前移，避免重挖和漏挖現象。

各疏挖分區分條、分層開挖，挖泥船單條標準寬度為26～28米，相鄰的開挖分條重疊不小于2米，以免漏挖。根據各區疏挖泥層厚分層疏挖，每層厚度約0.4米，最大不超過0.5米。

邊坡擬采取臺階開挖方式進行施工，臺階設計的原則是：上欠下超，超欠平衡。開挖后的邊坡臺階土體在自重和動水的作用下，自然坍塌后形成的邊坡可滿足設計要求。各分層設計開挖邊線技術參數由施工測量技術人員計算確定，挖泥船操作員按提供的數據進行開挖。

5.5疏浚泥土處理方式

本工程河槽疏浚排泥（除塊石外）均需通過管線輸送或轉運至南匯東灘促淤一期的北促淤區內，管線輸送棄土位置需滿足出泥管口伸入促淤區內，距離現狀海塘大堤堤腳200m以上，距離促淤堤軸線300m以上，距離納潮口軸線2000m 以上，并應高出排泥面0.5m 以上的要求。排泥管布置以不破壞已完工促淤堤結構安全和河槽內其他船舶通航為原則。塊石等障礙物采用抓斗挖泥船進行清障時，泥駁運輸船將塊石等障礙物運輸至現圈圍大堤堤腳外20m范圍內堆放。

5.6河槽疏浚質量控制

本工程為1個單位工程，200m劃分為1個單元工程，1個單元工程檢測4個斷面，疏浚橫斷面每50m至少檢測1個斷面。

本工程河槽疏浚斷面測量檢測質量控制如下：

（1）平均疏挖斷面不小于設計斷面

（2）疏浚橫斷面每50m至少抽測1個斷面，疏?？v斷面在河槽中心線位置以及中心線兩側1/2河底寬度處檢測。

（3）疏浚河底平均寬度不小于設計寬度，河底寬度允許負偏差1.0m

（4）河底平均高程不高于設計河底高程，河底欠挖厚度不大于0.3m，超深值不大于0.5

（5）橫向淺埂長度不大于設計河底寬度的5%，且不大于2.0m

（6）縱向淺埂長度小于2.5m

（7）挖槽單側超寬，不小于設計值且不大于1500

（8）邊坡超欠面積比1～1.5

欠挖極限值、縱斷面測點的超深不滿足上述規定時，必須進行返工處理。

6. 結語

河槽疏浚為了解決薛家泓泵閘排水和航道通暢，淤積已成為一個急需解決的問題，針對本工程實際情況，不同樁段，采用的方法和機械設備也不同，如①薛家泓泵閘河槽閘室及護坦段采用水力沖挖機組進行疏浚，②X0+103～X0+150抓斗式挖泥船疏浚，③薛家泓泵閘河槽其余部位采用絞吸船疏浚，完成此項工程施工采用合理《施工方案》是關鍵 ，針對本工程疏浚技術，采取其有效措施，確保了施工能夠順利進行，滿足質量標準和設計要求，實現了河槽清淤的目的，達到預期的效果。

參考文獻

1）本工程有關施工圖紙、設計文件及說明

2）《疏浚與吹填工程施工技術規范》（SL17-2014）

3）《疏浚工程技術規范》（JTJ319-99）

4）《水利水電工程施工測量規范》（SL52-2015）

5）《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》（SL176-2007）

6）《水利水電建設工程驗收規程》（SL223-2008）

7）《水利工程施工質量檢驗與評定標準》（上海市標準）（DG/TJ08-90-2014）

8）《水運工程質量檢驗標準》（JTS257-2008）