论航道整治中疏浚工程施工方法研究

摘 要: 航道疏浚工程就是通过调整河床边界及深度达到改善航道条件的工程措施。本文结合个人在苏南运河苏州市区段三级航道整治工程吴中区段航道项目中有关航道疏浚工程施工方法，希望以此作为交流，提高我国航道疏浚水平。

关键词: 航道工程 航道疏浚施工方法

中图分类号： U61文献标识码： A 文章编号：

前言

苏南运河地处江南水网地区，沟通长江、太湖、钱塘江水系，且与境内四通八达的航道网相连，承担着苏、沪、浙、鲁、皖的物资交流运输，对江苏省、长江三角洲乃至长江流域的经济社会发展做出了重大贡献。近年来随着货运量的快速增长、船舶密度的增大和船舶大型化的发展，现有的航道等级及其设施已不能适应内河航运快速发展的要求。解决运河日益突出的超负荷难题、适应经济社会发展需求，作为交通运输部交通建设重点项目，苏南运河苏州市区段航道整治工程按三级航道标准整治航道。我施工的三标段工程主要内容为:水上方开挖、水下方疏浚、土方回填、新建护岸、老护岸加固、软基处理、老结构物拆除以及相关临时工程的施工和工程保修，本文着重讲解了航道疏浚工程施工方法，它的目的主要是疏通河道、浚深港池和锚地水域。

1 挖泥船的形式

1.1链斗式挖泥船及其施工方法

( 1) 链斗式挖泥船是利用一系列泥斗在斗桥上连续运动而自河底挖掘泥土，通过卸泥槽而装入泥驳，同时收放锚缆，使船体横移和前移进行挖泥。

( 2) 链斗式挖泥船大多数为非自航式，挖泥部分的主要装置是斗桥，上下鼓轮( 或称导轮) 、泥斗、链节板和卸泥槽等。泥斗容量为 0. 1 ～ 0. 8m3，适合于开挖砂壤土、壤土、卵石夹砂和淤泥。

(3) 链斗式泥船按排泥设备和方式的不同。又可分为 3种: 泥驳链斗式挖泥船、泥泵链斗式挖泥船、高架卸泥链斗式挖泥船。

( 4) 链斗式挖泥船的施工方法，一般采用横挖法，可以逆流横挖，也可以顺流横挖，均用一个主( 尾) 锚和四个边锚定位和挪动船身进行挖泥。

1.2抓扬式挖泥船及其施工方法

( 1) 抓扬式挖泥船的工作机构与抓斗挖土机类似有自航式和非自航式两种。自航式一般均自带泥舱，泥舱满载后，自航至排泥区卸泥; 非自航式则利用泥驳装泥和卸泥。

( 2) 抓扬式挖泥船一般用于航道、港池及水下基础工程的挖泥工作，它适合于挖掘淤泥、砾石、卵石和黏性土，而不适合挖掘细砂和粉砂土。若有特制的抓斗，也可用于水下爆破的清碴工作。

( 3) 抓扬式挖泥船一般以一个主锚和四个边锚定位挖泥。其一般采用顺流分条槽挖法，在流速小或潮汐地区也可以逆流横挖。每条宽度以抓斗的工作半径来决定，一般为 8 ～ l0m。

( 4) 抓扬式挖泥船的挖深可达 20m 以上，但由于下斗深度不易控制，故施工后的河床平整性较差，超深往往较大，为了提高挖槽质量，每一斗槽轨迹应有若干叠复，即每次投放抓斗的横移距一般为抓斗两壳瓣张开宽度的 0. 7 ～0. 8 倍。挖泥船的前移距不应超过抓斗的长度。

1.3铲扬式挖泥船及其施工方法

( 1) 铲扬式挖泥船是一种非自航的单斗式挖泥船，其工作原理与正向铲挖土机类似。

( 2) 铲斗容量一般为 2 ～ 4m3，大的有 8 ～ l0m3，通常备有轻重不同类型的铲斗，以挖掘不同性质的土壤或石质。它适用于挖掘黏土、砾石、卵石和爆破的石块等，并适于清理围堰及其他水下障碍物等。

( 3) 铲扬式挖泥船一般用定位桩定位施工，在流速较大的地区以锚缆配合其施工方法一般是顺流分条攒挖法，在流速小的地区，也可以逆流横挖。

2泥浆的输送

2． 1 泥泵输送泥浆

( 1) 泥泵是吸扬式挖泥船和泵站的主要机械，目前都是采用单面吸入式的离心泵，它与离心水泵的不同之处是泥泵叶轮的直径较大，叶片的数量较少( 3 ～4 片左右) 以便有较大空隙让泥块或石块通过。

( 2) 泥泵的工作原理。泥泵依靠叶轮旋转，将原先已灌满在泵体里的水，在离心力的作用下，甩到泵壳里的槽道里，沿排泥口压出去，这时叶轮附近形成低压区。泥浆在大气压力的作用下，通过吸泥管进入泵体的低压区，又被不停转动着的叶轮甩到槽道里。泥浆到了槽道里，速度变慢，相互拥挤，压力增高，向排泥管排出。泥浆这样不断地被吸入泵体，又不断地被压送出去，这就是泥泵的工作过程。

2． 2 接力泵站远程输泥

远程输泥主要由接力泵站完成。为了远程输泥，把几台泥泵用输泥管线串联起来工作的输泥泵统称为接力泵站。它是由吹泥船、站池 、泵站和排泥管线等一系列设备装置所组成。接力泵站和吹泥船的联接主要有直接串联方式和设中间站池贮存泥浆方式两种。

3 泥土的处理

3． 1 水下抛泥法

在受土质、挖泥机具备设备条件和两岸地形条件等限制而不能利用泥土时，选择地点进行水下抛泥要考虑以下几点:( 1) 选择在流速小、容积大及对挖槽、航道、码头、水工建筑物等不产生淤积的水域。( 2) 尽量靠近挖泥地点，以缩短抛泥距离。( 3) 抛泥区要有一定的水域面积和水深，以便于抛泥船出入和调头，节省抛泥作业时间。( 4) 抛泥区及沿途中的水域风浪，不妨碍抛泥作业。( 5) 在满足上述要求的前提下，同时必须摸清水流情况，把抛泥区选在流向偏离挖槽一侧的地区，以避免抛弃的泥土重新返回到港池或航道。

水下抛泥法的泥土处理效率很高，可以在许多情况下获得较低的回淤率。但是，这是以牺牲挖泥船的工作时间为代价换来的，因而疏浚效率较低。

3． 2 边抛法

自航耙吸式挖泥船在疏浚作业中，一边挖泥，一边将泥浆排入水中，随水流带走，常用的边抛方法: 旁通、溢流和使用长悬臂架边抛挖泥船边抛。

3． 2. 1 旁通

近代耙吸式挖泥船都没有专门的旁通口，泥泵吸上来的泥浆经旁通口直接排入水中。现场实测和水槽试验都证明，从旁通口排出的泥浆是立即潜入水底的。同时水流流速愈大，泥沙愈细愈易分散，紊动扩散于水体中的泥沙数量也愈多，泥沙沉积后离潜入点的距离也愈长，这表明旁通的效果也愈好。

3． 2. 2 溢泥

由泥泵吸上来的泥浆进入泥舱内，而多余的泥舱两侧的溢流口连续排入水中。这使泥浆中的土块和粗颗粒泥沙拦截于泥舱内，满舱再去抛泥，减少了挖槽内的回淤; 同时排出的泥浆具有较小的功能位能，使泥沙不潜入到河底，这就有利于泥沙颗粒在较大的面流流速场内紊动扩散，提高边抛施工效果。

3． 2. 3 使用长悬臂架边抛挖泥船边抛

边抛挖泥船沿航道工作时，通过伸出于船舷外的悬臂架上设置的排泥管，将泥浆随挖随抛于航道的一侧，适用于颗粒较粗的砂质土。泥浆抛出的距离取决于悬臂架的长短。虽然边抛方法回淤率较高，但由于节省抛泥作业时间，反而能获得较高的生产率和有效产量。

3． 3 吹填法

吹填法是将挖出的泥土利用泥泵输送到填土地点，以使泥土综合利用。吹填法处理疏浚泥土，不仅能使泥土综合利用，为国民经济的多方面服务，而且避免了疏浚泥土回淤航道的可能性，是一种较优的方案。以吹填法处理泥土，需要认真选择泥场。选择泥场的原则是: ( 1) 根据挖槽的土质、数量来决定泥场范围和容量的大小; ( 2) 选择有低洼、废坑、荒地等有利于容泥的地区; ( 3) 附近有沟渠相通，以便于排水; ( 4) 没有接力泵条件时，只能就近吹填，则需根据挖泥船扬程和排泥管线长度等决定泥场数量和容量。

4 结束语

航道疏浚工程是资金、技术密集行业。为了实现既定工程目的，控制对自然、生态环境产生影响，必须加强施工技术分析。特别是对于疏浚工程量较大或较复杂的工程，更应在多方案比较的基础上精心设计，文明施工、强化管理，严格验收，确保疏浚工程目标的实现。