淺水航道疏浚施工技術探討

淺水航道疏浚施工技術探討

◎ 肖燦輝 中交一航局第二工程有限公司

杜謝貴 中國港灣工程有限責任公司

摘 要：常規(guī)航道疏浚采用大型疏浚設備施工，對于海外淺水航道疏浚缺少有效解決方案。

本文以巴哈馬北阿巴科碼頭航道疏浚施工為例，介紹了采用方駁作為施工平臺，配合挖掘機進

行航道疏浚施工的方法，低成本地解決了外海淺水航道疏浚施工難題，為類似項目提供借鑒。

關鍵詞：淺水航道 疏浚 方駁 施工平臺

進，以及中國與加勒比島國的經(jīng)貿(mào)

交往融合度的提高和合作的進一步

隨著國家“一帶一路”戰(zhàn)略的推

2.工程地質情況、水位情況及施工難點

2.1 地質條件

沉積平臺上，這兩個沉積平臺分別是

巴哈馬群島座落于兩個巨大的

深入，這些加勒比島國迫切希望借

助中國資本和技術改善其落后交通

設施。航海、港口設施的改善對這類

島國的經(jīng)濟發(fā)展可謂舉足輕重，而旅

游業(yè)為這類國家的支柱產(chǎn)業(yè)，其環(huán)

保相關的法律法規(guī)及當?shù)鼐用竦沫h(huán)

效率低物資匱乏等因素，項目推進

保意識較高，同時外上當?shù)?/span>人辦事

周期較長。很多國內企業(yè)推進此類

項目時，習慣性按照國內常規(guī)工藝，

管理理念和思維模式未能轉變，導

致履約困難且施工成本居高不下。

如何確保項目高效履約，還能實現(xiàn)

的問題。

經(jīng)濟效益為國內企業(yè)迫切需要解決

1．工程概況

大、小巴哈馬淺灘，它們主要由珊瑚

于海面之上的部分。沉積層主要是由

礁包圍的沉積碳酸鹽沉積層組成。

巴哈馬群島只是兩大沉積平臺露出

經(jīng)過地質年代的變遷，這些沉積物

探報告》的描述，項目所處位置的巖

石均為堅硬的珊瑚礁和石灰?guī)r。經(jīng)

海洋生物殘骸落入海底后形成的。

逐漸固化形成了碳酸鹽水成巖，根據(jù)

文件《巴哈馬北阿巴科碼頭地質勘

圖1 項目所在地風玫瑰圖

MHWS0.92

MHWN0.80

MLWN0.12

MLLW0.05

MLWS0

起算面MLWS

LAT-0.10

MLW0.06

MSL0.46

MHW0.85

HAT1.15

參數(shù)潮位（m, MLWS）

鉆孔揭露，場區(qū)勘探深度內，表層為

紅樹林根系及其腐植物、淤泥等組

成，下覆基巖為上第三系珊瑚碎屑砂

化碎塊或短柱狀，碎屑結構、薄層狀

巖層產(chǎn)狀平緩。

2.2 水文氣象情況

第四系全新統(tǒng)海相沉積層，主要由

巖，以全～強風化為主，局部為中風

構造，巖體比較完整，構造斷裂少，

巴哈馬常年以東風為主。從10月

巴科島北部，為一新建港區(qū)，設計

巴哈馬北阿巴科碼頭位于大阿

配套設施齊全，碼頭布置為挖入式

航道寬61m，長242.9m，疏浚標高

2.3 施工難點

以下三點：

巴哈馬北阿巴科港潮位

港池，岸線長度324m，面層頂標

本項目疏浚施工難點主要表現(xiàn)在

（1）巴哈馬經(jīng)濟以旅游和金融業(yè)

高+2.4m，前沿設計水深-4.0m。

為-4.0m，其中0+0～0+91.4，原地

面標高為+0.6～+1.8m，分布有紅

部為水域。

樹林和陸生植物；0+91.4～242.9，

原泥面標高為-0.9m～-4.0m，全

到4月，風向主要來自東北部，而5月

至9月主要來自南部的東部,不良氣候

主要為颶風。風玫瑰見圖1。

對實測水文資料的分析表明，北

為主，法律健全，環(huán)保要求極其嚴格。

根據(jù)項目環(huán)評報告要求，本項目施工產(chǎn)

進行疏浚作業(yè)，必須采取將疏浚區(qū)域

與外海隔離，確保施工不破換環(huán)境。

生的渾水需經(jīng)過處理達到排放要求才

能排向外海，若是采用大型船機設備

阿巴科地區(qū)的潮汐是半日潮。基于測

所示。

得的水位，可以得出潮汐數(shù)據(jù)如下表

/

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學術

ACADEMIC

1-4m，國內常規(guī)疏浚設備無法作業(yè)。

（2）是疏浚施工區(qū)域水深只有

（3）是同時巴哈馬工農(nóng)業(yè)極其

落后，物資匱乏，當?shù)責o相關的疏浚

費用高，不經(jīng)濟。

2.4 方案選擇

專用設備。本項目陸域和水域疏浚方

量只有5.4萬方，若從第三國調遣設備

經(jīng)過深入研究地質水文資料和

考察當?shù)厥袌黾案浇鼚u嶼的渡口航道

施工方法，確定航道疏浚施工采取陸

詳見圖2。

上與水上開挖相結合，以陸上為主的

陸域開挖區(qū)域：采用挖掘機配合

思路，整體施工分以下幾部分進行，

圖2 航道開挖平面圖

自卸車的常規(guī)工藝施工，先開挖航道

兩側放坡邊線，然后再將上部開挖至

護岸頂標高，最后從靠近港池區(qū)域向

外海開挖至設計標高。

水深0-3m淺水區(qū)域開挖：在航

道疏浚放坡邊線1m外分別施工兩條

施工便道，在水深到達3m位置分別

此部分開挖采用從港池側向外側推

同護岸頂標高為+2.38m，多余料外

運回填堆場。

水深超過3m區(qū)域：采用帶定位

向航道中心回填閉合形成施工圍堰。

進，邊開挖邊回填圍堰區(qū)域，頂標高

圖3 方駁甲板防護層斷面圖

樁的方駁作為施工平臺和存料區(qū)域，

采取相關的防護措施后，配合挖掘機

船，再循環(huán)作業(yè)。

進行航道疏浚。挖滿一船后開岸卸

安全的情況下，先使用挖掘機盡量多的

機挖除剩余部分及航道掃淺工作。

3.施工方法

3.1 設備選擇及防護措施

圍堰拆除：圍堰拆除，在確保施工

圖4 疏浚示意圖

施工。方駁尺寸為：42.7m（L.O.A）

用自帶坐樁定位。開挖設備選用自有

深7.11m，有效挖深按6.5m考慮。

（2）方駁防護。我方提供各工況

挖除圍堰區(qū)域，然后采用方駁配合挖掘

×14.6m（型寬）×2.7m（型深），采

volvoEC480DL挖掘機，最大垂直挖

及設備相關參數(shù)，由方駁廠家出具甲

板防護措施。具體為方駁甲板甲板四

周采取焊接H250×250型鋼進行防

護，甲板開挖設備工作區(qū)采用鋪設2

混凝土作為防護層。詳見圖3所示。

層硬塑紙，再澆筑20cm厚C30鋼筋

所示。

（3）方駁壓艙水計算，詳見圖4

水上開挖區(qū)域水深為3-4m；

高程起算基準面為：MLWS

需確保疏浚施工在平均高潮位

平均低潮位時不能擱淺，MLW

volvoEC480DL挖掘機有效挖

航道設計底標高為-4.0m，按

±0.00；

區(qū)域采用自由設備進行。水上施工綜

巴哈馬當?shù)噩F(xiàn)有最大的2000t無自航

能力方駁作為施工平臺進行航道疏浚

（1）開挖設備。陸上開挖施工

能進行施工，MHW+0.85m；

+0.06m；

合考慮安全、成本和可操作性，租賃

深：H=6.5m；

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/ 珠江水運

·2018·04

圖5 隔泥幕布設圖圖6 施工圍堰平面布置圖

0.5m超深考慮，則航道實際開挖底分條開挖的施工方法。每條為一個

標高h船位，每次分別開挖干舷兩側區(qū)域，

0

=-4.5m；

則在有：

方駁空載吃水深度為h

1

=0.6m；

L=+0.85m-（-4.5m）=5.35m

h=2.7m-0.6m=2.1m

低潮位水深3-4m

=0.6m+0.95m

滿足要求！

=5.35m+2.1m-6.5m=0.95m

方駁吃水深度：h

31壓艙水

=h+h

=1.55m＜3m+0.06m=3.06m

隔泥幕通長布設在施工區(qū)域周圍，根

錨連接以確保其穩(wěn)固，詳見圖5。

3.2 陸上開挖施工

（4）隔泥幕設置。采用4m寬的

壓艙水深度h

壓艙水

=（L+h）-H

根據(jù)設備性能每次開挖寬度控制在

為確保定位準備，采用與陸上標對標

粗定位，水上GPS進行精調的定位方

完一條后，立即采用測深儀測深，杜

絕少挖或漏挖情況。

2m，開挖完成后再挪至下一個船位。

法，且每次移船卸料時，在干舷側水

造成成本增加。

延長了其使用周期，整個施工過程中

未出現(xiàn)環(huán)境污染問題。

5．結束語

（4）通過對隔泥幕的改造，有效

中做好標記，方便下次移船定位。挖

航道開挖完成后，根據(jù)測深數(shù)據(jù)

施，中國與其他類似巴哈馬的群島國家

合作的深入推廣，類似國家受制國家經(jīng)

越來越多。這就更需要我們綜合考慮

調遣困難、且費用高的國家經(jīng)濟高效

濟及財政狀況，此類中小規(guī)模項目也

如何在這些資源匱乏，大型施工設備

地完成項目履約的問題。通過實踐證

明，對淺水航道進行分區(qū)作業(yè)，最大

限度采用陸上開挖，有效提供了施工

效率。采取租用當?shù)胤今g，并采取相關

的防護措施作為水上工作平臺，配合

挖掘機進行疏浚施工。有效利用自有

疏浚進度和質量，為淺水航道疏浚施

項目提供借鑒和指導。

參考文獻：

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灘中的應用[J],水運工程,2007（8）,95-97.

隨著國家“一帶一路”戰(zhàn)略的實

進行清淺，采用航道開挖設備進行掃

開挖，直至所有淺點清理完成。

4．方案評估

淺，通過多次測深及方駁配合挖掘機

據(jù)項目風向特點，采用10mm對鋼絲

繩按豎向3m一道進行加固，并與地

路上施工部分先挖除+2.3m以

盡量采用陸上開挖的方案能有效提

（1）將采用塊石回填施工圍堰，

高功效。在深水超過2m區(qū)域實際施

受漲落潮影響會出現(xiàn)塌方情況而對

回填再開發(fā)的方法導致部分開挖料

混雜淤泥不能用于回填施工。

上部分，形成工作面。施放出航道邊

線，開挖塊石用于回填0-3m水深部

門施工圍堰，北側施工圍堰設置在航

道開挖放坡邊線1m以外區(qū)域以方便

防波堤施工相結合，借助防波堤作為

施工圍堰平面布置詳見圖6所示。

堆場回填。

圍堰封閉后，即可從港池側向外

工過程，因回填料粒徑小，回填區(qū)域

功效造成一定影響。靠近海岸線位置

存在0.1～0.3m厚度的淤泥層，采用

（2）采用方駁作為水上施工平

設備，解決了淺水航道疏浚難題，不但

經(jīng)濟效益可觀，還有效地確保了航道

工積累了寶貴經(jīng)驗，也為類似海外工程

后期圍堰拆除施工。南側圍堰施工與

航道疏浚施工南側的施工便道便道。

海倒退，邊開挖邊回填，多預料運至

3.3水中開挖施工

水中部分考慮采用由外內推進，

臺，配合挖掘機進行疏浚施工，很好地

解決了淺水航道疏浚難題，也存在定

作業(yè)時，但總體淶水經(jīng)濟效益可觀。

（3）水下開挖邊線控制是難點，

位調整時間的問題，尤其是進行掃淺

施工中盡量做到一次開挖到位，并盡

量超挖，避免因便道拆除后再清淺點

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