絞吸船疏浚施工工藝

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【摘要】主要對某河道拓寬土方疏浚施工工藝進行闡述，介紹絞吸式挖泥船的基本工作原理及施工工藝，并且探討不同土質的施工操作方法，希望能為今后河道疏浚土方工程提供參考。

【關鍵詞】絞吸船疏浚；施工工藝；管道鋪設；操作方法

1引言

絞吸船是現(xiàn)代疏浚工程中最常用的疏浚工具之一。絞吸船主要采用安裝在橋架端部的絞刀頭進行底泥挖掘，通過大型泥泵進行吸泥和泥漿排送。施工時以鋼樁、三纜定位裝置、定位樁等為圓心進行定位，利用船體兩側橫移錨進行擺動挖泥作業(yè)，其特點是單船獨立施工，管道泥漿輸送，挖泥、運泥一次同時完成，可疏?？纱堤睿瑢ν临|適應性較好，定位控制較高，具有較高的工作效率和廣泛的適應性，因而在河道拓疏工程中廣泛的使用[1]。

2工程概況

臺州市椒江區(qū)洪家場浦排澇調蓄工程，整治河道總長18.2km，河寬100～182m，河底高程-1.0～-2.0m，工程等級Ⅲ等，防洪排澇標準為20年一遇。土質主要為黏土及淤泥夾粉土，土質為1～4類土，土方開挖總量約1.47×106m3，疏浚至約10km距離的棄料場。受工程地理位置的限制，結合本工程施工現(xiàn)場實際情況，河道土方主要采取3508型斗輪式絞吸船（排距3000m、流量600m3/h、功率420kW）進行土方疏浚開挖，配備2臺增壓泵船（泥泵流量600m3/h、功率315kW）接力輸送。

3絞吸船基本工作原理

斗輪式絞吸船是水力式挖泥船中較普遍的一種，其基本工作原理是通過用安裝于架橋端部的可旋轉的圓形斗輪組刀頭進行挖掘破泥土作業(yè)，旋轉的斗輪將泥（沙、石等）連續(xù)不斷地絞松，并進行泥水混合，由離心式泥泵產生的真空壓力把挖掘所得的泥漿吸入、提升，通過排泥管線、接力泵接力輸送到棄料場[2]。

4管網(wǎng)布置

4.1管線設計

由于本工程輸泥管線連接距離較長，為了保證輸送效率，輸泥管道的布置盡可能縮短管道的長度。根據(jù)船體操作擺動的需要，采用浮管與船體尾管連接，且管道布置河道需保持河道通航要求，故需在浮管后全線河道內均布置以潛管為主，潛管后需上岸跨堤至堆土場段，安裝岸管連接。整個疏浚排泥管道按泥漿泵的功率與輸送距離，在中間加設了2臺接力泵。

4.2管道敷設方法

4.2.1浮管敷設

在絞吸船輸送泵尾管后敷設一定長度的浮管。浮管采用塑料浮筒套設鋼管的形式，鋼管間用1.5m長的橡膠管柔性連接。使得挖泥船泥漿泵體輸出管和潛管有良好的活動余地，浮管與潛管間的連接應保證管線整體彎曲平順。因浮管受水流、風浪及吹填施工時的沖擊力等影響，浮管應有固定裝置，控制好浮管擺幅和線路順暢。

4.2.2潛管敷設

施工前將預先選擇在較寬敞的岸邊連接輸泥管線，水下潛管的組裝采用“3+1”的結構，采用鋼管和軟管交叉連接的方式。目的是使管道在排泥的過程中，即保證了管道的剛性，也增加了柔韌性，且保證了河道通航的需求。鋼管連接處采用橡膠墊圈封閉，必須保持管道的封閉性。連接成型后的潛管采用拖船，拖帶進入水域，牽引前行至計劃沉放位置，采用專用接管船進行連接密封，對潛管進行加壓檢測，無漏氣、漏水情況后，敷設沉入水底。潛管沉放完畢后，在潛管沿線設置明顯的防護樁及標志，避免過往船舶在潛管作業(yè)區(qū)內拋錨、撞擊管道等。

4.2.3岸管敷設

岸管由鋼管和彎管、橡膠管組成，并采用橡膠墊圈、螺栓連接，鋪設時采用人工挑抬，鋪設盡量平坦順直，避免死彎。

4.3管道施工要求

排泥管道在整個輸泥施工中，應時常進行管道的檢查，盡量避免輸泥管爆裂、接頭和滲漏等情況。施工過程中如發(fā)現(xiàn)磨損嚴重管道，立即更換。在絞吸船開始疏浚作業(yè)前，必須進行管道的試運行，吸入清水加壓，整條排泥管道經清水輸送，保證全線密封無滲漏情況后，方才正式開始施工排泥作業(yè)。

5施工工藝方法

絞吸船的基本施工方法是橫挖法。本工程采用鋼樁定位橫挖法，即利用2根鋼樁輪流交替插入河底，作為擺動中心，并利用絞刀橋前部的左、右擺動纜的交替收放，使船體來回擺動進行挖泥。當絞刀擺至挖槽右（左）邊緣時，放下左（右）鋼樁升起右（左）鋼樁，同時放松右（左）邊纜收緊左（右）邊纜，使絞刀往左（右）擺回，這時船體向前移動一定距離。采用這種定位方法，由于絞刀挖泥時船體有2個擺動中心，使絞刀的挖泥軌跡重疊和遺漏。故應采用主副樁法，即以一根鋼樁為主樁，始終對準挖槽中心線，作為橫挖的擺動中心，而以另一根鋼樁作為副樁為前移換樁之用。因為只有1個挖泥擺動中心，所以絞刀挖泥軌跡互相平行，只要鋼樁的前移距保持適當，就可避免超挖和漏挖。為了準確地控制換樁位置，須在挖槽中心線左右兩側各增設1對視線標。對于整個河道工程的土方疏浚，按分區(qū)段、分條、分層方式實施開挖。1）分區(qū)段：河道疏浚長度較長，根據(jù)船尾水上活動管線的長度、河道設計結構情況、工程現(xiàn)場實際情況等因素確定分區(qū)、分段進行施工。2）分條：橫挖法的挖寬按船長來確定，挖槽的最大寬度一般控制在船長的1.2～1.4倍。故疏浚河道較寬時，則需分條疏浚。本工程河道較寬，寬100～182m，故挖泥船應采用多條開挖施工方式。3）分層：當挖泥層厚度較厚時，需分層作業(yè)。分層的厚度應根據(jù)土質和泥層厚度確定，對堅硬土分層厚度應減小，對松軟土應大挖深小進尺分層。分層采用“上層取平，中層取量，下層保質”的方法。

6對不同土質的操作方法

對不同土質采取不同的操作方法：1）開挖硬質黏土：硬黏土含水量低，黏度和硬度都很大，不容易塌方和挖掘破碎，斗輪頭絞刀掘進困難，需加大動力，降低斗輪頭轉速、擺動速度、縮短前移距、薄層施工。必需時可沖水，增加黏土含水量，減少掘進難度。2）開挖松散沙質土：松散沙土粒徑較小，均勻，呈松散狀態(tài)，易塌落。開挖厚度可較大，以提高疏浚效率。但砂土對斗輪頭絞刀、管道及機械的磨損較嚴重，為減少機械的損耗，可時常加大吸水量來減少磨損度，斗輪絞刀可采用低速，根據(jù)吸泥口吸距和沙層厚度采用定點、定吸操作方法。3）開挖硬塑性或可塑性黏土：該土質容易坍塌和回淤，施工分層厚度可取較大值，挖掘土易黏住斗輪口，減少口輪納入量，使斗輪絞刀轉速下降，逐步喪失斗輪絞切功能，故需時常清理堵塞物，也可在斗輪絞刀頭安裝高壓沖水設備沖洗。

7結語

通過本文的探討，絞吸船疏浚施工工藝、方法得到了進一步的鞏固與加深，為今后在類似疏浚工程施工中提供借鑒作用。在絞吸船的疏浚施工中，不僅操作方法、施工工藝等對工程的效率、進度、質量起著關鍵性作用，而且管道的鋪設布置、維護與管理，對工程施工的各類效益也起著至關重要的作用。

【參考文獻】

【1】王春成.大型絞吸船大排距施工工藝[J].中國水運,2013(3):11-12.

【2】高偉,韋東.絞吸船施工要點及措施[J].中國港灣建設,2011(2):90-91.

作者：金鐘銘 單位：浙江省水電建筑安裝有限公司