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茂名港码头港池疏浚设计及施工质量控制

2021-04-05赖铭广东航鑫咨询有限公司

珠江水运 2021年5期
关键词:港池斗式基槽

赖铭 广东航鑫咨询有限公司

1.工程概况

本项目位于广东省茂名港水东港区。项目的主要建设内容包括新建一座万吨级沉箱重力式码头,新建一条263.2m的护岸,及码头后方堆场,疏浚工程及码头附属设施。本项目的疏浚工程主要包括码头基槽开挖和码头前沿港池水域疏浚两个部分。码头及护岸疏浚的主要工程量如表1。

2.码头的设计条件

2.1 水文及潮流条件

茂名港属于不正规半日潮港,平均海面为1.9米。平均潮差1.75米,受热带风暴、强热带风暴和台风影响时港内水位一般可增高1.2米;该港的潮流属往复流,涨落潮流方向基本和水道方向一致。项目所在地高程基准面采用当地理论最低潮面。

水东海区的潮汐主要受外海潮波的控制,外海潮波由东南向西北传播。涨潮流速在0.93-3.33km/h之间;落潮流速在2.03-5.18 km/h之间。

2.2 气象条件

(1)气温。根据历年气象资料监测,气象数据如下:

历年极端最高气温为37.2℃;历年极端最低气温为3℃;年平均气温22.3℃;最热月为7月,月平均气温为28.5℃;最冷月为1月,平均气温为15.6℃。

(2)降水量。年最大降水量为2169.5mm,最低降水量为1009.9mm;年平均降水量为1265mm,一日最大降水量为182.3mm。

表1 码头、护岸主要疏浚工程量表

(3)风况。项目所在地属海洋性季风气候,上半年以西南风为主,下半年以东北风为主。据监测资料,常风向为ESE,出现的频率是16.0%;次常风向为ENE,出现频率是15.0%。

2.3 波浪情况

茂名港海域受外海波浪影响大,海域波型主要是以风浪为主的混合浪。全年波向以ESE向为主,出现的频率为15.9%,西向浪紧随其后,出现的频率为10.7%。年平均有效波高(Hs)是1.23m,方向是ESE。

2.4 海岸地貌及地质条件

茂名海岸带地貌是在多种动力和地质因素共同作用下而形成的,主要类型有海滩、海积平原、泥质潮滩;另外还有砂泥质潮滩及少量的红树林海岸。

茂名港的地质构造属于华南褶皱系,在地质构造上属缓慢上升和较稳定的地区,地质主要构造线方向为NE-SW向。地震影响较小,地质条件适宜开发建设港口。

3.疏浚施工工艺选择

3.1 项目特点

结合本项目的位置、水深、气象、土质条件的特点,对施工合同文本对项目的要求,分析出本工程施工有以下特点:

(1)码头上游是海水养殖区,缆绳、废弃杂物较多,对施工船舶造成影响,会增加施工的难度。

(2)本工程距离水东港区航道较近,且航道为单向通航,挖泥疏浚时候会对航道内的进出船舶有影响。

(3)项目疏浚工程量大、挖深大、工程要求的节点工期多。基槽开挖施工区域狭窄,操作面有限,为了按照合同保证项目节点工期,只能多投入挖泥船,合理有序安排船舶作业。多艘挖泥船之间也会造成一定程度的相互施工干扰,影响项目的顺利施工。

(4)项目施工过程中,疏浚作业过程中,码头装卸、航道船舶不停,会给施工协调,增加难度,需要与航道管理部门、项目业主多方沟通,众多的船舶在同一区域内施工和运营,在一定程度上也增加了现场的一个安全隐患。

3.2 施工工艺的选择

图1 分项工程验收程序图

(1)挖泥船型选择。重力码头前沿紧挨主航道,航道设计宽度为120m、水深为9.6m,为单向航道。用于疏浚工程的船舶主要有耙吸式、链斗式、铲斗式、抓斗式等4种挖泥船型。由于码头附近港池杂物较多,距离养殖区和滨海旅游区较近,对环境的影响比较大。此外,合同对工期有严格的节点要求。综合考虑到上述各种因素,本项目不能使用自航式耙吸船、绞吸船等船型施工,项目部经过多方论证比选并征求相关专家意见,最终选用链斗式挖泥船作为本项目的施工船型进行施工。

(2)挖泥生产率的确定。根据项目勘察报告,在负6米以上淤泥土质主要以2级土为主,而在负6米以下部深度范围淤泥土除了2级土以外还有3-4级土的存在。根据项目土质类型,选用链斗式挖泥船进行施工,链斗挖泥船的生产率按照公式(1)计算确定。

式中:W-生产率(m3/h)

n-链斗运转速度(斗/min)

c-泥斗容积(m3)

fm-泥斗充泥系数

B-土的搅松系数

n=37.5/450×350=29.2斗/min(链斗电机转速350rpm)

图2 基准面换算关系图

根据生产率公式的计算,理论上选用723m3/h的链斗式挖泥船即可。为了保险起见,项目部就近选择一艘生产率为750m3/h型链斗式挖泥船作为本项目的施工船舶。

4.疏浚工程质量控制措施

4.1 树立质量第一的理念

为了对疏浚工程施工项目质量进行有效保障,监理部需要正确认识项目质量工作的重要性,根据项目实际情况、项目设计实施标准及规范,针对性的制定监理规划和监理实施细则,项目部组织全员进行认真学习,掌握质量监控的要点,全员树立质量第一的的理念。项目部制定了分部分项工程检验流程图,见图1。项目部严格按照流程图程序要求进行项目重点部位的质量监控。

4.2 标高和平面控制及时复核,确保定位准确

工程定位采用坐标定位,平面坐标采用1954年北京坐标系,码头前沿线与已建码头前沿线平齐,项目部要对标高点和平面控制点进行不定期的经常复核,确保基准点的准确。基准面与85国家高程基准面的换算关系如图2所示。

4.3 施工过程严格控制超挖

挖泥船为保证施工质量应分层、分段开挖,开始分层厚度大,保证施工效率,最后一层厚度小,进行精挖防止出现超挖。施工项目部及监理部要对每挖一层后的水深加强监测,防止漏挖和超挖。在疏浚过程中经常进行多波速水深测量,并将测量得到的结果及时向施工项目经理部和监理部进行汇报。实时掌握挖泥船挖深情况,采取措施控制超深。

4.4 土质检测及清淤

疏浚开始前,项目参建各方要按照规范要求对疏浚土的土质进行检验,并将检验结果告知参建各方。通过激光粒度分析仪,快速检测疏浚土的土质含泥量,符合标准的疏浚淤泥土允许倒入指定的倾倒区。对不符合要求的泥土禁止向清废区倾倒,应该采取处理措施后方可倾倒,确保疏浚部不污染海洋生态环境。因此在挖泥施工过程中须加强监测。

4.5 基槽港池挖泥平整度控制

码头基槽及前沿港池的疏浚过程中,要采取措施进行合理开挖,要保证槽底和港池底部的平整度,避免出现垄沟,影响后期的沉箱安放和二次进场施工。增加工程成本和施工质量。要通过DGPS对链斗船进行平面定位,实时显示出链斗平面位置,确保水下基床平整。基槽开挖要采取必要措施保证施工。

5.结语

茂名港水东港区正源码头港池疏浚项目的顺利实施,表明在单向航道附近进行码头港池疏浚采取的措施是可行的,施工过程中所用到的施工工艺和质量监控措施是得当的。本项目的成功实践,可为类似项目提供参考与借鉴。

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