《抓斗挖泥船平板侧推扫浅施工工法》的应用实例如下:
实例1:大连大窑湾港区航道建设工程北航段疏浚工程(标段一)
该工程位于大连市开发区大窑湾港内,受风浪影响小,平均潮差2.36米,最大涨潮流速0.57米/秒,最大落潮流速0.29米/秒。施工内容主要为航道淤泥、黏十的开挖,总工程量359.4万立方米,航道全长约2千米,设计航道底宽230米,转弯段最宽达326米,浚后设计标高为-15.0米,施工总面积约50万平方米(不含超宽及边坡)。该工程建设单位为大连市港口公用基础设施建设管理中心,施工单位为长江重庆航道工程局。该工程于2006年11月20日开工,2008年5月30日完工,其中施工后期扫浅时间20天。
施工前期主要采用绞吸式挖泥船开挖覆盖层淤泥及少量黏土,后期由于土质较硬,主要采用抓斗挖泥船开挖。由于工程量大,工期紧,下层施工主要采用的是2009年前中国最大的抓斗挖泥船"长鹰50",其抓斗重达120吨。在施工过程中按平均0.5米超深作为目标进行控制,达到设计水深的部分平均超深得到了较为有效的控制,但是仍出现了大量浅点。在该工程后期清浅阶段,用"长鹰50"抓斗挖泥船按照该工法的施工工艺进行扫浅施工,取得了良好的效果。
根据"长鹰50"的抓斗特点制作安装扫浅平板,施工准备工作中调试好GPS电子导航水深图、深度指示仪、船机设备等。"长鹰50"采用钢桩定位方式,扫浅分条宽度根据船宽27米确定为25米;进关距离根据扫浅平板的长度12米确定为10米,每关扫浅面积约为250平方米。为保证扫浅平板下放深度的准确性,在安装完扫浅平板后重新对平板下边缘零点进行校准,与抓斗操作室上的深度指示仪保持一致。一次扫浅分层厚度按20厘米控制,同时施工过程根据扫浅区域周边水深及土质情况进行调整,以避免泥层堆积越过扫浅平板。形成新的浅区。扫浅方向根据测图浅占和深坑分布确定同一深度往返一次扫浅。扫浅时,控制横移侧推扫浅平板的速度在0.5米/秒内,并保持扫浅平板横移侧推速度均匀。
通过采用平板侧推扫浅方法,仅用20天的时间完成了约50万平方米的扫浅面积,工期大为提前。多波束测图显示扫浅区域无任何浅点,统计平均超深仅0.23米,完全符合规范要求。
如果按"长鹰50"传统的逐点清浅方法施工,每正常进一关加上挖泥的平均用时约48分钟,而采用平板侧推扫浅法,每进一关和扫浅的平均时间只有16分钟,节约了2/3的施工时间。采用清挖方式,通过测算,挖泥船每小时油耗比采用平板侧推扫浅法多消耗100千克左右。采取清挖方式,还将产生大量的废方,需要泥驳外运,平板侧推扫浅法利用"去高填低"的原理,不需要外运泥土。
实例2:大连大窑湾航道改扩建二期工程(中心航段与北航段连接段)疏浚工程
该工程位于大连市开发区大窑湾港内,施工区受风浪影响很小,平均潮差2.36米,最大涨潮流速0.57米/秒,最大落潮流速0.29米/秒。施工内容主要为航道淤泥、黏土的开挖,总工程量216万立方米,浚后设计标高为-15.0米。
该工程由长江重庆航道工程局施工,在2008年5月进入后期清浅阶段,采用抓斗挖泥船平板侧推扫浅施工工艺进行施工。在抓斗挖泥船"长鹰50"的抓斗上安装扫浅平板装置,依靠抓斗及扫浅装置自身足够的重量、横移抓斗产生的惯性以及吊臂旋转拖带扫浅平板产生的侧推力,利用"去高填低"的原理,将浅区泥土侧推至深坑,使施工区域有较高的平整度,达到设计标高,符合验收要求。整个扫浅施工过程按施工工艺流程及操作要点有序进行,确保了扫浅施工质量,工程质量达到优良标准。扫浅施工中,施工单位克服了扫浅面积大,浅点多的困难,改传统的抓斗挖泥船逐点清挖方法为平板扫浅方法施工,降低了船机设备的使用成本,提高了清浅施工工效,全部扫浅共用时14天,比常规的清挖施工方法节约22余天。
实例3:三峡库区胡家滩航道维护疏浚工程
胡家滩位于长江三峡库区内,该河段为宽浅型河段,在三峡水库175米蓄水后,受水库回水影响,流水减缓,发生泥砂大量落淤。该河段航道狭窄,若在低水位时施工,必须禁航,对航运影响大,且施工与通航的矛盾非常突出,为保证水库消落期航道畅通,需在高水位时期提前进行航道维护疏浚施工。在三峡水库坝前水位170米以上时,胡家滩受回水顶托,施工区流速平缓,疏浚物以淤砂夹少量卵石为主,在抓斗挖泥船施工后期清浅,适合采用平板扫浅法清浅。
2009年度胡家滩维护疏浚于12月11日开工,2010年元月16日完成,疏浚区面积3.3万平方米,疏浚工程量26270立方米,属浅薄层开挖。施工时,采用"长鹰2号"抓斗挖泥船,先根据河道地形图,对航槽内浅区通挖遍,然后进行测图,对仍尚存的大面积浅区再次用抓斗开挖。由于抓斗开挖的不连续性,最后的测图显示,在航槽内仍有深浅不的杂乱浅点。清浅施工采用平板扫浅,在抓斗完全张开状态下.在斗齿间安装扫浅平板,将平板下放至设计开挖河底高程处,旋转吊臂,带动扫浅平板。将浅点扫入深坑。由于开挖层本身较薄,未分层扫浅。通过一遍扫浅施工后,测图显示,疏浚区全部达到了设计底高程。采用侧推扫浅方法清浅,较逐点清浅法提高了施工效率,施工成本降低。