摘要：介绍了重力式码头以及重力式码头在施工中出现的基槽清淤问题，对工程基础施工中出现的回淤情况进行了简要的分析，并总结了目前国内面对基槽淤积问题采取的技术对策及措施，主要是根据现场的施工条件利用合适的挖泥船进行基槽清淤工作，进而总结了国内外针对重力式码头基槽回淤问题的研究现状，最后对接下来的研究做出了展望。
关键词：重力式码头；基槽回淤；挖泥船
1 基槽回淤问题的介绍
在实际的工程施工中，人们往往将回淤沉积物厚度简称为回淤厚度，因为这个原因，造成混淆了浮泥与回淤泥沉降物，最终造成回淤沉积物厚度的检测手段选择出现错误。
含泥量少于150％或密度大于1260千克/立方米的泥浆在泥沙淤积1〜2个月时与淤泥相对接近，可以作为沉积物沉积。在回淤沉积物上方，1050〜1260千克/立方米之间的泥浆密度的，称为泥浆。没有强度和粘附力的泥土通常是属于流体类别且不属于土壤的漂浮泥土；但是，回淤沉积物则属于淤泥性土的范围。
回淤沉积物究其本质来说还是属于土的范畴，基床若积累了过多的回淤沉积物或换填材料会明显加大含泥量、显著减少了内抗剪强度，压缩性增大，因而沉降量加大、稳定性降低。
在进行重力式码头施工时，完成基槽的开挖工作之后，会出现回淤，而且回淤产生的速度远远的高于正常标准，进而使得在较短的时间内回淤沉积物堆积，高于相关规范中定义的沉积物标准。当基槽淤泥淤积较严重时，潜水员的正常工作受到上游淤泥的影响。因此，潜水员需要对基槽进行整平作业，以防止其对潜水员正常工作的影响。但是，由于规定的沉积物重量比实际的小得多，所以潜水员在基槽上的工作不能有效地进行。
2 基槽回淤引起的问题
重力式码头基槽回淤产生的问题主要表现在以下几个方面：首先，完成了基槽开挖后，回淤速度加快造成沉积物超过《重力式码头设计与施工规范》（JTJ290-98）和《港口工程质量检验评定标准》（JTJ221-98）等相关标准，造成了一定的沉积；其次，基床抛石和夯实的工作完成后，上层沉积物重量过大会严重影响潜水员和基床作业的正常工作；最后，基槽底部会降低墙体与基床之间的摩擦系数，严重危害了重力式码头的安全施工，如若不重视可能会导致安全事故的发生。
3 基槽回淤问题的解决措施
在重力式码头的施工中，如若在完成了基槽的开挖工作之后，出现了回淤现象，且问题不是很严重的情况下，施工单位可以采取抓斗式挖泥船清淤。如果出现了基槽回淤情况严峻的问题，通常采用的补救措施是利用绞吸式挖泥船进行疏浚和清除淤泥，一般情况下不采取斗式挖泥船进行疏浚和清除淤泥，究其原因主要是回淤沉积物的柔软性和流动性比较大。下面介绍各种挖泥船及其特点。
3.1 绞吸式挖泥船
绞吸式挖泥船很少有自航的情况。绞吸式挖泥船是利用刀具旋转绞动河底土壤，并与水混合形成泥浆通过吸泥管吸入泵体内并通过排泥管排送至排泥区。生产过程如下：疏浚，泥浆运输和卸泥自行连续完成。生产效率较高，一般为40～400 /h，挖深3～10m，现代大型挖泥船生产率可达5000 /h以上，挖深可达35m。
风浪以及流速较小的内河、湖以及沿海港口一般较适合运用绞吸式挖泥船疏浚。砂壤土、淤泥等土质较适合绞吸式挖泥船的作业要求，装上带有齿牙的绞刀后也可挖粘土，但是工效较差。
绞吸式挖泥船根据所采用的定位装置不同，施工方法也有所区别，其中对称钢桩横挖法是最经常采用的方案，还有钢桩台车横挖法。当配备三台电缆定位设备的挖泥船位于大面积风浪中时，一般情况下适合采用三索定位横切施工。配备锚索横切设备的绞吸式挖泥船一般采用横向开挖方式，在相对较大流量或风速的地区采用锚索进行横向开挖。
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3.2 耙吸式挖泥船
一台大型的自航式、装舱式挖泥机，配有耙头挖掘机械相关装置和液压抽吸装置，被称为耙吸式挖泥船。耙吸挖泥机在挖泥时，将耙吸管拖到河底，在真空泵的作用下，通过耙头和吸管从泥浆底部吸入泥浆舱内，待泥舱装满后，船将航行到污泥排放区，打开泥门卸泥，也可以将挖起的泥土直接排出船外。一些耙吸式挖泥船还可以将满载于泥舱的泥土自行吸出进行吹填。
耙吸式挖泥船具有良好的航行性能，自行导航，自行挖掘，自动装卸，倾卸，在航行操作中不需要定位装置。适用于无掩护、窄、平直度要求不高的沿海进水航道的挖掘和维护，以便在疏浚泥浆时具有最高的效率。
3.3 抓斗式挖泥船
抓斗式挖泥船一般分为自航式和非自航式两种类型。自航式一般都自身带有泥舱，等待泥舱装满后航行至排泥区将泥卸出；非自航式是通过泥驳进行装泥和卸泥作业。运用钢缆上的抓斗进行挖泥作业，并在其重力的作用下，进入一定深度的水中，并入泥土中，关闭抓斗，完成挖砂抓砂的工作。最后通过操控船上的大型起重机械拉起抓斗直至拉出水面，并往反方向回旋到指定的位置将全部的泥沙倒入泥舱或者是泥驳中，重复此步骤直至挖泥工作完成。
抓斗式挖泥船大部分情况下应用于航道、港池及水下基础工程的挖泥作业工作。抓斗式挖泥船适用于挖掘卵石、淤泥和粘性土等，但是一般不适用于挖掘粉砂土和细砂。如果采用特殊制作的抓斗，则也可以应用于水下的清除碎石作业。
抓斗式挖泥船一般情况下都采用纵挖法施工，根据现场实际的施工条件而选择采用顺流、分条、分段、分层施工。当泥层厚度较薄，泥土较软时，可采用梅花疏浚法，即疏浚挖泥船处于疏浚状态时，挖泥时下斗的位置不连续，即在斗与斗之间都留有一定的距离，前移后挖第二排时，在原第一排两斗之间处下斗，这样依次进行，使泥面呈梅花形土坑。
3.4 铲斗式挖泥船
铲斗式挖泥船是一种非自航的单斗式挖泥船。挖起的泥土卸入停靠在船旁的泥驳，满载后运至卸泥区卸泥。
铲斗式挖泥船因生产率不高而不能广泛采用，但由于有较大的切削力，故仍然得到一定的发展。它适用于挖掘粘土、砾土、卵石、珊瑚礁和水下爆破的石块等，还可以清理围堰，将沉积物打捞上来并清除水下障碍物。
4 总结与展望
重力式码头的施工质量将决定我国的水运事业是否能够实现大型化、深水化发展。然而，在实际施工过程中的基槽回淤问题是较难解决的。在当前的实际施工中，施工单位主要采用的是事后控制，即基槽回淤问题出现以后再采用挖泥船清除淤泥。这是一种类似于“亡羊补牢”的做法，是在迫不得已的情况下才采取的补救措施。
目前，针对重力式码头基槽回淤问题的事前控制的相关研究还比较欠缺，对这方面的研究将会是以后的研究方向。项目策划组织者应在基槽回淤问题出现以前，应当事先就对这一问题给予足够的重视，采取事前控制措施，通过事前及事后控制措施相结合，能够妥善地解决好重力式码头基槽回淤问题。
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论文作者:谭定杰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/4
标签：挖泥船论文; 沉积物论文; 重力论文; 抓斗论文; 淤泥论文; 码头论文; 泥浆论文; 《基层建设》2019年第9期论文;