抓斗式清淤适用于开挖泥层厚度大、施工区域内障碍物多的中、小型河道,多用于扩大河道行洪断面的清淤工程。抓斗式挖泥船灵活机动,不受河道内垃圾、石块等障碍物影响,适合开挖较硬土方或夹带较多杂质垃圾的土方;且施工工艺简单,设备容易组织,工程投资较省,施工过程不受天气影响。但抓斗式挖泥船对极软弱的底泥敏感度差,开挖中容易产生“掏挖河床下部较硬的地层土方,从而泄露大量表层底泥,尤其是浮泥”的情况;容易造成表层浮泥经搅动后又重新回到水体之中。抓斗式清淤的淤泥清除率只能达到30%左右,加上抓斗式清淤易产生浮泥遗漏、强烈扰动底泥,在以水质改善为目标的清淤工程中应用相对较少,主要用于各类港池、码头和航道的疏浚。
1.施工准备
① 气象收集
收集未来五天天气预报及施工区域海况,根据气象、海况情况合理安排施工。
② 浚前测量
港池清淤前由测量人员使用测深仪进行原泥面测量,并邀请业主、监理共同确认,绘制平面及断面图各方保存。
③ 船机准备
准备抓斗式挖泥船、泥驳、拖轮和交通船。
④ 办理水上水下施工作业相关批复文件。
2. 建立挖泥平面网格
施工时根据建立好的施工区域小网格,对挖泥进行定位,每一抓的位置对应于每一小网格,按分区、按船地依次施工。
3.挖泥船的粗定位
挖泥船由锚地通过设置的标识驶入施工现场水域,在挖泥船操作室里的电脑显示屏上看到挖泥船进入拟施工区后,立即按照已经设置的合适的标识位置抛船艏及船艉八字锚。
4.挖泥船准确定位
挖泥船粗定位完成后,通过电脑显示屏,由操作手指挥,对挖泥船进行准确定位,把挖泥船准确定位在施工区的具体挖泥地点,并系紧各条缆绳。利用现场GPS(厘米级精度)进行校核,当其误差在允许范围内后,方可进行挖泥作业。
抓斗式挖泥船施工示意图
5.泥驳靠泊挖泥船
自航泥驳需在指挥人员指挥下慢速靠近挖泥船侧方。
6.挖泥方法
抓斗挖泥采用“横移挖宽,纵移挖长”的方法进行。
7.边坡挖泥
边坡开挖尺寸不允许小于设计尺寸,抓斗不可能挖出斜坡,需进行分层阶梯开挖,按照“下超上欠,超欠平衡”的原则,最后形成设计边坡。
8.挖泥分层及槽底标高控制
纵向上根据挖泥顺序开挖,横向上分层开挖,如果用大型抓斗,以一斗的挖深2m为一层,以免泥土塌入已挖坑中。
9.泥驳装泥、运泥、抛泥
① 挖泥船挖泥之后,将挖出的泥装到泥驳上,泥驳满载后自航至抛泥点进行抛泥。
② 炸礁产生的石料通过登陆艇倒运至上料码头,石料利用到后方大区回填使用,不在弃泥点进行弃料。
10.挖泥船抛锚、起锚及移船
① 抛锚、起锚
抓斗挖泥船抛锚、起锚由专人指挥,事先要了解锚区的潮流流向与速度、海床持锚情况等。抛锚应先抛潮流上流方向的锚,然后松缆再抛下游方向的锚;起锚时相反,先起下游锚,带好拖轮后再起上游锚。每次抛锚位置事先由技术人员按挖泥位置长度、缆绳长度确定抛锚距离及角度,由船长指挥抛锚定位。
② 小范围移船
在同一挖泥区内挖泥船的横移与纵移属小范围移船,抓斗挖泥船主要靠绞、放锚缆来完成;绞、放锚缆满足不了移船要求时,用起锚艇给挖泥船移锚,使移锚后的挖泥船又可在新的范围内通过绞、放锚缆移位挖泥。
③ 大范围移锚
抓斗挖泥船由一个挖泥区移至另一个挖泥区为大范围移船,大范围移船需收起全部锚缆,用拖轮拖至新挖泥区重新抛锚。所有的抛锚地点均事先计算确定,以最大效率为原则,避免重复起、抛锚。
绞锚结束后和施工过程中需常对锚缆进行检查,发现走锚、松缆要及时采取措施,并重新测定船位,保证船定位准确。
11.施工记录
挖泥施工前把建立好的总挖泥施工区域网格图和各区段挖泥网格图交给挖泥操作手,挖泥操作手必需随时在网格图上标明完成区域的位置等挖泥情况,在网格图上做好详细的施工记录,以防止每作业班交接过程中漏挖及重复施工。
12.浚后测量验收
港池疏浚完成后,委托具有测绘甲级资质(国家测绘地理信息局颁发)的单位采用多波束测深仪进行1:1000扫海测量,提交合格的水深图。
13.海洋动态环境监测
在疏浚挖泥施工过程中,委托具有资质的监测单位在疏浚挖泥现场以及倒泥点进行海洋动态环境监测,保证施工环保满足要求。
抓斗船必须与驳泥船配合使用,抓斗抓上来的淤泥,需卸入旁边的驳泥船,通过驳泥船运输至码头,从驳泥船卸泥仍然需要使用岸边抓斗,将驳船上的淤泥移至岸上,再通过汽车或其它工具倒运到岸上的淤泥堆场中。