對港口航道施工常見安全問題與措施研究獲獎科研報告

對港口航道施工常見安全問題與措施研究獲獎科研報告【摘

要】多種因素均可能導(dǎo)致港口與航道工程大體積混凝土施工出現(xiàn)裂縫問題，如施工工藝、施工材料、養(yǎng)護(hù)處理、地基處理、具體設(shè)計。為盡可能控制大體積混凝土施工裂縫，針對性的裂縫控制策略選用必須得到重視。

【關(guān)鍵詞】航道施工;安全問題;措施研究

一、港口航道施工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

為了應(yīng)對港口航道發(fā)展的新需求，國家在港口航道建設(shè)方面做出了一下調(diào)整：（1）增加港口航道的數(shù)量。（2）擴建大型海航和內(nèi)河港口。（3）建設(shè)多功能性大型綜合港口。港口航道與護(hù)岸工程在建筑施工中屬于難點工程，特別是大型港口航道的施工面對復(fù)雜的環(huán)境，對于施工技術(shù)要求較高。為了滿足港口航道建設(shè)的新需求，我國港口航道施工質(zhì)量控制應(yīng)用信息化管理技術(shù)，并逐漸的向?qū)I(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化管理轉(zhuǎn)型。

二、港口與航道工程大體積混凝土施工裂縫問題分析

（一）設(shè)計問題

設(shè)計問題往往與港口與航道工程大體積混凝土施工裂縫的出現(xiàn)聯(lián)系緊密，如工程設(shè)計不合格，一類結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)象很容易因此出現(xiàn)。如港口與航道工程的設(shè)計質(zhì)量不合格，大體積混凝土結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)應(yīng)力失衡問題，裂縫問題在應(yīng)力沖突現(xiàn)象下的出現(xiàn)幾率將大幅提升。

（二）輸送泥漿

當(dāng)施工不當(dāng)時易引起護(hù)岸或碼頭塌方，造成不可估量的損失。輸送泥漿過程中關(guān)鍵要控制好時間。一些作業(yè)繁忙的港口來往商船較多，影響輸送效率。施工企業(yè)應(yīng)該合理安排輸送泥漿的環(huán)節(jié)。一些老航道或繁忙航道可以采用水下管道敷設(shè)的方式輸送泥漿。水下深度一般為2.5米，深度不足的位置需要重新挖槽，再敷設(shè)管道。輸送泥漿的管道敷設(shè)前需要實際考察水下環(huán)境，了解地形，結(jié)合實際情況敷設(shè)管道。不符合管道敷設(shè)條件的采用其他方式輸送，如船舶輸送。船舶輸送適合距離沿岸較近的護(hù)岸工程施工，且需要安排好進(jìn)出航道的作業(yè)時間，錯開港口航道繁忙時段。

（三）養(yǎng)護(hù)及其他問題

養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)直接影響港口與航道工程大體積混凝土施工質(zhì)量，如出現(xiàn)養(yǎng)護(hù)不當(dāng)、拆除模板過早等情況，養(yǎng)護(hù)措施的不當(dāng)很容易導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。此外，地基處理不當(dāng)、選用技術(shù)落后等問題同樣可能引發(fā)施工裂縫，這些也需要得到施工單位的重視。

三、港口航道疏浚工程的重點施工技術(shù)

（一）泥土處理技術(shù)

吹填方法是把泥泵中的泥土傳送到填土地，使用綜合性管理技術(shù)和方法，這樣可以將泥土阻擋在外，防止進(jìn)入到航道里面，也可以避免河道的再次污染或者堵塞現(xiàn)象。使用吹填方法的時候，需要在合適的泥土場開展，如果沒有無接力泵，那么就要結(jié)合挖泥船的管線和揚程來選擇，比方說廢坑或者荒地這類區(qū)域，可以在這些地點建立溝渠，保證施工工作的有效開展。

施工人員先使用長懸臂架，并且利用挖泥船來排盡泥土，合理地協(xié)調(diào)好這兩項工作，放置好泥漿在航道一邊，并且回收和使用體積較大的沙質(zhì)土。溢流方式也是需要利用泥泵來吸入泥漿，然后使用泥艙進(jìn)行運輸。溢流口需要設(shè)置在泥艙兩邊，通過溢流口來疏通管道中的水，這種處理方法可以綜合地處理泥土，更好地節(jié)約時間，促使工作效率的提高。

（二）設(shè)計控制策略

為有效控制港口與航道工程大體積混凝土施工裂縫，設(shè)計控制策略的合理選用極為關(guān)鍵，具體可從結(jié)構(gòu)設(shè)計與溫控設(shè)計入手。在工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需結(jié)合大體積混凝土的使用環(huán)境、預(yù)期壽命、結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行設(shè)計，以此合理設(shè)計混凝土強度等級、構(gòu)造措施、結(jié)構(gòu)形式。為避免結(jié)構(gòu)突變，降低基礎(chǔ)約束和應(yīng)力集中，應(yīng)采用簡單的結(jié)構(gòu)形式，并合理設(shè)置變形縫?；跍囟葢?yīng)力和溫度場計算，可準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)薄弱部位，這類部位可通過加設(shè)鋼筋網(wǎng)片等構(gòu)造鋼筋、增加小間距與小直徑構(gòu)配鋼筋的方式進(jìn)行加固，以此提升抗裂性能。合理設(shè)置閉合塊、暗梁、提高配筋率，并考慮保溫和養(yǎng)護(hù)要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計即可更好服務(wù)于施工裂縫控制;溫控設(shè)計需圍繞原材料的合理選擇、配合比優(yōu)化展開，這一設(shè)計需關(guān)注大體積混凝土的抗裂性能提升和絕熱溫升控制，在保證其工作性能前提下，具體設(shè)計需盡可能降低單位用水量。具體設(shè)計應(yīng)基于低水膠比、低坍落度、低砂率、高性能引氣劑、高效減水劑、礦物摻合料展開，以此降低水泥用量及水化熱。設(shè)計需結(jié)合開裂敏感性試驗，并通過有限元分析法或試驗法明確大體積混凝土的內(nèi)部最高溫度、澆筑溫度、出機口溫度、溫度應(yīng)力，以此合理選用摻混凝性減水劑、埋設(shè)測溫元件、埋設(shè)冷卻水管等措施，即可更好控制施工裂縫。設(shè)計需保證施工階段混凝土澆筑溫度控制在5～30℃區(qū)間，內(nèi)部最高溫度需控制在70℃內(nèi)，內(nèi)表溫差需控制在25℃內(nèi)，大體積混凝土的降溫速率需控制在2℃/d內(nèi)。

（三）挖槽

港口航道挖槽采用信息化、專業(yè)化的挖槽設(shè)備。在正式開挖之前需要按照試挖的參數(shù)調(diào)整開挖設(shè)備，并以試挖的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為參考組織開挖。在開挖的過程中，對需要迂回施工的區(qū)域需要結(jié)合實際情況判斷開挖條件，并對漏挖的地方重新開挖。但為了避免對統(tǒng)一區(qū)域重復(fù)開挖，正式開挖要嚴(yán)格按照開挖參數(shù)調(diào)整船位。開挖的過程中要不斷的分析開挖情況，發(fā)現(xiàn)開挖問題技術(shù)補救，以防小誤差發(fā)展為大問題。

結(jié)束語

綜上所述，港口航道的建設(shè)與發(fā)展對于我國對外貿(mào)易和海洋資源的開發(fā)探索有著重要的促進(jìn)意義。鑒于港口航道與護(hù)岸工程的重要性，施工企業(yè)務(wù)必要科學(xué)組織港口航道測量、規(guī)劃、開挖、疏浚與混凝土澆筑，加強施工技術(shù)管理和重點項目施工動態(tài)監(jiān)控，科學(xué)