散货码头水域疏浚工程施工管理研究

摘要：优秀的项目施工管理能够提高码头疏浚工程管理效益，可以对施工过程进行高效、安全控制。本文以某散货码头水域疏浚工程的项目管理为例，详细研究和总结了项目管理在该工程的施工工艺优化、施工质量控制、施工成本、施工安全等方面的作用。本文的对于码头水域疏浚的工程管理具有指导意义。

关键词：码头；水域疏浚；施工管理；项目管理

1引言

码头疏浚作业作为影响到我国航运经济发展的重要工程领域，对我国沿海、内河的港口航道建设与维护、临海工业区建设与沿海城市发展、水利防洪清淤、环境改善和海洋资源开发等具有非常重要的作用。目前，国内外码头疏浚工程正向着“设备大型化、吹填规模化、管理科学化”的趋势。而我国企业在这些方面与荷兰波斯卡利斯公司、凡诺德公司、比利时德米集团等世界先进的疏浚和水上基础设施领域的领导者仍有一定差距。随着各种先进工艺、设备的探索和引进，我国企业在硬件方面的差距正逐步缩小。因此，今后我们应该在项目管理等方面学习国外的先进理念和方法，从而为超越国外企业创造条件。

项目管理作为当今世界新兴的系统管理方法，正在被越来越多地应用于建筑、水利交通、化工、科教、高科技等领域。码头疏浚工程位于海洋、海岸、江河沿岸，工程所处的自然地理环境非常复杂。工程施工条件复杂、海洋气候多变，涉及的理论、材料、流体、结构等力学知识交叉复杂，地基处理难度大。因此，码头疏浚工程需要通过项目管理提升工程的可行性，从而提高建设项目的管理效益，在项目管理的框架内可以比较高效、安全的对项目的运行进行控制。项目的技术经济、组织协调、施工工艺、施工安全、建设周期等都是码头疏浚项目管理的基本内容和实施范围。

2码头疏浚工程概述

疏浚工程是指采用挖泥船或其他机具、人工进行水下挖掘。对于沙质和沙卵石河床，采用挖泥船挖除碍航的泥沙堆积物，增加航道水深的工程。在航道和港口工程中，疏浚工程的主要任务有：一是开挖新的航道、港池和运河；二是改善航道的航行条件，维护航道尺度，消除船舶有影响的流态；三为开挖码头、船坞、船闸及其他水上建筑物的基槽；四为与开挖相结合的吹填及疏浚物综合利用工程。

随着现代工业技术的跨步式发展，我国相应的河道疏浚施工工艺也有了长足的进步与革新，例如各种各样的大型机械设备逐渐涌现出来，在各个工程中发挥了重要作用。与此同时，我国疏浚行业的能力也在不断提高，所谓合理的疏浚方式，即为充分利用这些机械设备使之能够为国民发展的不同领域贡献力量，同时使相应的机械设备发挥最大的效力，因此要对相应的疏浚设备进行合理的选择。近年来，码头疏浚工程施工方法和施工工艺、施工设备等的发展迅速，主要包括绞吸式挖泥船施工、抓斗式挖泥船施工、链斗式挖泥船施工、铲斗式挖泥船施工、气动泵施工等。不同施工工艺和施工设备的应用条件有一定的区别，例如，淤泥土质时若选择绞吸式要注意铰刀选用低转速、流塑性淤泥可以不转；前移距离、横移速度以及一次开挖厚度可以加大。若采用抓斗式施工工艺时，适宜采用梅花形下斗挖泥法，注意块放斗、快合斗、慢提斗。而链斗式要斗速度可以适当加快，铲斗式采用梅花形下斗挖掘，快挖，慢起。在一些工程条件复杂的港口，往往需要多种施工设备和施工工艺相互结合和补充才能优质高效的完成工程建设。

同时，随着疏浚工程不断增多和工程规模的不断扩大，疏浚设备也有了不断的发展和创新。例如，国外已开发出先进的具备大深坑开挖功能的耙吸挖泥船，并成功应用于新加坡吹填工程、阿联酋迪拜棕榈岛等大型工程。IHC公司开发出高效泥泵，在同等安装功率情况下可获得比普通标准泥泵更高的产量。值得一提的是，自动化控制技术开始在疏浚设备上得到推广和应用，自动化技术的应用不仅可以提高挖泥船的效率，同时可以通过先进的测量和自动化系统、集成控制系统处理疏浚过程中的众多参数，确保疏浚设备能在近海或港区内的安全高效施工。

3散货码头疏浚工程施工项目管理研究

散货码头疏浚工程的工程一般位于地质、自然环境复杂的区域，受人为因素、台风、设备等的影响较大，因此项目管理具有如下的基本特点：（1）复杂性。疏浚工程项目管理是一项复杂的系统工程。在人员构成，工作内容，职责范围等各个方面都呈现出技术与管理、组织与协调综合交叉，需要通过技术规范、管理制度、计划控制、成本考核等来约束。（2）创造性。在设定的条件下，为了项目目标，可以发挥和依靠和综合多种学科的研究成果，对项目实施过程进行管理和创造，注重项目管理经验的总结和提炼，达到完成项目的同时，形成新的管理理论。（3）集权性。项目负责人在项目管理中发挥重要作用，统一组织，协调和监控项目运行，在项目管理的集权中处于中心位置。（4）时间周期性。项目本身具有预定的投资和时间目标，在项目酝酿、论证、决策、运作，直至完成的整个过程结束后，项目也因预定目标的实现而结束。

3.1工程概况与施工特点

某工程位于湛江港湾的西北，其南接湛江市霞山区工业园宝满区，北侧毗邻中油湛江燃料油库和湛江港石化码头有限责任公司新建油码头。工程主要内容：（1）5万吨级码头水域疏浚（区域一）；（2）30万吨级码头泊位及回旋区（区域三2期和区域四）；（3）吹填区域标高+7.0米，施工平面图如图1所示。

本工程地处工业开发区，复杂的社会环境和工业分布对施工过程有着非常明显的影响。（1）当地渔民在施工区域内下网抓鱼，影响施工。（2）别处工地泥驳侵入作业区域，并存在在本工程施工区域中抛泥现象，严重影响施工进度。（3）当地村民阻扰施工人员施工，并多次对本工程水门进行破坏，肆意拆除水门板，更有甚者偷取水门板，对施工造成很大的影响。（4）本工程施工区域临近湛江港主航道，营运船舶进出港造成的施工避让，也对正常施工造成影响。

工程所处的地质情况也非常复杂。本工程施工区域存在有大量的散落块石及钢筋混凝土块，经常造成吸口被堵，块石进入泵体等现象，经常需要开泵清理，影响效率，并且给船机设备造成损坏。在水深-11～-18m之间存在铁质胶结层。造成施工效率很低，给绞吸船施工带来了很大的难度。另外，湛江海区属不正规半日潮，潮差较大。由于地形等方面的影响，从湾外到湾内，大小潮的高潮逐渐增高，低潮水位呈现周期性变化。潮差逐渐增大，潮时逐渐推迟。在涨落潮时水流速度相当快，涨潮最大流速为76cm/s，落潮最大流速为138cm/s。对施工质量及施工过程中船舶、管线安全有较大影响。吹填区围堰高程较低，吹填标高较高，水门排水难以控制，可能出现围堰过水、渗水，从而造成吹填土大量流失和回淤，如果出现溃堤更会给施工造成巨大的影响。

综上所述，本工程施工区内社会、地质和自然环境均非常复杂，造成施工困难。特别是存在的铁质胶层造成施工船舶机具损坏、效率较低、修理时间较多；吹填区围堰影响船舶施工，围堰的加高加固也一定会耽误施工进度；同时，湛江是受台风影响较大的区域，在施工过程中需要考虑施工人员和船舶设备的安全问题。这些因素都是我们在项目的施工管理过程中考虑的重点。

3.2项目管理重点措施

为了使施工的各种不利因素的影响得到有效控制，制定了如下项目管理的重点措施：

（1）加强沟通，排除施工干扰

施工过程中遇到各种施工干扰，施工进度受到严重影响。项目部加强了与业主、监理及其他相关部门的沟通，将现场情况及时上报业主、监理等相关部门领导，做到信息沟通零距离。在业主、监理等相关部门的大力支持、协调、指导下，施工干扰得以尽快排除，现场恢复正常施工秩序。

（2）改进施工工艺，提高施工效率

针对土质条件复杂的问题，施工船舶及时调整施工工艺并对施工机具进行改进，施工效率得以有所提高。如对难挖区域实行纵横交错的布线方式，对该种区域进行纵横切割；根据土质情况对刀齿等机具进行相应改进；根据不同区段土质情况选择合理的泥泵转速并控制挖泥船横移速度等。

（3）制定重锤、抓斗联合施工方案

利用重锤船进行凿岩、破碎胶结层，大型抓斗清除已经破碎的胶结层，待大型抓斗清除完上层破碎的胶结层后，再利用重锤船对胶结层进行破碎，再利用大型抓斗清除破碎的胶结层。如此往复，直到施工完成。重锤船→大型抓斗→重锤船→大型抓斗→….。采用此施工工艺，虽然效率很低，但每天能挖掘750方左右，攻克了绞吸船无法施工的难关。

（4）采取合理措施，减小潮差大造成的影响

针对当地涨落潮时水流速度快，对施工质量及施工过程中船舶安全有较大影响的情况。船舶通过调整施工方向，顶顺流施工，保证船舶安全的同时，利用潮流快的冲刷特性，调整桥架下放深度。通过试挖后测量得出规律，靠近主航道的两丝，冲刷较多；变害为利减少了超深量，设计超深为0.5m，靠近主航道的两丝，实测平均超深为0.36m，节约了成本。潮流较快对浮管影响较大，针对这一情况要求管线部门在浮管上设3吨重浮管锚3个，固定管线。避免浮管弯折后影响流量，保证了浮管的长期施工。

（5）加强现场巡视，及时排查安全隐患

本工程吹填区围堰对施工造成了很大的影响，安排人员每天对吹填区四周进行巡视，一旦发现问题及时上报，与业主、监理进行沟通解决。在日常施工过程中，对四周围堰进行临时维护。

（6）选择施工工艺，统筹安排

根据现场的安排结合船舶自身特点及吹填区条件，第一阶段：首先将船舶安排在5万吨级区域施工，抓斗船进行区域内块石清理，绞吸船再进入施工，提高了效率。第二阶段：安排在30万吨级区域进行施工，减少与围堰施工方的干扰。

3.3施工作业方式优化

施工作业方式时影响施工进度、施工质量的重要环节，为了进一步对项目进行科学高效的控制，对施工船舶的配置实施动态管理，根据施工现场的外部条件、计划进度要求，对现场施工船舶进行合理配置。

（1）抓斗船施工作业方式

施工抓斗挖泥船施工时，采取分丝、分块的施工方法。以抓斗船为例，每丝宽度为15m。施工时，严格按照定位仪显示的位置和数据，进行横向排斗和纵向前进进关，每斗斗距控制3m左右，每关排5～6斗，每关前移量控制为4m左右，避免出现漏挖情况。在施工时，锚缆要收紧，尽可能使抛设的锚缆长度、抛出角度最佳，以保证挖泥船可始终在定位仪显示的规定区域内施工，同时也将抛锚对码头营运的影响减少到最小。挖槽边坡要求为1：5或1：3。施工时，注意根据泥层厚度，按阶梯形断面开挖边坡，采用“上欠下超”法，使挖槽自然坍塌后，符合边坡要求。

当遇到泥层厚度小于一斗挖深或部分区域泥层很薄，而且泥层稀薄松软，为了防止超深过多，利用稀薄松软土质被水流冲刷的特点，可采用梅花式挖泥法。梅花式挖泥法即每关（每前移一次）在横断面上间隔排斗，当前一关挖完后，挖泥船进入后一关时，排斗位置尽量在前一关两个挖泥坑之间，这样依次前进，所挖斗坑就形成梅花形分布图。

（2）绞吸挖泥船施工作业方式

绞吸船在施工过程中，根据施工区域的宽度、泥层厚度，采用分条、分层开挖，每条挖宽100m左右（视风浪、流速情况定），每层挖深3～5m（视泥质情况定），包括边坡、超深、超宽，分2～4层开挖。施工时，注意根据分层厚度，按阶梯形断面开挖边坡，边坡为1：5或1：3，采用“上欠下超”法，使挖槽自然坍塌后，接近设计边坡。

为达到最佳的生产效率，挖泥作业应根据土质、泥层厚度和挖深，掌握好绞刀得前移距、切泥层厚度、横移速度及绞刀转速等主要参数，使绞刀能较好的挖掘泥土，并使绞刀挖掘的生产率与泥泵系统吸泥、排泥的生产率相配合，以达到最佳的生产率和确保施工质量。

本工程先后安排两种绞吸船进驻施工，一种是三缆定位式绞吸船，另一种是钢桩台车定位式绞吸船。三缆定位式绞吸船横挖作业时，是以三缆的交点作为摆动中心，使挖泥船前移和横移。三缆定位避让方便，挖泥时前移速度快，又可在任何一个位置作前移，遇到泥层塌方时退船进船方便，并且在风流浪影响较大时可以施工作业。钢桩台车定位式挖泥船作业时，挖泥船先将台车位置收到初始位置（即零位）。进点时，将台车的钢桩对准挖槽中心线，一旦挖泥船到达起点位置，将台车钢桩缓速插入泥中，将副桩提起，挖泥船完成一次施工前移，将副桩落下，起台车钢桩，并将台车钢桩收到初始位置，开始第二运行行程。此方法使绞切的平面轨迹始终保持平行前移，避免出现重挖或漏挖现象。3.4项目质量控制

工程建设质量控制管理的一个非常重要点就是施工过程中的质量控制管理，施工全过程高效质量管理是整个工程项目建设成败的根本。港口码头工程施工过程中，必须要结合工程的特点、技术难点、以及施工现场的实际情况，采取有针对性的技术措施确，从监理管理组织机构、管理人员、技术方法措施、原材料采购、施工机电设备运行状况、施工质量通病预防、以及应急补救措施等方面，建立完善的施工质量监理管理制度，对港口码头工程施工全过程做到精细化、精益化质量控制管理，确保工程高效、优质、快速的建设发展，就具有非常重要的意义。

港口码头工程通常在水深浪大的海湾或者水位变化较大的江河上进行施工建设，水上作业量非常多、作业难度非常大、施工质量要求非常高、工程建设周期短，尤其是一些海港工程其在施工建设过程中还受台风或其他风暴的影响，给工程高效优质快速施工建设提出了相当大的困难。工程项目建设质量控制管理，可以通过项目管理的框架优化、施工方案优选等提高工程施工整体水平，确保工程施工建设高效、安全稳定的施工建设。港口码头工程其建设投资费用较大，需要有强有力的系统组织作为施工质量保障基础，按照规范、科学的质量监督管理模式进行有序运作。有效的建设质量监督管理，可以提高工程投资的经济效益，使工程造价始终处于可控、能控、在控等良性循环中，确保工程具有较高的施工质量水平。因此，港口码头相关工程在施工过程中，应该从基槽挖泥的质量控制、基床的质量控制、码头轨道位移和沉降的质量控制等方面进行重点研究。在施工过程中，必须严格根据设计要求和基坑开挖的实际情况等，合理选用适合工程特点的挖泥船舶等机械设备。码头水域疏浚工程在施工质量控制方面同样需要遵循上述的要点。同时，由于工程性质的不同，码头水域疏浚工程在水域疏浚质量控制和吹填区质量控制方面，又有其特殊的要求。

（1）水域疏浚质量控制

1.在工程开工前，认真研究当地的气象、水文及疏浚水域水深等方面的情况，结合自身施工船舶的特点制定详细的技术交底。

2.施工过程中，利用DGPS定位仪进行船舶定位，每月定期检查疏浚水域的水深变化情况，确保尽量不留浅点。

3.通过安装潮位遥报仪并定期进行检校，来调节绞刀桥架的下放深度，更精确的控制挖深。底层开挖时每天必须有至少3次船艏、船舯、船艉两侧水砣测深记录，严禁漏挖现象发生，

4.采取分条分层的施工工艺，条与条之间有3～5m的重叠区域，避免浅埂的存在。根据开挖时到竣工的时间长短不同，预留不同的备淤超深，以控制回淤，保证完工时符合设计要求。

5.施工时，注意根据分层厚度，按阶梯形断面开挖边坡，采用“上欠下超”法，使挖槽自然坍塌后，接近设计边坡。

6.如发现有遗留的浅点或浅埂等，分析形成原因采取在施工图上标示的方法；利用扫浅作业阶段进行清除。

（2）吹填区质量控制

1.在吹填区布设高程控制的“竹竿”，在达到业主指定的吹填高程后及时进行吹填管线的延伸，确保吹填质量。

2.在施工中通过控制吹填区水位的变化，减少流失。

3.每天对吹填区围堰进行巡视，排查隐患，并做好临时性的维护。

总的看来，码头疏浚工程的质量管理，主要是应该做好施工质量监督管理，也就是对时间、资金、人力等资源进行有效协调，确保工程在施工进度的指导下，按照既定的施工质量控制和进度管理目标，将人力、物力、施工信息资源等有机结合起来，形成完善的质量监督管理运行机制，结合工程现象实际情况，做出更为合理的施工决策，确保港口码头工程高效、优质、快速的建设发展。

3.5项目成本分析

国外工程项目成本控制的研究起步比较早，早在上世纪50年代初，美国就己经提出了网络计划技术，把项目成本控制视为一项系统工程。目前国内外使用较多的工程项目成本费用控制方法主要包括ABC法、挣得值法、层次分析法、因素分析法等，这类方法主要都是针对过程中的成本控制而言，已各具特色，自成一体。ABC法主要针对间接费用的分配问题，着眼于费用、成本的来源，把间接费用分配到产生这些费用的成本动因上；层次分析法主要是决策者用于判断诸因索相对重要性，存在一定主观性；因素分析法强调的是各种因素对成本形成的影响程度，是静态的分析行为。而挣得值法注重的是在过程中实时分析成本流向，通过对相关参数的计算与评价，判断工程项目成本是否存在超支，工期是否按计划进行，能够及时采取纠偏措施，分析的过程和结果是动态的，对于成本控制更具及时性和前瞻性。目前，对于前期成本预测和竣工成本核算尚未形成系统的控制理论和方法，故上述方法仅用于本课题研究的事中成本控制模型中，事前成本预测和事后成本核算模型则按国家相关法规建立。

3.6项目管理与环境保护

为了符合国家在环境保护方面的要求，码头疏浚工程应较多采用绞吸式挖泥船进行施工。与普通疏浚工艺相比，绞吸式疏浚工艺的特点有：能够有效清除河道湖泊的受污染底泥，同时能够为水生生物的恢复创造条件，在进行环保疏浚施工过程中要采用相应的环保船，对设备配置自动化，以及精确程度较高，而且开挖过程中有着较高的要求，会对相应的底泥进行不同程度的特殊处理，同时还要进行专项的分析，严格的控制。

另外，根据工程建设单位的要求，在项目管理的过程中需要委托第三方在工程施工期间对施工区周边海洋环境进行全程跟踪监测，以了解疏浚物在施工海域、吹填海域的漂移、扩散状况，在海底的堆积情况、物质交换过程和最终归宿，掌握吹填过程中海域环境质量的时空变化状态、生态环境及重要环境敏感目标受影响程度，以及保护该海域的海洋环境和海洋生态，为建设单位和海洋主管部门在管理时提供科学的决策依据。

4码头建设工程项目管理经验总结

在该工程施工过程中，船舶施工遇到最大的难点是：施工吹填区围堰高程较低，无法满足吹填条件，吹填施工受到很大的影响。

在疏浚与吹填下程中常会遇到水土二方开挖，存在抛锚、横移作业困难和高边坡坍塌安全问题，坍塌土过多不仅会掩埋机具，还会产生不利的冲击波，产生破坏力。施工中采取的主要技术措施有：

（1）水上方超过4m时，应先采取措施降低其尚度，然后再开挖，以保证安全。常用的方法有：①陆上机诫开挖降低高度；②松动爆破项先塌方降低高度。

（2）开挖分层的厚度要合理，在保证挖泥船吃水与最小挖深的情况下，尽量减少第层的开挖厚度。

（3）挖泥船每次前移距离与开挖厚度要小于正常值，通过减少前移距离和开挖厚度的方式，以减小土体的坍塌量。

（4）变通条开挖为短条开挖，以减少两侧土体坍塌对挖泥船造成的冲击；以减小横移拉力。

（5）在受潮位影响的区域施工，要利用高潮位开挖上层，低潮位时再开挖下层；开挖要尽量安排在白天通视条件较好时进行。

（6）应加强船头与岸坡的观察，掌握土体的坍塌规律，发现问题，及时采取避让措施。

5结论

科学、高效、完善的项目施工管理能够提高码头疏浚工程管理效益。本文以某散货码头水域疏浚工程的项目管理为例，详细分析和研究了项目管理在该工程的施工工艺优化、施工质量控制、施工成本、施工安全等方面的作用，并对码头疏浚工程项目管理的重点和难点进行阐述和总结。

参考文献：

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