徐心培

摘 要：經過投標團隊精細研判、準確定價，中國港灣擬中標坦桑尼亞某疏浚工程，該項目為某港航道及1-11號泊位港池浚深加寬。實施上，該項目存在多種疏浚船型組合、航行避讓、限制溢流施工等技術難點。為保證項目施工對現(xiàn)有港口不間斷運營造成的影響降到最低，解決好以上技術難點，做好施工策劃是該項目成功中標的必要條件，也為該工程在施工階段順利實施夯實了基礎、掃除了技術障礙，為相關類似工程的投標和實施策劃提供參考。

關鍵詞：坦桑尼亞疏浚工程;船型組合;航行避讓;限制溢流施工

中圖分類號：U616 ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1006—7973（2020）08-0128-03

1 項目概述

本項目為某港航道及港池加深加寬項目，滿足5萬噸級船舶滿載不乘潮進出港、7萬噸級船舶滿載乘潮1m進出港。疏浚范圍從外航道至11號泊位端部，外航道設計為單向航道，外航道至調頭水域疏浚設計底高程-16m，不含超深，港池調頭水域至11號泊位內航道疏浚設計底高程-15m，總疏浚設計方量約為835.8萬方，主要分為3個區(qū)，如圖1所示。整個項目施工工期要求為30個月。

疏浚底質主要為3層：IIb為淤泥質土（軟土）229.6萬方，分布在1區(qū)和3區(qū)，占總的挖方量27.5%;IIa為松散至中密粉砂278萬方，NSPT（標貫）0-10擊/0.3m，分布在3個區(qū)域，占比33.3%;III為珊瑚膠結沉積土/砂礫（硬土）328萬方，NSPT（標貫）15-50擊/0.3m，UCS（無側限抗壓強度）小于1Mpa，主要分布在2區(qū)，占比39.2%。關于疏浚土的處理，疏浚土按不同的土質分區(qū)外拋至深水處（水深200m以上）。1區(qū)和3區(qū)等淤泥質土或粉土要求拋泥至option 4、5拋泥區(qū)，距離口門約32-42km;2區(qū)疏浚土要求拋泥至option1 b拋泥區(qū)，距離口門約15km。[1][2]

2 船型組合方案

該項目工況復雜，航道口門處狹窄、水深淺、邊坡坡度大，航道彎道多、彎道角度大、轉彎半徑小，土質分布復雜并含有珊瑚膠結沉積土/砂礫等硬土質，施工區(qū)中有沉船、海底障礙物、碼頭前沿、港池邊角區(qū)、航道轉彎段邊坡等特殊區(qū)域，單一船型無法完成施工任務。需要不同船型聯(lián)合施工，不同類型船舶之間互相彌補、相互配合，充分發(fā)揮不同類型船舶的特點和優(yōu)勢，將大大提高施工效率和工程質量。

分布在施工范圍內的海底沉船打撈和障礙物清除，宜采用抓斗船組進行。初步水下摸排發(fā)現(xiàn)沉船打撈約23艘，均為小型木制船，船長不大于30m;障礙物約40處，預計海底沉船打撈以及障礙物清除約占用工期2個月。

分布在1區(qū)、3區(qū)和2區(qū)深水區(qū)上層的松散至中密粉砂，NSTP在15擊以內，土方量約580萬方。根據以往施工經驗，利用耙吸船具有挖深大、機動靈活、海況適應性強、無需輔助船舶、施工干擾小等優(yōu)點，耙吸船適合該類土質的疏浚[3][4]。疏浚土處理方式是需外拋至option 4拋泥區(qū)，距離現(xiàn)有航道入口32km左右，外拋距離遠，經濟船型宜采用較大型耙吸船。根據相關船型技術參數及疏浚報價，選擇“通旭”號萬方耙，平均每船挖、運、拋共需約6小時，生產效率約980m?/h?？紤]船機設備保養(yǎng)和檢修事宜，正常情況下，耙吸船“通旭”號每月按600小時施工，月度產量約為58萬m?，疏浚占用工期約為10個月，但是該工期為溢流施工，溢流施工導致的渾濁度需要限定在環(huán)保域內。

分布在二區(qū)下層和淺水區(qū)的珊瑚膠結沉積土/砂礫，其NSTP在15-50擊;以及施工區(qū)中邊角區(qū)、邊坡區(qū)等，根據以往施工經驗，宜采用絞吸船或抓斗疏浚船組進行[3][4]?？紤]就近調遣，選用位于肯尼亞拉姆港的“天鯨”號自航絞吸船，主要優(yōu)勢是就近調遣，調遣費低;疏浚效率相對較高，尤其是對硬質土;適合用于吹填方案。其劣勢是占用空間、施工干擾較大，需要配置大型泥駁，泥駁租賃費用高，初步估算需要配置2艘7000方泥駁，且“天鯨”號船機使用費高。而選用抓斗疏浚船組，可利用其機動靈活、開挖精度和質量高的特點，更適宜狹窄或邊角區(qū)域挖泥作業(yè)。選擇“津航浚406”抓斗挖泥船，配套兩艘3000方泥駁，小時生產效率約450m3，每月按600小時施工，月度產量約為58萬m?，疏浚的總土方量約260萬方，疏浚占用工期亦約為10個月。

總結以上船型組合，包括兩個方案。方案一：萬方耙+抓斗疏浚船組，適合外拋方案，疏浚成本低;方案二：萬方耙+絞吸船組，適合吹填方案，根據業(yè)主要求，可作為備選方案。三種船型如下圖2所示。

3 航行避讓方案

本工程是在原港池航道的基礎上的浚深浚寬工程，航道內進出的商船、客貨輪渡以及小型漁船船只較多，每年進出港船舶達1500艘，將會與我施工船舶產生很大的干擾。受進出港船舶影響，每次管制時間約為1-2h;港內存在兩個輪渡碼頭，其中一個用于與某島交通（每天8航次），另一個用于口門兩岸24小時的交通（15分鐘/趟）;現(xiàn)有航道口門附近存在魚市，平常?？繚O船較多，存在一定的安全隱患。為確保過往船舶及施工船本身的安全，有效保證項目施工對現(xiàn)有港口不間斷運營造成的影響降到最低，杜絕發(fā)生船舶航行交通事故，需要制定合理的航行避讓方案。

對于“通旭”號耙吸船，本身具有自航性，靈活性好，航行避讓可采用掉頭、繞行等方式，如圖3所示，在狹窄的外航道和連接水域作業(yè)時遇航行避讓，可選擇掉頭避讓;在港池回旋區(qū)和寬闊的內航道作業(yè)時遇航行避讓，更多選擇繞行避讓。而對于“津航浚406”抓斗船或“天鯨”號絞吸船疏浚作業(yè)，需要下橫移錨，靈活性相對較差。因此，航行避讓選擇就近移位操作，如圖4所示。為了提高疏浚效率，耙吸船和抓斗船或絞吸船盡量錯開排班作業(yè)，耙吸船機動靈活，宜安排在白天航道繁忙、往來船只較頻繁的時段作業(yè)，抓斗船組或絞吸船組可安排在晚間避讓舉措較少的時段作業(yè)。

此外，為了確保施工船舶以及往來船只安全，采用VTS（vessel traffic services）指揮系統(tǒng)，設置調度指揮中心，配備經驗豐富的船長，制定嚴密的聯(lián)合施工方案。實現(xiàn)船岸信息聯(lián)網，對施工船舶可視化動態(tài)監(jiān)控、指揮，通過監(jiān)控來指揮和協(xié)調船舶之間的避讓，建立良好的施工秩序，協(xié)助船舶航行，避免事故，特別是船舶碰撞、擱淺等船舶交通事故的發(fā)生[5]。同時，借助遠程傳輸系統(tǒng)，對自有船舶同步進行施工技術指導、監(jiān)控。施工船舶均配備先進的船舶自動識別系統(tǒng)AIS（Automatic identification System），通過AIS使用能增強船舶間避免碰撞的措施，能加強ARPA雷達、船舶交通管理系統(tǒng)、船舶報告的功能，通過在電子海圖上顯示所有船舶可視化的航向、航線、航名等信息，提前與可能形成干擾的船舶聯(lián)系和做好避讓，每條施工船舶都要配備當地船員與港務局和來往船舶溝通，當地船員要精通斯瓦西里語和英語，保證溝通及時報告港調。

4 限制溢流施工方案

本項目業(yè)主限制溢流施工需要滿足環(huán)保要求，在二區(qū)珊瑚膠結沉積土/砂礫疏浚作業(yè)時，可采用溢流施工，但在其他區(qū)域淤泥質土和粉砂疏浚作業(yè)時，應采用限制溢流施工。因此，整個疏浚施工過程中，要進行環(huán)境監(jiān)測，其中主要措施是濁度監(jiān)測，測定懸浮顆?？倽舛龋═SS），需要保證TSS滿足在規(guī)定的限值范圍內，如表1所示[2]。

經過分析研究結合以往的施工經驗，上表TSS標準嚴格，傳統(tǒng)的溢流施工很難滿足該標準，尤其是一區(qū)和三區(qū)淤泥質土和粉砂疏浚作業(yè)，同時傳統(tǒng)溢流施工也給海洋環(huán)境帶來影響。因此，需要對傳統(tǒng)溢流施工工法進行創(chuàng)新。目前，中交廣航局發(fā)明了一種耙吸船環(huán)保閥，主要原理是利用環(huán)保閥控制溢流筒溢流高度，有效避免泥艙溢流泥漿在溢流過程中產生污染空泡，進而達到環(huán)保要求。在傳統(tǒng)的耙吸船上進行改造安裝，費用可控，能起到較好的環(huán)保溢流的效果。同時，通過環(huán)保溢流，既解決了溢流帶來不利的環(huán)境影響，滿足了業(yè)主對濁度監(jiān)測測定懸浮顆?？倽舛鹊囊螅驳竭_了溢流效果，減少了施工工期，大大縮減了疏浚成本[6]。

5 結語

（1）船型組合方案充分發(fā)揮不同類型船舶的特點和優(yōu)勢，大大提高施工效率和工程質量。同時，針對該項目不同疏浚底質選擇不同疏浚船型，提出多方案比選，從中選擇經濟可行、技術可行的船型組合方案。

（2）為有效保證項目施工對現(xiàn)有港口不間斷運營造成的影響降到最低，根據該港實際情況制定合理可行的航行避讓方案，通過建立VTS指揮系統(tǒng)將為該項目的順利實施提供有力的安全保障，將體現(xiàn)中國港灣在疏浚工程上的先進管理水平，對于引導未來疏浚施工管理具有里程碑的意義。

（3）針對業(yè)主的限制溢流施工要求，以施工時濁度監(jiān)測測定懸浮顆粒濃度滿足在環(huán)保域內作為評價標準，引進施工新工法——耙吸船環(huán)保閥，有效地減小了疏浚溢流施工引起水體渾濁帶來的環(huán)境污染，既滿足業(yè)主對于施工環(huán)保的要求，又保持了溢流效果，提高了疏浚效率，進而降低了疏浚成本。

總之，經濟技術可行的船型組合方案為項目成功中標提供了先決條件，技術難點的解決方案有效保證了項目施工對現(xiàn)有港口不間斷運營造成的影響降到最低、大大降低了不利環(huán)境影響帶來的施工阻礙，降低成本的同時大大縮短了施工工期，從原來的30個月預計縮短至15個月左右，為該項目成功中標以及順利實施奠定了堅實的基礎，可為相關類似工程的投標和實施策劃提供參考。

參考文獻：

[1]Technital. DETAILED DESIGN， Consultancy Services for Additional Scope for Detailed Dredging Design and Disposal of Dredging Material for Dredging of the Entrance Channel， Harbour Basin and Turning Circle of Dar es Salaam Port [J]. TPA， 2019， 70-73.

[2]Technital. Bidding Documents， Part 2 - Work Requirements， Volume 1- Technical Specifications， Consultancy Services for Additional Scope for Detailed Dredging Design and Disposal of Dredging Material for Dredging of the Entrance Channel， Harbour Basin and Turning Circle of Dar es Salaam Port [J]. TPA，2020， 13-14.

[3] JTS 207-2012，疏浚與吹填工程施工規(guī)范[S].

[4]BS 6349-5，Code of practice for dredging and land reclamation[S].

[5]JT/T1142，船舶交通管理系統(tǒng)（VTS）數據交換 [S].

[6]中交廣州航道局有限公司.發(fā)明專利：一種耙吸船環(huán)保閥及使用方法[Z].