李 珊

(廈門港務(wù)建設(shè)集團有限公司，廈門 361000)

1 工程概況

2019-2021 年度廈門港海滄港區(qū)納入統(tǒng)一維護的有11 家碼頭公司，共計26 個碼頭泊位，根據(jù)設(shè)計文件要求，需每月/季度對這26 個泊位的停泊水域和回旋水域進行常年性維護并進行考核，其中嵩嶼1#～6# 泊位、海滄1#～12#泊位按季度進行維護考核，海滄13#～21# 泊位每月進行維護考核[1-2]。 本次維護水域面積共510.15 萬m2，其中停泊水域96.06 萬m2，回旋水域414.09 萬m2。

經(jīng)統(tǒng)計，2019 年10 月-2020 年7 月已累計完成設(shè)計工程量108.70 萬m3， 實際外拋船方量150.59 萬m3。 期間，根據(jù)現(xiàn)場船舶施工情況，由施工單位每日收集疏浚數(shù)據(jù)，編制施工日報，內(nèi)容包括當(dāng)日施工區(qū)域、施工船數(shù)、施工方量，以及各拋泥航次、軌跡線等信息，每月月底統(tǒng)計各碼頭公司、 各泊位停泊水域和回旋水域分別對應(yīng)的月度疏浚工程量。 目前已完成統(tǒng)計日報283 份、月報9 套、測圖188 份，完成61 次月度考核、66 次季度考核、1 次年度質(zhì)量核驗考核。

2 施工情況

廈門港海滄港區(qū)常年性維護疏浚作業(yè)主要配備的施工船舶為耙吸船和抓斗船組， 其中耙吸船主要進行回旋水域施工、抓斗船組進行停泊水域施工，具體施工情況如下：

2.1 耙吸船施工情況

經(jīng)測算、 分析每月須完成的維護工程量， 安排一艘4500 m3耙吸船能滿足海滄港區(qū)回旋水域維護考核要求。海滄港區(qū)為2 級土質(zhì)， 距拋泥點39 km，4500 m3耙吸船挖泥時間約2.88 h/船，拋泥時間約6.03 h/船，單船運轉(zhuǎn)時間約9.91 h，泥漿濃度為32%～46%，項目耙吸船施工效率約12.0 萬m3/月(時間利用率取75%)。

2.2 抓斗船組施工情況

海滄港區(qū)停泊水域配備一艘抓斗船(10 m3斗)、三艘泥駁船(1700 m3)進行月度維護疏浚作業(yè)，在每季度最后一個月(3 月、6 月)進行季度考核時，由于工程量增加，須增配至兩艘抓斗船、四艘泥駁船作業(yè)；抓斗船施工停泊水域前，要結(jié)合碼頭公司生產(chǎn)靠泊情況，充分利用各碼頭泊位空檔時間進場作業(yè)。 經(jīng)統(tǒng)計，抓斗船挖泥時間約2.56 h/船，泥駁拋泥時間約7.20 h/船，項目抓斗船組月施工效率約為8.5 萬m3/月(時間利用率取60%)

3 海滄港區(qū)港池疏浚量分析

3.1 疏浚數(shù)據(jù)統(tǒng)計(2020 年2-7 月)

港池統(tǒng)一維護工程于2019 年10 月22 日正式開工，為了確保疏浚數(shù)據(jù)真實有效， 參建各方對該工程疏浚船舶采取嚴格的管控措施，包括安裝可視化監(jiān)控系統(tǒng)、定位系統(tǒng)及監(jiān)理旁站等監(jiān)管手段，實現(xiàn)船舶航跡有跟蹤、艘次有記錄，確保每船均拋泥到位(圖1)。 2020 年1 月海滄港區(qū)港池維護完成2019 年度質(zhì)量核驗后，2-7 月進入常態(tài)化維護施工，該時段氣候穩(wěn)定、涵蓋洪、枯水期，以該時間段疏浚數(shù)據(jù)作為主要分析依據(jù)(表1)。

根據(jù)施工統(tǒng)計，2020 年2 月至2020 年7 月底完成設(shè)計工程量75.38 萬m3， 實際外拋船方量103.05 萬m3，浚前測量工程量為78.90 萬m3。

3.2 外拋疏浚工程量分析(2020 年2-7 月)

圖1 疏浚船舶拋泥管控

表1 2020 年2-7 月疏浚量統(tǒng)計

根據(jù)表1 統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析， 本次海滄港區(qū)維護疏?？偼鈷伖こ塘勘瓤傇O(shè)計工程量超出較多， 停泊水域超出將近1 倍值?？偼鈷伭渴窃O(shè)計工程量的1.37 倍(停泊水域為1.99 倍，回旋水域為1.16 倍)。 各泊位具體情況如下：

3.2.1 停泊水域疏浚數(shù)據(jù)分析

嵩嶼1#～3# 泊位、海滄1#～17# 泊位疏浚量如圖2 所示，可以發(fā)現(xiàn)停泊水域外拋量普遍遠超設(shè)計量，說明設(shè)計計算包干量明顯偏小。 由于停泊水域水深均比回旋水域深，水流泥沙動力強，造成施工期間回淤量較大，抓斗船組需多次進場施工，無形中增加了施工掃淺次數(shù)，造成外拋船方均偏大。

圖2 停泊水域外拋量/設(shè)計量

嵩嶼4#～6# 泊位、 海滄20#～21# 泊位外拋船方量分別為設(shè)計工程量的0.76、1.05 倍，外拋量與設(shè)計量基本一致，主要是因為嵩嶼4#～6# 泊位、海滄20#～21# 泊位采取按需維護方式，疏浚頻次較低。

海滄18#、19# 泊位停泊水域受中港水流影響[3](日常漲落潮挾沙力含沙量較大)，外拋船方量偏大，為設(shè)計工程量的1.29 倍。

3.2.2 回旋水域疏浚數(shù)據(jù)分析

如圖3 所示，嵩嶼1#～3# 泊位回旋水域，據(jù)統(tǒng)計外拋量為設(shè)計量的3.82 倍，該區(qū)域部分為炸礁區(qū)，底部為礁石，耙吸船施工易發(fā)生跳耙、施工效率低，實際施工采用超深開挖的方式掃淺，造成施工船方量明顯偏大。

圖3 回旋水域外拋量/設(shè)計量

海滄7#～12# 泊位回旋水域外拋量為設(shè)計工程量的0.34 倍，主要是因為在2019 年度質(zhì)量核驗時，這些區(qū)域均留有備淤深度，且水流條件也相對較為穩(wěn)定。

海滄18#～19# 泊位回旋水域， 據(jù)統(tǒng)計外拋量為設(shè)計量的1.69 倍，主要原因是受中港水流影響和海滄航道擴建四期工程施工干擾，外拋船方量明顯偏大。

其他泊位回旋水域外拋量與設(shè)計量較為吻合。

3.3 浚前測圖工程量分析(2020 年2-7 月)

停泊水域浚前測圖工程量為設(shè)計工程量的1.83 倍，測圖量明顯比設(shè)計量大，也說明設(shè)計量明顯偏小。停泊水域采用抓斗船進行施工，泥駁船的虛方很小，基本接近自然方，所以停泊水域浚前測圖量與外拋方量偏差不大，分別為34.94 萬m3、37.93 萬m3。

回旋水域外拋方量為浚前測圖方量的1.48 倍，外拋量明顯大于測圖方量， 主要是因為回旋水域面積大、兩個考核期內(nèi)的回淤量較小，掃淺過程中，超挖量較多。比如： 海滄13#～21# 泊位回淤水域面積達121.94 萬m2，每個月的設(shè)計工程量僅為7 萬m3(2020 年)，平均厚度為6 cm(考慮部分區(qū)域沒有回淤，需要維護的區(qū)域厚度僅為10～20 cm)。

4 后續(xù)工程量預(yù)測分析

2021 年海滄航道擴建四期工程交工后，暫無基建活動對海滄港區(qū)造成擾動， 之后年份港池維護施工條件將趨于穩(wěn)定。根據(jù)2020 年2-7 月份的實際施工情況按比例來推算2021 年度外拋船方量， 并結(jié)合浚前測圖工程量，推算出2021 年度的維護工程量如表2 所示。

由表2 可以看出， 海滄港區(qū)2021 年度設(shè)計工程量為141.27 萬m3, 推算的2021 年度外拋船方量為215.12 萬m3，是設(shè)計工程量的1.52 倍，說明設(shè)計工程量明顯偏??；按收集的浚前測圖推算的2021 年度施工量為220.57 萬m3，是設(shè)計工程量的1.56 倍，也證明了設(shè)計工程量偏小。

表2 2021 年工程量預(yù)測

4.1 2021 年度停泊水域預(yù)測量分析

根據(jù)推算，2021 年度停泊水域外拋船方量為設(shè)計工程量的2.25 倍， 按收集的浚前測圖推算的2021 年度停泊水域工程量為設(shè)計量的2.95 倍，可以推斷停泊水域設(shè)計工程量明顯偏小(不到實際量的一半)。

如圖4， 各泊位預(yù)測的停泊水域外拋工程量和浚前測量工程量基本都大于設(shè)計計算包干量， 特別是海滄13#～17# 泊位停泊水域外拋工程量、 浚前測量工程量分別為設(shè)計包干量的3.3 倍、7.2 倍， 主要是因為海滄13#～17# 泊位停泊水域面積大，為28.34 萬m2，每個月的設(shè)計工程量僅為0.8 萬m3，平均每月回淤厚度為2.8 cm，根據(jù)浚前測圖推算的回淤量，遠遠大于設(shè)計工程量。又因該區(qū)域浮泥較厚，裝艙率低，造成外拋工程量小于浚前測量工程量。

4.2 2021 年度回旋水域預(yù)測量分析

圖4 2021 年度停泊水域工程量(萬m3)

根據(jù)推算，2021 年度回旋水域外拋船方量為設(shè)計工程量的1.24 倍，鑒于回旋水域采用耙吸船施工，尚未考慮溢流時間帶走的工程量，回旋水域設(shè)計工程量略小。按收集的浚前測圖推算的2021 年度回旋水域工程量為設(shè)計量的0.97 倍，在不含超深、超寬的情況下，浚前測圖工程量與設(shè)計工程量較為吻合。

如圖5，除嵩嶼1#～3# 泊位(底部為礁石，耙吸船施工易發(fā)生跳耙、效率低)、海滄18#～19#(受中港水流影響)外，其他泊位年度預(yù)測的回旋水域外拋工程量與設(shè)計量工程量較為吻合。 嵩嶼1#～6# 泊位、海滄1#～12# 泊位回旋水域浚前測量回淤量小于設(shè)計量， 主要是因為該區(qū)域水流條件較為穩(wěn)定； 海滄13#～19# 泊位回旋水域受上游九龍江來沙影響較大，回淤較為嚴重，浚前測量回淤量大于設(shè)計量； 而海滄20#～21# 泊位回旋水域浚前測量回淤量小于設(shè)計量， 主要是因為回旋水域維護標(biāo)高均小于周邊水域標(biāo)高，受潮汐影響，會帶走部分浮泥。

圖5 2021 年度停泊水域工程量(萬m3)

5 下一維護周期(2022-2024 年)的建議

(1)通過2020 年2-7 月實際施工情況及2021 年度工程量的預(yù)測，說明本維護周期的設(shè)計工程量總體偏小，尤其是停泊水域設(shè)計維護工程量明顯偏小， 建議設(shè)計單位在下一個維護周期綜合考慮各碼頭底質(zhì)、 實際外拋量等因素，合理測算海滄港區(qū)各碼頭常年性維護工程量。

(2)停泊水域施工受碼頭生產(chǎn)影響很大，頻繁進出、移船，施工效率很低，建議應(yīng)綜合考慮停泊水域施工難度，工程單價應(yīng)高于回旋水域單價。

(3)回旋水域維護周期過密，施工掃淺維護效果不明顯，且每月施工對泥土擾動大，通過溢流也會增加航道等周邊水域的回淤。因此，建議下一個維護周期合理調(diào)整考核周期，適當(dāng)延長考核間隔時間。

6 結(jié)語

廈門港海滄港區(qū)港池實施統(tǒng)一維護以來， 通過科學(xué)合理的施工組織和管控， 有效解決了航道與港池的相互施工干擾，在維護效率提高、拋泥與環(huán)保管控到位，以及回淤規(guī)律摸索等均有積極成效， 本次統(tǒng)一維護數(shù)據(jù)的收集和解析，可為其他回淤較快的港區(qū)提供參考、借鑒。 鑒于本次海滄港區(qū)為首次實施統(tǒng)一維護， 結(jié)合項目實際情況，本文進行了嚴謹細致的探析，后續(xù)廈門港海滄港區(qū)港池統(tǒng)一維護的工程量和考核周期將會更合理、更科學(xué)。