陳東 鄒靖

摘 要：隨著沿海港口規(guī)模及航道等級(jí)的提升，大型耙吸挖泥船已成為航道建設(shè)的主力軍。本文以湛江港30萬噸級(jí)航道改擴(kuò)建工程為例，結(jié)合工程實(shí)際工況條件及特大型耙吸船“浚洋1”前期施工效率不高的情況，分析影響因素并制定對(duì)策，提高清淤施工效率，為后續(xù)維護(hù)施工及類似工程提供參考。

關(guān)鍵詞：航道;特大型耙吸船;回淤;施工;效率;對(duì)策

中圖分類號(hào)：U674.3? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2021）05-0113-03

1引言

湛江港30萬噸級(jí)航道改擴(kuò)建工程是交通運(yùn)輸部和廣東省“十三五”規(guī)劃的重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，建成后將成為華南地區(qū)唯一通航40萬噸級(jí)超大型船舶的深水航道。該工程是在現(xiàn)有30萬噸級(jí)航道基礎(chǔ)上進(jìn)行拓寬、浚深和延長，工程范圍從龍騰航道入口處A30（由原30萬噸級(jí)航道工程起點(diǎn)向外海延伸約9.2km）起至東頭山航道折點(diǎn)F點(diǎn)南1.027km處F點(diǎn)（與30萬噸級(jí)航道工程終點(diǎn)一致）止，改擴(kuò)建后全長64.1km。分三個(gè)標(biāo)段實(shí)施。

2工程概況

湛江港30萬噸級(jí)航道改擴(kuò)建工程I標(biāo)段施工內(nèi)容包括龍騰航道外段A30（K0+000）至龍騰航道外段B點(diǎn)（K36+200）航段的疏浚工程、航標(biāo)工程和環(huán)境監(jiān)測工程等。

本工程基建施工前需完成原30萬噸級(jí)航道清淤施工任務(wù)，清淤底標(biāo)高-21.6m，疏浚物全部外拋處理，平均運(yùn)距18km，清淤施工有如下特點(diǎn)：

（1）湛江港30萬噸級(jí)航道有4年未進(jìn)行維護(hù)疏浚，已出現(xiàn)了明顯回淤，作為湛江港的“生命線”，也是湛江市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，恢復(fù)正常通航水深迫在眉睫。

（2）本工程自2019年8月18日正式開工，要求在2019年底前完成原30萬噸級(jí)航道回淤量清淤施工，工期僅約4個(gè)月，需完成實(shí)際近800萬m?的清淤工程量，工程任務(wù)量大，施工時(shí)間短，節(jié)點(diǎn)壓力重。

（3）龍騰外航道10m等深線航道與主流向交角甚小，漲落潮流速較大;10m～20m等深線航道與潮流主流向交角約30°，流速略有減緩。多年數(shù)據(jù)顯示龍騰航道走向與潮流運(yùn)動(dòng)方向相同且呈往復(fù)形式，落潮流速大于漲潮流速。

（4）本工程施工區(qū)地處進(jìn)港航道的最外段，靠近外海、海域開敞，受季風(fēng)，特別是東北季風(fēng)的影響，施工區(qū)風(fēng)浪大、涌浪明顯，中小型施工船舶受氣候影響相對(duì)較大。

（5）本工程B點(diǎn)附近航道淤積較大，附近為攔門沙段，自然水深-2m～-8m，北側(cè)有大面積水深-2～-5m 的淺灘。

3前期施工情況

本工程開工后，為確保施工節(jié)點(diǎn)，項(xiàng)目部投入了世界領(lǐng)先、亞洲最大的自航式耙吸船“浚洋1”進(jìn)行清淤施工。

“浚洋1”輪于2019年8月18日～8月31日對(duì)龍騰航道K22+000～K32+000段進(jìn)行清淤施工，施工74船次，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間237.7h，平均每船施工周期為3.21h。測量結(jié)果顯示，本時(shí)間段完成實(shí)測方量72.21萬m?，實(shí)測施工效率3038m?/h，按月運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間650h計(jì)算，月產(chǎn)量不到200萬方。航槽兩側(cè)開挖效果明顯，但中部出現(xiàn)較嚴(yán)重的回淤現(xiàn)象，施工效果不如預(yù)期，結(jié)合公司用船計(jì)劃，將難以保障如期完成節(jié)點(diǎn)任務(wù)。

4主要影響因素分析

針對(duì)前期施工效率不高的情況，從工藝參數(shù)、外部干擾、測量精度、潮位控制、自然條件等方面進(jìn)行全面梳理分析，發(fā)現(xiàn)主要是以下因素制約了耙吸船施工效率。

（1）高壓沖水影響。根據(jù)地質(zhì)勘察資料，本工程原航道回淤物主要為可挖性較好的淤泥～淤泥質(zhì)土。工程于2019年8月18日開工后，“浚洋1”先行在K22+000～K32+000段施工，施工區(qū)域主要為航槽兩側(cè)相對(duì)較淺、泥層較厚區(qū)域，施工過程中始終開啟耙頭高壓沖水，高壓沖水壓力為7～8Bar。經(jīng)對(duì)K27+000～K32+000段進(jìn)行了施工檢測，經(jīng)與8月12日浚前測量數(shù)據(jù)比較，發(fā)現(xiàn)航道中心線附近有明顯、呈條帶狀的異常淤淺現(xiàn)象，平均寬度約80m，回淤深度最大約1.5m。

（2）溢流時(shí)長影響。通過分析檢查，本工程現(xiàn)場水流主流向與航道走向相同或交角甚小，“浚洋1”在K22+000～K27+000段清淤施工時(shí)，平均每船溢流時(shí)間超過50分鐘，船尾水體渾濁度不明顯，說明溢流效果不佳，溢流渾水回淤至航槽內(nèi)，溢流時(shí)間過長反而降低施工效率。

（3）水下地形影響。本標(biāo)段航道全長36.2km，不同航段的水下自然斷面尺度差異較大，其中K27+000～K36+200段邊坡坡頂水深基本淺于-12m，且越往航道西端，邊坡越陡。而“浚洋1”滿載平均吃水11m，船艉處最大達(dá)12.5m。由于航道兩側(cè)原始泥面水深較淺，邊坡較陡，形成凹槽，而“浚洋1”吃水較深，且現(xiàn)場水流基本為順航道流向，流壓角小，溢流渾水難以被水流帶到航槽外，而容易回流到航槽內(nèi)，造成航槽淤淺。

5施工對(duì)策

（1）針對(duì)可挖性較好的淤泥～淤泥質(zhì)土，關(guān)閉高壓沖水進(jìn)行施工。在關(guān)閉高壓沖水后，“浚洋1”繼續(xù)在K27+000-K32+000段進(jìn)行施工。經(jīng)對(duì)該航段進(jìn)行了施工檢測，分析水深差值圖發(fā)現(xiàn)，雖然航槽中部與浚前相比仍有淤淺，但相較開啟高壓沖水的情況，淤淺現(xiàn)象得到明顯改善，施工效果較好。

（2）適當(dāng)縮短溢流時(shí)間，采取“多拉快跑”的施工方式。經(jīng)對(duì)“浚洋1”兩次在K27+000～K32+000段施工時(shí)的挖泥時(shí)長、溢流時(shí)長等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)合測量數(shù)據(jù)分析兩次施工效果，對(duì)比發(fā)現(xiàn)：①2019年9月16日～22日期間，平均每船溢流時(shí)長56min，階段施工效率為3162m?/h;②2019年10月4日～10日期間，平均每船溢流時(shí)長40min，階段施工效率為3466m?/h。

（3）分析水下自然地形，做好航道分段施工。經(jīng)對(duì)本工程航道水深圖及所有斷面進(jìn)行比較分析，可將航道劃分為兩段，K0+000～K22+000和K22+000～K36+200航段，其中前者邊坡較平緩，坡頂原始水深大;后者邊坡較陡，坡頂原始水深小。結(jié)合“浚洋1”滿載吃水深度，項(xiàng)目部于2019年9月23日～10月3日及10月11日～10月22日安排“浚洋1”到K18+000～K22+000航段進(jìn)行施工，該航段邊坡緩于K22+000～K32+000，且坡頂水深基本深于-17m。根據(jù)測量結(jié)果，在同樣關(guān)閉高壓沖水、溢流時(shí)間基本一致的情況下，兩次的實(shí)測施工效率均高于在K22+000～K32+000施工時(shí)的效率。后期安排萬方耙對(duì)K22+000～K32+000航段進(jìn)行施工，整體開挖效果相對(duì)較好。

通過優(yōu)化施工工藝，“浚洋1”施工效率提升明顯，在單船裝載量基本不變的情況下，實(shí)測施工效率明顯提升，月平均產(chǎn)量提高近25萬方，為節(jié)點(diǎn)順利完成提供了有力保障。

6結(jié)語

本文結(jié)合湛江港30萬噸級(jí)航道回淤特點(diǎn)，對(duì)影響特大型耙吸船清淤施工的主要因素進(jìn)行針對(duì)性分析并提出對(duì)策，提高了特大型耙吸船的施工產(chǎn)能，保障了湛江港30萬噸級(jí)航道按正常通航能力運(yùn)營，提高了港區(qū)的運(yùn)營效益。