曾鵬,王正宏 (中交水利水電有限公司,浙江 寧波 315000)
港口航道是一個城市乃至一個國家經濟和貿易往來的重要支撐,航道的通航保障直接關系到整個港口在商業(yè)和貿易中的運輸能力。我國目前航道疏浚技術已有很大進步,耙吸船也越來越多地應用在航道疏浚工程中,但耙吸船在疏浚施工中依然存在著很多問題。本文基于寧波市甬江航道疏浚維護工程,分析了耙吸船在航道疏浚工程中常見施工問題,并提出相應的解決措施。
甬江位于浙江省杭州灣南側,由奉化江和姚江在寧波三江口處匯合而成,是進出寧波港區(qū)和鎮(zhèn)海港區(qū)的水上門戶,對寧波建設成為現代化港口城市起著重要作用。
圖1 施工平面圖
施工船舶主要技術參數
2020-2022年度甬江航道疏浚維護工程疏浚區(qū)域共劃分為4個區(qū)域,細分為9個區(qū)段,年度疏浚量217萬方。疏浚Ⅰ區(qū)為招寶山大橋下游至甬江口段主航道以及主航道兩側的連接水域,主航道斷面寬度90m,設計水深-7.0m;疏浚Ⅱ區(qū)為鎮(zhèn)海港區(qū)2#~10#泊位主航道南邊線以南的輔航道,航道斷面寬度40m,設計水深-5.0m;疏浚Ⅲ區(qū)為清水浦大橋至招寶山大橋段航道航道斷面寬度60m,設計水深-4.0m;疏浚Ⅳ區(qū)為慶豐橋至清水浦大橋段航道,航道斷面寬度60m,設計水深-3.1m。
甬江航道基本為淤泥性土質,疏浚范圍面廣、線長,在施工中不能影響船舶的正常通航,綜合考慮航道寬度、水深以及船舶施工效率,本工程采用1500m3自航耙吸船對航道進行疏浚維護施工。
自航耙吸船具有自挖、自裝、自運的特點,具有抗風浪能力強、施工效率高,避讓調頭靈活、機動性強、操縱性佳,調遣方便,施工占用水域少、施工干擾少,對施工區(qū)過往船舶航行影響少等特點,經常在航道疏浚維護工程使用,自航耙吸船施工工藝流程圖如下(圖2)。
圖2 耙吸船施工工藝流程圖
航道內船舶往來密集,高平潮期間甬江口航段船舶進出繁忙,海事部門對該區(qū)段監(jiān)管嚴格。船舶在施工時干擾極大,有效作業(yè)時間受限,嚴重影響船舶施工效率,也存在一定的安全隱患。
應對措施:①合理安排疏浚作業(yè)時間,實行錯峰作業(yè),高平潮時段船舶進出較多的時段,主要進行內航道段維護施工作業(yè),減少進出港船舶對施工的干擾,同時避免高平潮時段外出拋泥,避免因海事監(jiān)管停工;
②低潮位時段安排船舶在航道口門段疏浚施工作業(yè),合理利用船舶拋泥返回時間,拋泥往返經過口門段時下耙施工,提高時間利用率;
③施工作業(yè)期間施工船舶嚴格按照交通部信號管理規(guī)定顯示信號,配備必要通訊器材,制定應急計劃,施工船舶發(fā)生緊急干擾事件時,立即采取必要的措施,同時向相關部門報告;
④在進出航道、橫越航道或追越他船時,要提前通報動態(tài),同時密切關注周圍其他船舶的動態(tài),提前高頻聯系,做到不妨礙他船航行和施工,在航道內要避免三船在同一斷面交會。
工程7-10#泊位調頭區(qū)域最低潮位時水深不足0m,邊灘裸露,施工水深難以滿足耙吸船進場施工,施工難度較大。
應對措施:①該區(qū)域水深較淺,難以滿足耙吸船正常吃水要求,故采用耙吸船乘潮施工作業(yè);
②乘潮施工作業(yè)時采用進退挖,由于該區(qū)域挖泥線較短,挖泥船挖到終點或挖過淺點淺區(qū)部位后,立刻起耙離開泥面至安全高度,然后倒車退回到起點位置,再次下耙挖泥,這樣施工方法可以省去調頭、航行的時間,提高時間利用率,但要注意防止耙管在倒車退船時被折損;
③疏浚施工時預留一定的備淤深度,滿足正常回淤,滿足設計水深要求的前提下盡量減少對該區(qū)域的疏浚作業(yè)頻次,以減少施工干擾,提高施工效率;
④獲取最新航道水深圖紙后,在船舶系統定位界面中繪制淺點區(qū)域警示框線,退潮期間時刻關注船舶與警示框線的相對位置,以免船舶擱淺。
工程自甬江隧道以上航段施工水域狹窄,水深較淺,施工船舶掉頭困難。
應對措施:①制定高效合理的施工進度計劃,安排施工船舶在漲潮期間逆流而上進入預定挖泥水域后,直接空載調頭,待施工船舶挖泥重載后趁高平潮順流而下,達到對預定水域疏浚的目的;
圖3 邊灘裸露圖
圖4 航道邊坡開挖三位界面圖
②施工船舶調頭遇到4-5級以上的橫風時,采用迎風掉頭,爭取上風位置,減少風致漂移量;
③船舶在彎曲水道掉頭時向凸岸一側掉頭,充分利用彎曲水道凸岸側水流緩、凹岸側水流急的特點,加快船身回轉速度,縮短掉頭時間;
④大型船舶在狹窄水域中掉頭,受航道深度與寬度的限制很大,需要駕引人員對船位、速度、縱移、橫移、飄移、回旋等狀態(tài)隨時保持敏銳的判斷,故配備熟知航道工況條件的船舶人員,可以較好地解決船舶調頭困難的問題。
部分航道段邊坡比較陡,正常疏浚后容易出現塌方阻塞航道,影響正常通航。
應對措施:①按施工設計邊坡分臺階開挖,設計邊坡1:4~l:10時,臺階高度取1~2m,利用定深系統開挖邊坡,邊坡開挖時使耙頭的中心位置處于邊線上,形成開挖臺階;
②邊坡開挖時考慮風向、水流等因素,盡量保持風向、水流從船舶來時施工左邊坡,風向、水流從右側來時施工右邊坡,避免耙頭滑入船底發(fā)生壓耙事故,同時減少提耙復位時吸清水的時間;
③加強易塌方航段的水深測量監(jiān)測頻次,發(fā)現塌方時第一時間安排施工船舶進行緊急維護,確保航道正常通航。
在碼頭前沿疏浚作業(yè)時,要滿足碼頭正??坎醋鳂I(yè),但碼頭靠泊的船舶經常會將錨拋在施工區(qū)域內,嚴重影響作業(yè)船舶施工。需要采取有效的保護措施,防范施工可能帶來的船舶安全事故的發(fā)生,以保障施工安全。
應對措施:①提前了解對應碼頭船舶靠泊計劃,根據船舶靠泊計劃制定施工安排,優(yōu)先完成連接水域維護作業(yè);
②積極與港管處、海事局進行溝通,及時了解當天各碼頭船舶進出情況,合理安排施工作業(yè)面,在船舶靠泊前采取合適的避讓措施,避免船舶事故的發(fā)生;
③制定專項安全施工措施,配備專人、專船成立專門的瞭望小組,負責施工過程中對周邊水域的靠泊船只進行巡視,提醒施工船舶進行避讓,制定瞭望時間安排表,對特別時間段、特別天氣實施不間斷瞭望,確保施工期間的安全;
④建立現場調度室,24小時值班,統一協調、指揮船舶避讓。
航道疏浚工程施工工藝簡單,但是航道工程一般施工范圍廣,施工環(huán)境復雜,在施工中會遇到多種制約施工進度、質量的問題。本文基于實際工程分析耙吸船在航道疏浚工程中遇到的具體問題,結合自航式耙吸船多種施工方法,充分發(fā)揮耙吸船在航道疏浚工程中的施工優(yōu)勢,提高施工效率,保證工程質量。