田舟 TIAN Zhou；王樹(shù)兵 WANG Shu-bing

（中港疏浚有限公司，上海 200136）

1 工程概況

蘇里南位于南美洲北部，東鄰法屬圭亞那，南界巴西，西連圭亞那，北瀕大西洋。地勢(shì)南高北低，河流眾多，水力資源豐富，最重要的是流貫中部的蘇里南河。本次需要疏浚的航道是蘇里南河km0-km68 段，該段河流位于蘇里南首都帕拉馬里博，是蘇里南主要的水運(yùn)通道，航道疏浚工程設(shè)計(jì)航道寬度為70m，設(shè)計(jì)深度為-6m，該工程的關(guān)鍵點(diǎn)在Outer Bank 區(qū)域的km22.5-km23.8段（下文簡(jiǎn)稱A 區(qū)段），該區(qū)段位于蘇里南河的外海，處于洋流與潮水集中交匯處，水流情況復(fù)雜，平均水深為-3m，是制約工程的關(guān)鍵點(diǎn)。施工區(qū)域平面布置如圖1 所示。

圖1 施工區(qū)域平面示意圖

2 工程難點(diǎn)與應(yīng)對(duì)方案

航道疏浚，通常是以耙吸船作業(yè)為主。在本工程的A 區(qū)段，一是水深很淺，大型疏浚船舶低潮水時(shí)無(wú)法施工，只能趁潮施工，但是，漲潮時(shí)，貨運(yùn)船舶要通航，需要占用航道，疏浚船舶需要避讓，因此，大型疏浚船舶無(wú)法使用。二是土質(zhì)（如表1 所示），該區(qū)段土質(zhì)中有一層厚度為0.5～1.5m 的板結(jié)砂粘土，比較堅(jiān)硬，一般的小型耙吸船開(kāi)挖難度大，施工效率低。三是風(fēng)浪大，A 區(qū)段地處外海，無(wú)任何的遮擋，常年吹東風(fēng)，該風(fēng)向與航道垂直，因此風(fēng)與涌浪都較大，其他類型的施工船舶也較難以應(yīng)用。四是淤積快，漲潮落潮的流速達(dá)到2 節(jié)以上，特別是雨季，上游帶來(lái)大量的泥沙，沉積于A 區(qū)段。同時(shí)，快速的洋流也帶動(dòng)周邊的淺灘迅速的淤回已經(jīng)開(kāi)挖過(guò)的航道。項(xiàng)目前期，我們使用小型耙吸船疏浚作業(yè)，但是受限于該段堅(jiān)硬的沙粘土板結(jié)層，小型耙吸船開(kāi)挖難度大，施工效率低下，效果不明顯。受制于該段水深淺，大型耙吸船無(wú)法進(jìn)入施工，難以發(fā)揮效果。通過(guò)綜合分析，施工該段需要一種開(kāi)挖能力和抗風(fēng)浪能力都較強(qiáng)的設(shè)備，能夠短期內(nèi)快速講過(guò)航道開(kāi)挖到位，然后通過(guò)小型的耙吸船進(jìn)行維護(hù)疏浚，以維持航道的通航水深。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，決定更換抓斗船進(jìn)行嘗試施工。使用的抓斗船為雙樁定位船舶, 無(wú)錨，船長(zhǎng)67.2m，船寬26m，船舶吃水2.75m。配備的抓斗容量為56m3，重125 噸，可以開(kāi)挖標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N≤50 的土質(zhì)及中度風(fēng)化的巖石；配套兩艘自航開(kāi)體駁船，船長(zhǎng)91.2m，船寬17.6m，船舶吃水3.2～5.3m。抓斗船組如圖2所示。

圖2 抓斗施工船組

表1 施工區(qū)域土質(zhì)

3 風(fēng)與流對(duì)施工的影響分析

3.1 頂流施工

當(dāng)船頂流流速大于1.5 節(jié)，抓斗船前移進(jìn)關(guān)時(shí)，前移鋼絲及壓纜樁葫蘆片受力增大，損傷大，船舶前進(jìn)困難，因此頂流施工時(shí)，進(jìn)關(guān)距離不足，耗時(shí)長(zhǎng)，施工效率低。

3.2 船位控制困難

小鷹號(hào)抓斗船采用兩根鋼樁定位，沒(méi)有錨機(jī)設(shè)備，因此，抓斗船在前移進(jìn)關(guān)過(guò)程中，當(dāng)受橫風(fēng)、橫流時(shí)，船體易發(fā)生偏移，導(dǎo)致施工質(zhì)量失控。

3.3 易造成主要設(shè)備損壞

小鷹號(hào)抓斗船的兩個(gè)定位鋼樁在樁架上未固定，受風(fēng)浪（0.8m 以上）影響，船舶搖晃，鋼樁會(huì)敲擊樁架頂部左右提升鋼樁葫蘆片，一旦葫蘆片損壞，鋼樁將無(wú)法提升，導(dǎo)致船舶無(wú)法移動(dòng)，帶來(lái)重大安全隱患。

3.4 駁船靠離困難

船舶順著航道方向施工，來(lái)自東邊的風(fēng)和流使自航駁靠、離泊難度大，風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高。駁船在靠泊施工時(shí)，若靠小鷹號(hào)上風(fēng)側(cè)時(shí)，自航駁在風(fēng)浪作用下緊貼小鷹號(hào)船體，由于水深淺，自航駁螺旋槳以及側(cè)推無(wú)法發(fā)揮最大力度，這增大了自航駁靠離泊難度和風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)；靠小鷹號(hào)下風(fēng)側(cè)時(shí)，靠泊難度大，且與小鷹號(hào)聯(lián)接的纜繩受力很大，極易造成纜繩崩斷，同時(shí)由于自航駁處于下風(fēng)側(cè)，隨著裝艙施工，船體與小鷹號(hào)距離增大，造成小鷹號(hào)裝駁難度變大。

4 風(fēng)流影響應(yīng)對(duì)措施

4.1 事前謀劃

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的工況條件分析，在布置抓斗船到A 區(qū)段施工之前，做足充分的謀劃。一是對(duì)抓斗船和駁船進(jìn)行為期3 天的專項(xiàng)檢查，排查安全隱患；對(duì)設(shè)備進(jìn)行事先防護(hù)，如在樁架上對(duì)提升葫蘆片安裝輪胎防護(hù)，減少鋼樁對(duì)葫蘆片的撞擊；備足相關(guān)的配件，便于更換，如鋼絲，纜繩。二是對(duì)抓斗船，駁船，拖輪的船長(zhǎng)進(jìn)行安全技術(shù)交底，將施工方案交底清楚。三是關(guān)注天氣情況，選擇氣象較好的一段時(shí)間出去施工。

4.2 過(guò)程控制

在實(shí)施過(guò)程中，加強(qiáng)過(guò)程控制，一是船舶根據(jù)風(fēng)和流的實(shí)際情況，在施工條件不利時(shí)，可暫停施工。在停工間隙，做好船舶的維修保養(yǎng)，合理利用時(shí)間。

二是指派人員在現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各船舶，在抓斗船前移，換樁，避讓等時(shí)，指揮拖輪輔助抓斗船，防止抓斗船位置偏移；在駁船出檔拋泥時(shí)，指揮拖輪輔助駁船，助使駁船順利離檔。三是添置球形靠把，減小抓斗船與駁船之間的碰撞。

5 淺水施工的難點(diǎn)分析

5.1 在施工上

A 區(qū)段航道設(shè)計(jì)寬度為70m，中間水深在3.5m 左右，兩側(cè)在2.9m 左右，航道周邊的水深為3m 左右。小鷹號(hào)抓斗船吃水約2.8m，可以滿足施工條件。自航駁的空載吃水為3.2m，滿載5.3m。當(dāng)?shù)貫榘肴粘?，低潮?.5～1m，高潮水2～3m，因此，按常規(guī)施工方法，自航駁稍微一裝倉(cāng)，就可能導(dǎo)致自航駁擱淺。

為此，筆者提出基于文化工程、系統(tǒng)工程和信息工程的風(fēng)險(xiǎn)管理改進(jìn)途徑，分別從文化根源角度、系統(tǒng)角度和技術(shù)角度3個(gè)方面進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理實(shí)踐效果的提升，以期實(shí)現(xiàn)高速公路營(yíng)運(yùn)的本質(zhì)安全.

5.2 在設(shè)備上

小鷹號(hào)抓斗船施工淺水區(qū)域時(shí)設(shè)備主要有2 個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，一是冷卻水系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，由于水深很淺，在風(fēng)浪和自航駁螺旋槳的攪動(dòng)下，造成較多泥土堵塞冷卻水口，容易造成吸空現(xiàn)象；二是中樁前移鋼絲隨鋼樁深插入泥土中，前移進(jìn)關(guān)時(shí)受力大，其與聯(lián)接的葫蘆片易損。

5.3 在施工時(shí)間上

因?yàn)楹降烙型ê叫枨?，根?jù)蘇里南海事局的要求，船舶需在高潮前3 小時(shí)，高潮后2 小時(shí)避開(kāi)航道，并且施工船舶需要撤離到航道外100m。對(duì)于沒(méi)有航行系統(tǒng)的小鷹號(hào)抓斗而言，移船避讓耗時(shí)長(zhǎng)、難度大。同時(shí)，因?yàn)樗顪\，駁船只能在高潮水附件裝艙，出檔。如果高潮水避讓，則將大大嚴(yán)重影響抓斗船的施工效率。

5.4 在安全試生產(chǎn)上

一是在惡劣的工況條件下，可能會(huì)產(chǎn)生的一些安全隱患風(fēng)險(xiǎn)。

二是抓斗船無(wú)航行系統(tǒng)，無(wú)錨機(jī)系統(tǒng)，僅有定位鋼樁，在海外施工，若遇到突發(fā)的惡劣氣象情況，則需要避風(fēng)。當(dāng)?shù)睾线m的拖輪資源匱乏。

6 淺水施工應(yīng)對(duì)方案

6.1 乘潮施工

為了防止自航駁擱淺，抓斗船只能乘潮施工。根據(jù)蘇里南外海漲落潮規(guī)律，在潮水1.5m 以上時(shí)開(kāi)始裝艙，且根據(jù)潮水的情況，合理分配裝艙量，保證裝艙后可以乘潮水去拋泥區(qū)拋泥。根據(jù)前期對(duì)施工時(shí)間及裝艙量的控制，在不避讓進(jìn)出口船舶情況下，每個(gè)高潮位有效施工時(shí)間在7小時(shí)左右，每日可施工時(shí)間約為14 小時(shí)。施工潮位如圖3所示。

圖3 潮位圖

6.2 調(diào)整自航駁壓載艙水位

自航駁空載的情況下，船首吃水在1.9m，船尾吃水在4m，呈現(xiàn)的前高后低的狀況，因此，通過(guò)調(diào)整自航駁壓載水，將尾部吃水調(diào)整至3m 左右，這樣既可以提前裝艙，同時(shí)可以增加裝艙量，大大的提高了施工的效率。

6.3 統(tǒng)籌安排時(shí)間

圖4 分條施工圖

安排合理調(diào)整自航駁靠泊側(cè)和自航駁上下檔、靠離泊時(shí)間，做到早上檔靠泊施工、潮水足夠就裝艙、縮短換駁時(shí)間等，增加日產(chǎn)量和日進(jìn)度量。根據(jù)一些列調(diào)整，小鷹號(hào)船組每個(gè)高潮位大部分時(shí)間可裝駁3 船，其中前兩船裝艙量約1600m3，最后一船由于處于落潮期間，為航行安全，裝艙量約1000m3，日平均完成裝艙量約7400m3，日完成前移最大可達(dá)150m，平均每日可完成100m。

6.4 合理分條施工

盡快打通一條通道，解決制約船舶淺水施工的問(wèn)題，是提高施工效率的關(guān)鍵所在。項(xiàng)目根據(jù)實(shí)際情況，三是分條施工，力求快速貫穿一條通道。將70m 的航道分成3條，每條約25m，在遇到大風(fēng)等天氣，抓斗船前移困難時(shí)，抓斗船可以擴(kuò)大開(kāi)挖寬度，將旁邊的一條也附帶進(jìn)行開(kāi)挖，增加施工效率；當(dāng)施工狀況較好時(shí)，可以適當(dāng)縮減開(kāi)挖寬度，快速向前推進(jìn)，在貫徹一條通道以后，可以有效的減小自航駁吃水限制。在施工順序上，先將東側(cè)第3 條打通，便于自航駁靠上方側(cè)，遠(yuǎn)離通航航道，再將中間側(cè)第2 條打通，滿足自航駁滿載通航要求，最后施工離通航航道最近的西側(cè)第1 條，保證在高潮避讓進(jìn)出口船舶情況下，在風(fēng)浪平穩(wěn)時(shí)，中低潮也能進(jìn)行疏浚施工，加快了施工進(jìn)度。

6.5 積極開(kāi)展隱患排查

在施工前，備足配件，在施工期間避讓或者等潮水的間隙時(shí)間，勤檢查，發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)更換，保證安全生產(chǎn)。

6.6 船舶避讓?xiě)?yīng)對(duì)方案

因此，項(xiàng)目部一方面積極與海事局進(jìn)行溝通聯(lián)系，并協(xié)商將每日進(jìn)出港船舶動(dòng)態(tài)發(fā)送至各施工船舶，同時(shí)各船舶通過(guò)船訊網(wǎng)實(shí)時(shí)查看進(jìn)出口船舶動(dòng)態(tài)，并通過(guò)VH12 與海事局調(diào)度控制中心積極聯(lián)系，做到精準(zhǔn)避讓，將避讓的時(shí)間提前量大大縮減。另一方面與海事局協(xié)商，根據(jù)水深情況，啟用備用航道，以縮減施工船舶需要避讓的點(diǎn)。通過(guò)協(xié)商，船舶只需在該施工段兩側(cè)進(jìn)行避讓，且避讓的距離又由以前需要避讓至航道外200m 調(diào)整為必然到航道外50m。

6.7 船舶避風(fēng)應(yīng)對(duì)方案

在施工前，積極尋找拖輪資源，但蘇里南當(dāng)?shù)夭o(wú)這樣合適的拖輪，因此，項(xiàng)目部與當(dāng)?shù)氐耐陷喒揪屯陷嗊M(jìn)行適當(dāng)?shù)母难b，以適應(yīng)我方船舶。制定相應(yīng)的拖帶方案，進(jìn)行實(shí)際拖帶，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行調(diào)整，完善拖帶方案。

在蘇里南避風(fēng)，正常需要進(jìn)港靠碼頭，而可用碼頭距離使用區(qū)域有40km 左右的距離，而經(jīng)過(guò)與當(dāng)?shù)氐暮Ｊ虏块T(mén)溝通，在km40 的地方，劃出一塊臨時(shí)錨地，大大減小避風(fēng)的路程時(shí)間和航行的安全風(fēng)險(xiǎn)，增加施工時(shí)間。

項(xiàng)目部一是關(guān)注天氣情況，關(guān)注遠(yuǎn)期近期的天氣情況，及時(shí)做好應(yīng)對(duì)計(jì)劃。二是通過(guò)積極根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，事先與海事局商定好避風(fēng)的錨地。三是結(jié)合測(cè)量情況，規(guī)劃好避風(fēng)撤離航行路線。

7 總結(jié)

通過(guò)使用抓斗船，在外海較大風(fēng)浪和淺水區(qū)的施工，順利的完成了該段的施工任務(wù)，一方面解決了困擾工程很久的問(wèn)題，對(duì)蘇里南航道的通航具有重要的意義，另一方面也是對(duì)抓斗船在該工況條件下的積極探索，為后續(xù)類似工程積累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，最后，在打通航道的那一刻，整個(gè)團(tuán)隊(duì)都異常興奮，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)的凝聚力和戰(zhàn)勝困難的勇氣和信心。