坦桑尼亞某疏浚工程技術(shù)難點(diǎn)淺析

坦桑尼亞某疏浚工程技術(shù)難點(diǎn)淺析徐心培摘要：經(jīng)過投標(biāo)團(tuán)隊(duì)精美研判、正確訂價(jià)，中國港灣擬中標(biāo)坦桑尼亞某疏浚工程，該項(xiàng)目為某港航道及1-11號(hào)泊位港池浚深加寬。實(shí)施上，該項(xiàng)目存在多種疏浚船型組合、航行避讓、限制溢流施工等技術(shù)難點(diǎn)。為保證項(xiàng)目施工對(duì)現(xiàn)有港口不中斷運(yùn)創(chuàng)造成的影響降到最低，解決好以上技術(shù)難點(diǎn)，做好施工策劃是該項(xiàng)目成功中標(biāo)的必要條件，也為該工程在施工階段順利實(shí)施夯實(shí)了基礎(chǔ)、掃除了技術(shù)障礙，為有關(guān)近似工程的投標(biāo)和實(shí)施策劃提供參照。重點(diǎn)詞：坦桑尼亞疏浚工程;船型組合;航行避讓;限制溢流施工：U616：A：1006—7973（2020）08-0128-031項(xiàng)目概括本項(xiàng)目為某港航道及港池加深加寬項(xiàng)目，知足5萬噸級(jí)船舶滿載不乘潮出入港、7萬噸級(jí)船舶滿載乘潮1m出入港。疏浚范圍從外航道至11號(hào)泊位端部，外航道設(shè)計(jì)為單向航道，外航道至調(diào)頭水域疏浚設(shè)計(jì)底高程-16m，不含超深，港池調(diào)頭水域至11號(hào)泊位內(nèi)航道疏浚設(shè)計(jì)底高程-15m，總疏浚設(shè)計(jì)方量約為835.8萬方，主要分為3個(gè)區(qū)，如圖1所示。整個(gè)項(xiàng)目施工工期要求為30個(gè)月。疏浚底質(zhì)主要為3層：IIb為淤泥質(zhì)土（軟土）229.6萬方，散布在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(biāo)貫）0-10擊/0.3m，散布在3個(gè)地區(qū)，占比33.3%;III為珊瑚膠結(jié)沉積土/砂礫（硬土）328萬方，NSPT（標(biāo)貫）15-50擊/0.3m，UCS（無側(cè)限抗壓強(qiáng)度）小于1Mpa，主要散布在2區(qū)，占比39.2%。對(duì)于疏浚土的辦理，疏浚土按不同的土質(zhì)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(zhì)土或粉土要求拋泥至option4、5拋泥區(qū)，距離口門約32-42km;2區(qū)疏浚土要求拋泥至option1b拋泥區(qū)，距離口門約15km。[1][2]船型組合方案該項(xiàng)目工況復(fù)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(zhuǎn)彎半徑小，土質(zhì)散布復(fù)雜并含有珊瑚膠結(jié)沉積土/砂礫等硬土質(zhì)，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(zhuǎn)彎段邊坡等特殊地區(qū)，單調(diào)船型無法達(dá)成施工任務(wù)。需要不同船型聯(lián)合施工，不同種類船舶之間互相填補(bǔ)、相互配合，充散發(fā)揮不同種類船舶的特點(diǎn)和優(yōu)勢，將大大提高施工效率和工程質(zhì)量。散布在施工范圍內(nèi)的海底沉船打撈和障礙物消除，宜采用抓斗船組進(jìn)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(yù)計(jì)海底沉船打撈以及障礙物消除約占用工期2個(gè)月。散布在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(nèi)，土方量約580萬方。根據(jù)過去施工經(jīng)驗(yàn)，利用耙吸船擁有挖深大、靈活靈活、海況適應(yīng)性強(qiáng)、無需輔助船舶、施工擾亂小等優(yōu)點(diǎn)，耙吸船適合該類土質(zhì)的疏浚[3][4]。疏浚土辦理方式是需外拋至option4拋泥區(qū)，距離現(xiàn)有航道入口32km左右，外拋距離遠(yuǎn)，經(jīng)濟(jì)船型宜采用較大型耙吸船。根據(jù)有關(guān)船型技術(shù)參數(shù)及疏浚報(bào)價(jià)，選擇“通旭”號(hào)萬方耙，平均每船挖、運(yùn)、拋共需約6小時(shí)，生產(chǎn)效率約980m?/h?？紤]船機(jī)設(shè)施保養(yǎng)和檢修事宜，正常情況下，耙吸船“通旭”號(hào)每個(gè)月按600小時(shí)施工，月度產(chǎn)量約為58萬m?，疏浚占用工期約為個(gè)月，可是該工期為溢流施工，溢流施工致使的污濁度需要限定在環(huán)保域內(nèi)。散布在二區(qū)下層和淺水區(qū)的珊瑚膠結(jié)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(jù)過去施工經(jīng)驗(yàn)，宜采用絞吸船或抓斗疏浚船組進(jìn)行[3][4]?？紤]就近調(diào)遣，采用位于肯尼亞拉姆港的“天鯨”號(hào)自航絞吸船，主要優(yōu)勢是就近調(diào)遣，調(diào)遣費(fèi)低;疏浚效率相對(duì)較高，尤其是對(duì)硬質(zhì)土;適適用于吹填方案。其劣勢是占用空間、施工擾亂較大，需要配置大型泥駁，泥駁租借費(fèi)用高，初步估算需要配置2艘7000方泥駁，且“天鯨”號(hào)船機(jī)使用費(fèi)高。而采用抓斗疏浚船組，可利用其靈活靈活、開挖精度和質(zhì)量高的特點(diǎn)，更適宜狹窄或邊角地區(qū)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(shí)生產(chǎn)效率約450m3，每個(gè)月按600小時(shí)施工，月度產(chǎn)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(gè)月?？偨Y(jié)以上船型組合，包括兩個(gè)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(jù)業(yè)主要求，可作為備選方案。三種船型如下列圖2所示。航行避讓方案本工程是在原港池航道的基礎(chǔ)上的浚深浚寬工程，航道內(nèi)出入的商船、客貨輪渡以及小型漁船船只較多，每年出入港船舶達(dá)1500艘，將會(huì)與我施工船舶產(chǎn)生很大的擾亂。受出入港船舶影響，每次管束時(shí)間約為1-2h;港內(nèi)存在兩個(gè)輪渡碼頭，其中一個(gè)用于與某島交通（每日8航次），另一個(gè)用于口門兩岸24小時(shí)的交通（15分鐘/趟）;現(xiàn)有航道口門鄰近存在魚市，平常停靠漁船較多，存在一定的安全隱患。為保證過往船舶及施工船本身的安全，有效保證項(xiàng)目施工對(duì)現(xiàn)有港口不中斷運(yùn)創(chuàng)造成的影響降到最低，根絕發(fā)生船舶航行交通事故，需要擬訂合理的航行避讓方案。對(duì)于“通旭”號(hào)耙吸船，本身擁有自航性，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結(jié)水域作業(yè)時(shí)遇航行避讓，可選擇掉頭避讓;在港池盤旋區(qū)和廣闊的內(nèi)航道作業(yè)時(shí)遇航行避讓，更多項(xiàng)選擇擇繞行避讓。而對(duì)于“津航浚406”抓斗船或“天鯨”號(hào)絞吸船疏浚作業(yè)，需要下橫移錨，靈活性相對(duì)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(cuò)開排班作業(yè)，耙吸船靈活靈活，宜安排在白天航道忙碌、往來船只較頻繁的時(shí)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(shí)段作業(yè)。別的，為了保證施工船舶以及往來船只安全，采用VTS（vesseltrafficservices）指揮系統(tǒng)，設(shè)置調(diào)動(dòng)指揮中心，配備經(jīng)驗(yàn)豐富的船長，擬訂嚴(yán)實(shí)的聯(lián)合施工方案。實(shí)現(xiàn)船岸信息聯(lián)網(wǎng)，對(duì)施工船舶可視化動(dòng)向監(jiān)控、指揮，經(jīng)過監(jiān)控來指揮和協(xié)調(diào)船舶之間的避讓，成立優(yōu)秀的施工秩序，輔助船舶航行，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(shí)，借助遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)，對(duì)自有船舶同步進(jìn)行施工技術(shù)指導(dǎo)、監(jiān)控。施工船舶均配備先進(jìn)的船舶自動(dòng)辨別系統(tǒng)AIS（AutomaticidentificationSystem），經(jīng)過AIS使用能增強(qiáng)船舶間防止碰撞的舉措，能加強(qiáng)ARPA雷達(dá)、船舶交通管理系統(tǒng)、船舶報(bào)告的功能，經(jīng)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，提早與可能形成擾亂的船舶聯(lián)系和做好避讓，每條施工船舶都要配備當(dāng)?shù)睾T與港務(wù)局和來往船舶交流，當(dāng)?shù)睾T要精曉斯瓦西里語和英語，保證交流實(shí)時(shí)報(bào)告港調(diào)。限制溢流施工方案本項(xiàng)目業(yè)主限制溢流施工需要知足環(huán)保要求，在二區(qū)珊瑚膠結(jié)沉積土/砂礫疏浚作業(yè)時(shí)，可采用溢流施工，但在其他地區(qū)淤泥質(zhì)土和粉砂疏浚作業(yè)時(shí)，應(yīng)采用限制溢流施工。因此，整個(gè)疏浚施工過程中，要進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測，其中主要舉措是濁度監(jiān)測，測定懸浮顆?？倽舛龋═SS），需要保證TSS知足在規(guī)定的限值范圍內(nèi)，如表1所示[2]。經(jīng)過剖析研究聯(lián)合過去的施工經(jīng)驗(yàn)，上表TSS標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，傳統(tǒng)的溢流施工很難知足該標(biāo)準(zhǔn)，尤其是一區(qū)和三區(qū)淤泥質(zhì)土和粉砂疏浚作業(yè)，同時(shí)傳統(tǒng)溢流施工也給大海環(huán)境帶來影響。因此，需要對(duì)傳統(tǒng)溢流施工工法進(jìn)行創(chuàng)新。當(dāng)前，中交廣航局發(fā)了然一種耙吸船環(huán)保閥，主要原理是利用環(huán)保閥控制溢流筒溢流高度，有效防止泥艙溢流泥漿在溢流過程中產(chǎn)生污染空泡，進(jìn)而達(dá)到環(huán)保要求。在傳統(tǒng)的耙吸船上進(jìn)行改造安裝，費(fèi)用可控，能起到較好的環(huán)保溢流的效果。同時(shí)，經(jīng)過環(huán)保溢流，既解決了溢流帶來不利的環(huán)境影響，知足了業(yè)主對(duì)濁度監(jiān)測測定懸浮顆?？倽舛鹊囊螅驳诌_(dá)了溢流效果，減少了施工工期，大大減少了疏浚成本[6]。結(jié)語1）船型組合方案充散發(fā)揮不同種類船舶的特點(diǎn)和優(yōu)勢，大大提高施工效率和工程質(zhì)量。同時(shí)，針對(duì)該項(xiàng)目不同疏浚底質(zhì)選擇不同疏浚船型，提出多方案比選，從中選擇經(jīng)濟(jì)可行、技術(shù)可行的船型組合方案。2）為有效保證項(xiàng)目施工對(duì)現(xiàn)有港口不中斷運(yùn)創(chuàng)造成的影響降到最低，根據(jù)該港實(shí)際情況擬訂合理可行的航行避讓方案，經(jīng)過成立VTS指揮系統(tǒng)將為該項(xiàng)目的順利實(shí)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(jìn)管理水平，對(duì)于引導(dǎo)未來疏浚施工管理擁有里程碑的意義。3）針對(duì)業(yè)主的限制溢流施工要求，以施工時(shí)濁度監(jiān)測測定懸浮顆粒濃度知足在環(huán)保域內(nèi)作為評(píng)論標(biāo)準(zhǔn)，引進(jìn)施工新工法——耙吸船環(huán)保閥，有效地減小了疏浚溢流施工惹起水體污濁帶來的環(huán)境污染，既知足業(yè)主對(duì)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(jìn)而降低了疏浚成本。總之，經(jīng)濟(jì)技術(shù)可行的船型組合方案為項(xiàng)目成功中標(biāo)提供了先決條件，技術(shù)難點(diǎn)的解決方案有效保證了項(xiàng)目施工對(duì)現(xiàn)有港口不中斷運(yùn)創(chuàng)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擋，降低成本的同時(shí)大大縮短了施工工期，從原來的30個(gè)月預(yù)計(jì)縮短至15個(gè)月左右，為該項(xiàng)目成功中標(biāo)以及順利實(shí)施確立了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，可為有關(guān)近似工程的投標(biāo)和實(shí)施策劃提供參照。參照文件：[1]Technital.DETAILEDDESIGN，ConsultancyServicesforAdditionalScopeforDetailedDredgingDesignandDisposalofDredgingMaterialforDredgingoftheEntranceChannel

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70-73.[2]Technital.BiddingDocuments，Part2-WorkRequirements，Volume1-TechnicalSpecifications，ConsultancyServicesforAdditionalScopeforDetailedDredgingDesignandDisposalofDredgingMaterialforDredgingoftheEntranceChannel

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13-14.[3]JTS207-2012，疏浚與吹填工程施工規(guī)范[S].[4]BS6349-5，Codeofpracticefordredgingandla