李幼萌
(中交第一航務工程勘察設計院有限公司,天津 300222)
淺析國外疏浚市場的新動向
李幼萌
(中交第一航務工程勘察設計院有限公司,天津 300222)
分析近年來國外疏浚承包商所面對的市場壓力,如各種環(huán)境保護法規(guī)條例愈加嚴格,施工成本逐年上漲,施工難度不斷加大等因素。簡要介紹隨著環(huán)保意識的增強,疏浚承包商工程理念的轉(zhuǎn)變和工程中采用的疏浚新方法。
港口與航道;疏浚市場;工程承包;環(huán)境保護
近年來,無論是大規(guī)模的基建性疏浚,還是常規(guī)的港口維護性疏浚,工程中涉及到的各種環(huán)境保護法規(guī)條例越來越嚴格,加之施工成本逐年上漲,施工難度不斷加大,疏浚業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
1.1 英國港口
2012 年底,英國政府依照海洋與海岸準入條例的相關規(guī)定,經(jīng)過審慎的咨詢、評估和論證,制定了英國海洋保護區(qū)新的劃分標準,新的海洋保護區(qū)不但符合歐盟現(xiàn)行的指定海洋保護區(qū)的各項要求,還將范疇擴大到未列入歐盟保護條例之中的區(qū)域。此舉旨在以英國的國家利益出發(fā),保護本國海洋野生物種的多樣性、各類海洋動物的棲息地以及重要的海洋特殊地質(zhì)和地貌區(qū)域[1]。
英國政府的這一新動向引起了諸多港口管理局和疏浚承包商的高度關注,比利時疏浚巨頭揚德諾公司經(jīng)多年的運作,愈發(fā)感受到嚴格的環(huán)保要求帶來的壓力,但該公司認為疏浚承包商不僅要進行以商業(yè)為目的的經(jīng)營活動,更要擔負起保護環(huán)境的社會責任,揚德諾公司的經(jīng)驗是制定多種環(huán)境補償預案以備必時之需。如果某處被列為特殊生物種群或棲息地的保護區(qū)域,該區(qū)域就有可能禁止疏浚作業(yè),港方和承包商必須提前制訂備選方案;即使該區(qū)域允許施工,也要嚴格遵守施工時間、產(chǎn)生的噪音以及排放污染等各類限制,將疏浚工程對海洋野生動物的干擾和對環(huán)境造成的破壞程度降至最低。英國港口的維護性疏浚還牽涉到對原來法定拋泥區(qū)的重新審批問題。
英國哈里奇港口管理局旗下有英國第一大港口費利克斯托港以及伊普斯威奇港和哈里奇港,由港口管理局出資的港口維護性疏浚工程,是對哈里奇灣和哈里奇河口以及3個港口的進港航道和港池進行清淤,每年的挖泥量超過 300 萬 m3,費用大約為 700 萬英鎊,這是該港口管理局每年支出的最大數(shù)額的單項費用。
港口的維護性疏浚大約每 2.5 個月進行 1 次,每次歷時 10~14 d,但由于目前的法定拋泥區(qū)距哈里奇灣較遠,工程的大部分時間都用在疏浚物的運輸途中。施工中使用自航式挖泥船,挖泥作業(yè)時間相對較短,疏浚物一般在 30min 內(nèi)裝滿船艙,而后在長達 3.5 h 的時間里挖泥船往返于挖泥現(xiàn)場與拋泥區(qū)之間,然后再進入下一個工作循環(huán)。挖泥船每年排放的二氧化碳量大約為 6 000 t,這也是該港口管理局各類港口活動中碳排放量最高的項目。
哈里奇港口管理局為了港口的可持續(xù)發(fā)展并降低成本,已向政府提出變更拋泥區(qū)的申請。按照港口管理局的觀點,拋泥區(qū)的水深至少要達到-9m,而且地點距港口越近越好,據(jù)港方估算,所選拋泥地點每接近港口 1.609 km (即 1 英里),每年的疏浚費用就可降低 10萬英鎊。擬定的新址比目前的拋泥區(qū)離岸邊的距離縮短了近 8 km(5英里),這樣挖泥船每年可減少二氧化碳排放量 1 000 t,每年可節(jié)約費用 50 萬英鎊以上。
但英國的法定拋泥區(qū)的審批程序相當復雜,由英國海洋管理組織(MMO) 會同英國自然與環(huán)境機構(gòu) (NEEA) 以及當?shù)貪O業(yè)管理部門等,共同參與評估研究,涉及漁業(yè)、海洋動物棲息地、海洋生態(tài)環(huán)境、船行航道以及適于挖泥船錨泊條件等諸多因素,此外,英國政府近年來為了加大綠色可再生能源的利用,積極在沿海建設風電項目,因此拋泥區(qū)作業(yè)是否會影響到當?shù)仫L電場的建設和運營,也是審批程序中一個重要的評估內(nèi)容。政府為配合新的海洋保護區(qū)政策,對港口管理局推薦的拋泥區(qū)進行篩選,最終的審批結(jié)果擬于2013 年中期公布。
2013 年初,英國重要的遠洋海港南安普敦港的大型疏浚工程,經(jīng)嚴格審查終于獲得海洋許可證。這項工程是為了改善大型集裝箱船的進港條件,主要包括航道加寬 30m,加大船舶掉頭水域面積,改善船舶的操縱條件。整個工程的疏浚量為 45 萬 m3。
敦克爾克港在 2012 年投資 1.4 億英鎊建設了大型LNG 碼頭的基礎上,為保證港口的可持續(xù)健康發(fā)展,2013 年該港又追加 130 萬英鎊,專用于保護港口自然環(huán)境和海洋生物的多樣性。
1.2 美國港口
總投資額達 52.5 億美元的巴拿馬運河擴建工程完成在即,巴拿馬運河自 1914 年開通以來,為世界貿(mào)易創(chuàng)造了十分便利的條件,這一航路上的大部分貨物來自亞洲,經(jīng)過巴拿馬運河運抵美國的東海岸港口。在巴拿馬運河開通一百年的 2014年,這一地區(qū)的海運市場將呈現(xiàn)新的面貌。其中最大的變化當屬各個港口來船尺度的升級,在巴拿馬運河擴建完成后,美國東海岸港口將面臨的最嚴峻的挑戰(zhàn)就是水深問題,東海岸的大型港口必須適應 13 000 TEU 集裝箱船的要求,主航道和港池水深應達到-14.6~-15.2m,而中轉(zhuǎn)港口也要具備接卸 6 000~8 000 TEU 集裝箱船的能力。
港口疏浚工程歷來耗資巨大,在美國經(jīng)濟持續(xù)低迷的背景下,美國港口由于資金短缺,通航狀況日益堪憂。位于東海岸佛羅里達州的杰克遜維爾港,2010 年僅申請到 500 萬美元用于港灣維護,這些資金只能保證河流中的某些熱點區(qū)段,如直線段或淤積嚴重區(qū)段的疏浚工程,不能維護所使用的整個區(qū)段,因此,按航運要求保持整個航道水深-12.2m 難以保證。2013 年,該港在等待了 7 a之后,終于獲得了 3 800 萬美元的政府基金,用于改善圣約翰斯河的通航條件。
杰克遜維爾港瀕臨大西洋,隨著疏浚工程的展開,承包商面臨著更嚴格的環(huán)保限制,首先是施工時間的限制,為保證海洋動物在某些特殊季節(jié)期間免受干擾,此海域每年在某些時段內(nèi)是禁止施工的;其次是挖泥船的氣體排放限制,該港的疏浚承包商同時負責美國西海岸加利福尼亞州的幾個大型港口的疏浚工程,加利福尼亞州對空氣質(zhì)量要求標準很高,為保證加州空氣的清潔度,要求在各港口施工的挖泥船使用低硫燃料,疏浚承包商于是將在加州投入的所有挖泥船進行了設備改造,預計加州的這一限制很快就會在美國東海岸港口中實施,因此該承包商決定投資對杰克遜維爾港內(nèi)施工的挖泥船進行設備改造以滿足環(huán)保要求。
近年來,疏浚和回填工程的施工難度越來越大已成業(yè)界共識,港方一般都希望使用從航道和港池挖出的泥沙作為陸域回填的基礎材料。但在大多數(shù)情況下,這些材料并不適用,一方面其含水量過大,容易產(chǎn)生沉降問題;另一方面,有的港口疏浚物已被污染,必須經(jīng)過特殊處理方能使用。
而軟基處理技術雖已日臻成熟,但吹填的地基仍需很長時間才能達到承載力和沉降變形的規(guī)范要求,對于一個快速發(fā)展的港口,管理者最缺乏的就是耐心,因此依照揚德諾公司的經(jīng)驗,疏浚承包商介入工程的時間越早越好,揚德諾公司承攬的澳大利亞博塔尼港回填工程,就是在項目的規(guī)劃階段進駐的[2]。
2.1 澳大利亞港口
博塔尼港的新建碼頭占地 63 萬 m2,是香港和記港口集團的專用碼頭,港方要求混凝土預制場建在回填區(qū)域內(nèi),不得占用港內(nèi)的任何現(xiàn)有土地。碼頭岸壁結(jié)構(gòu)為 L型混凝土塊體,高度為 20 m,寬度 9m ,每塊重達 640 t,共計 200 個,全部在現(xiàn)場制作,由額定能力 700 t的起重機完成吊裝工作,允許誤差為 10 cm。揚德諾公司用時兩年完成回填工程,回填土方量達 1 100 萬 m3。
在一般的疏浚過程中疏浚物的常規(guī)處理程序是,當某一部分泥漿通過挖泥船的輸泥管道時,停機檢驗這部分泥漿的成份并確定其適用性,同時做出標記。揚德諾公司為了加快這一流程,經(jīng)與客戶達成協(xié)議,運用預設計3D 模型技術,預先決定需要對哪個區(qū)域的土體進行挖方,并確定這部分土體適于回填碼頭下方的哪一片基礎,變盲目被動為主動。揚德諾公司在博塔尼港海域共鉆孔 200 多個,獲取海底土質(zhì)的基本數(shù)據(jù),利用這些數(shù)據(jù)建立了 3D模型,這一模型非常準確,誤差保證在5%以下。最重要的是,該港部分海域的底泥呈酸性,如果與空氣接觸,會形成硫酸鹽類化學物質(zhì),對周邊環(huán)境產(chǎn)生不利影響,揚德諾公司運用了 3D模型有效地避免了此類情況的發(fā)生。
該港施工中還有一個難題,就是施工現(xiàn)場距機場很近,有幾處挖泥點離飛機跑道不足 200m,由于擔心挖泥船作業(yè)會干擾飛機的正常起降且可能破壞飛機跑道的穩(wěn)定性,機場管理人員曾幾度阻止挖泥船施工,使得本已工期緊張的工程更顯時間緊迫。因工期要求和回填工程中船舶及機械使用成本昂貴,揚德諾公司制定了嚴格的預規(guī)劃時間框架,并在工程中貫徹始終。
2.2 科威特港口
兩年前,科威特政府宣布在其最大的島嶼布比延島上,斥資 12億美元建設穆巴拉克奧卡比爾海港,欲使之成為中東地區(qū)的巨型中轉(zhuǎn)樞紐。港口將分四期完成,一期工程主要是公路和鐵路的建設,力求將整個布比延島貫通起來。港口的最終規(guī)模將是總計 60 個泊位,前沿水深達-20m[3]。
工程的主要承包商是韓國現(xiàn)代公司,在施工中最突出的問題仍然是軟基處理。碼頭岸壁結(jié)構(gòu)下方的土體為軟黏土夾沙且土層厚度深達 25m,根本無法完全挖除置換,唯一的辦法是保留基層,采取水泥深層拌合的技術,形成一個寬 45m、深25m、綿延 1 200m 的長條形地帶。在這一區(qū)域后方采用堆載預壓排水法進行軟基處理,全長為1 800m。即便如此,施工過程中尚需大量沙子,只能從科威特中部地區(qū)運來,運程長達1 h。
荷蘭著名的疏浚承包商范奧德公司是“依自然而建”理念的倡導者,這一理念的核心思想是按照大自然系統(tǒng)的生態(tài)演變規(guī)律進行工程的設計和建設,秉承順應自然、利用自然、與自然共贏的原則,摒棄以往的那種試圖改造自然、戰(zhàn)勝自然的思維模式。
范奧德公司涉足疏浚業(yè)已有很多年,其成長經(jīng)歷在疏浚承包商中具有一定的代表性。以前在承接項目時,該公司只考慮如何進行工程建設而忽略了大自然的存在,后來能夠意識到工程對自然環(huán)境造成破壞,采取一些措施或另選擇一處地方予以補償。而現(xiàn)在范奧德公司的經(jīng)營境界提升到了一個新的高度:如果工程設計構(gòu)思得當,施工手段合理,完全可以為自然創(chuàng)造出良好的效應。
水利工程或疏浚工程除了要實現(xiàn)商業(yè)功能外,還可增加有益于自然環(huán)境的其他功能或娛樂功能。在某項海岸防護工程中,為保護村莊免受洪水侵害,需要修建一道堤壩,范奧德公司建議在堤壩前種植一片柳樹林,以達到破碎波浪、消減波高的作用,這與紅樹林作用類似,這種策略不僅降低了堤壩的高度,節(jié)約了工程投資,還增加了一道綠色屏障和海岸風景線,提高了空氣質(zhì)量,實現(xiàn)了工程與自然的和諧雙贏目標。
在港口清淤工程中,范奧德公司充分利用自然的力量參與泥沙淤積管理,而不是簡單地進行疏浚。港口的維護性疏浚承包合同通常都要持續(xù)數(shù)年,因而承包商掌握了港口泥沙淤積的歷史資料,利用這些數(shù)據(jù)建立泥沙淤積模型,分析其主要成因,采取適當干預的手段讓泥沙落淤到指定的區(qū)域,如果港口附近恰好有河流經(jīng)過,可以將河水引入港池,利用水流的沖刷作用帶走一部分泥沙。范奧德公司根據(jù)“依自然而建”的理念,制定了生態(tài)演變的工程承包設計導則。該公司還據(jù)此導則制定出疏浚物分離和處理方案,應用于比利時最大的港口安特衛(wèi)普港的維護性疏浚工程中。
瑞典的斯德哥爾摩港位于生態(tài)系統(tǒng)極為脆弱的次北極圈內(nèi),該港一直堅持發(fā)展綠色港口的理念,重視生態(tài)環(huán)境的保護。為保證港口的可持續(xù)發(fā)展,該港承諾為所有到港船舶提供岸電供應,以減少船舶在港內(nèi)排放污染和船舶產(chǎn)生噪音對環(huán)境的破壞影響;該港還使用自動化電網(wǎng)系統(tǒng),提高港口設施的能源利用率。該港的目標是到 2030年在港內(nèi)全面禁止使用包括石油、煤炭和天然氣等化石燃料,一系列措施為斯德哥爾摩港贏得了港口界環(huán)保先鋒的稱譽[4]。
2012 年斯德哥爾摩港在其主碼頭的擴建工程中,成功使用了冷凍式挖泥的新技術,這種技術無論是在保護環(huán)境質(zhì)量還是降低工程成本方面都取得了良好的效果。
具體的施工過程是,2012 年 1 月 3 日安裝設備,次日打設土工織物帷幕,1月6日開始下潛首塊冷凍挖泥板。第一階段的工程于3月26日結(jié)束, 共挖泥 1 855 m3,港池水深 由-9 m 加深至-10.5 m。該港主碼頭計劃延長岸線 80m,用于提高接卸郵輪的能力,由于旅游季節(jié)的到來,工程于 2012 年 4 月暫停,后于當年秋季恢復施工,擴建工程計劃于 2013 年 5 月竣工,總挖泥量為 4 000 m3。
斯德哥爾摩港之所以選擇冷凍式挖泥,緣于工程所在地是一個環(huán)保要求極高的區(qū)域,而此片海域的海底淤泥中含有重金屬和多氯聯(lián)苯等多種有害化學物質(zhì),如果施工中再發(fā)生二次污染,會對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重的破壞。
利用冷凍式挖泥方法,可將上層已被污染的土體與下層清潔土體分離,由于上層土被冷凍成固體,因此不必顧慮污染的嚴重程度。最重要的是污染土層以固體的形式從海底挖走,而在傳統(tǒng)的疏浚方法中,已被污染的泥沙在清淤工程中很容易對河水或海水造成二次污染,并且使操作人員暴露在污染物面前的可能性增大。
冷凍式挖泥在施工過程中,污染沉積物始終處于穩(wěn)定的固態(tài),從現(xiàn)場獲得的數(shù)據(jù)看,冷凍式挖泥引起的水體渾濁度相對于傳統(tǒng)的疏浚方法,幾乎可以忽略不計,而且從土工織物帷幕內(nèi)外監(jiān)測到的數(shù)據(jù)顯示,帷幕內(nèi)外水體渾濁度差別不大,由此也可以得出結(jié)論,冷凍式挖泥無需環(huán)境帷幕的保護。
該方法的關鍵技術在于冷凍設備的安裝和操作,首先將大型鑄鐵板插入河底或海底,板內(nèi)均布著很多管線,管內(nèi)充滿含鹽溶液。將鑄鐵板的溫度降至-30 ℃,2 d 后將鑄鐵板從海底提升出來,一次可挖除 30 cm 厚的基底物質(zhì),這些物質(zhì)經(jīng)融化處理后還可用于陸地填筑。
冷凍式挖泥的優(yōu)勢在于,可通過事先精確的計算,減少挖泥量,降低施工成本。這些操作還能實現(xiàn)遠程控制,較傳統(tǒng)方式減少了操作人員暴露在污染物面前的危險。冷凍后的淤泥含水量小于傳統(tǒng)方式挖出淤泥的含水量。另外,這種技術還有一個打撈的功能,可以通過冷凍淤泥的方式,將埋沒在海底淤泥中的物體安全打撈上來,同樣不會對海洋環(huán)境造成很大破壞。
這種人工冷凍土層的技術最早可追溯到十九世紀,在英國的南威爾士地區(qū)用于采礦業(yè),后被發(fā)展改良用于疏浚業(yè)。這種技術具有較高的靈活性,基本上不受季節(jié)和場地的限制,最大的優(yōu)勢還在于安全可靠,對環(huán)境和人類的危害較小。最近冷凍式挖泥技術又應用于瑞典南部的赫爾維克斯奈斯,這是一個“海洋藍旗區(qū)”,同樣具有極高的環(huán)境標準,該市市政府的初衷是選擇一種能保證對環(huán)境負面影響最小的疏浚方法,作為工程承包的先決條件。
荷蘭的伯斯克萊斯公司是全球頂級疏浚和海洋工程承包商之一,2013 年 2 月,伯斯克萊斯成功收購了荷蘭的道克維斯公司 (Dockwise),為拓展業(yè)務領域、鞏固全球市場份額創(chuàng)造了積極的條件[5]。
荷蘭的道克維斯公司擁有世界最大規(guī)模的重型運輸船隊,該公司最具競爭優(yōu)勢的船舶是半潛式重件運輸船,可以運送超大型貨物、大型工業(yè)模塊、整體構(gòu)件,諸如海洋石油鉆井平臺、游艇、潛艇,甚至軍艦等超大重型貨物。
近年來道克維斯公司的經(jīng)營狀況良好,較為成功的兩次戰(zhàn)略性投資行動一是投入巨資建造了當今世界最大型的重件運輸船;二是收購了其競爭對手 Fairstar股份公司。隨著全球近海石油資源日漸枯竭,遠洋石油開采成為滿足能源需求的一個新的關注點,大型鉆探設備、大型海上鉆井平臺等超大重件貨物的運輸需求迅速增長,而此類非常規(guī)貨物的運輸具有難度極大、風險極高的特殊性,因此該公司在市場中占盡先機,在 2010 年道克維斯公司制定了企業(yè)未來發(fā)展戰(zhàn)略之后,投資者的股票認購量更是增加一倍。
2012 年 11 月 26 日,伯斯克萊斯對外宣布了收購道克維斯公司的意向,道克維斯公司在挪威上市的股票由原來的 74.5 挪威克朗一路飆升至137 挪威克朗,因此當伯斯克萊斯給出了 6.82 億歐元的收購價時,遭到了道克維斯公司的強烈反對,認為對方是有意壓價。經(jīng)過數(shù)個回合的談判,2013 年 2 月,伯斯克萊斯最終將道克維斯公司的股票價格由每股 17.20 歐元提高到每股 18.50 歐元,這一價位獲得了道克維斯公司董事會的一致通過,認為本公司的金融價值實現(xiàn)了最大化,而且收購活動也得到公司90%股東的認可。
伯斯克萊斯此次收購活動的意義并不局限于商業(yè)運作的成功,其重要性在于兩個大型公司的強強聯(lián)合,實現(xiàn)互利雙贏目標。收購成功后雙方的協(xié)合互補效應明顯,無論在工程管理、專業(yè)技術和資本運作等方面都可以實現(xiàn)資源共享,不但保持了在港口、碼頭等傳統(tǒng)市場中的活力,增強了在疏浚工程、離岸工程以及打撈等領域的競爭優(yōu)勢,還將業(yè)務范圍進一步向遠洋運輸與安裝、物流管理等方向拓展。伯斯克萊斯公司認為,此次跨行收購的核心意圖還在于鞏固其在全球市場中的領先地位。
[1]LANDON F.Maintenance dredging[J].PortStrategy,2012(12):33-35.
[2]KNIGHT S.Reclamation planning and design[J].Port Strategy,2012(9):21-23.
[3]LANDON F.Under the pressure[J].Port Strategy,2011(12):27-29.
[4]RENTROP JACCO.Working togetheron sustainable connection[J]. Green Port,2012(Autumn):14-15.
[5]MUNDYMIKE.Wising up to Dockwise's realworth[J].PortStrategy,2013(3):23.
Analysison new trends in foreign dredgingmarket
LIYou-meng
(CCCCFirstHarbor ConsultantsCo.,Ltd.,Tianjin 300222,China)
Themarket pressures that foreign dredging contractors are now facing are analyzed, which includemore stringent regulations and rules of environment protection, increasing construction cost and difficulties during construction.The paper briefly describes that, with the increased consciousness of environment protection, dredging contractors change their engineering conception and adoptnew dredgingmethods.
portand waterway;dredgingmarket;contracting;environment protection
U691
C
1003-3688(2014)01-0080-05
10.7640/zggw js201401016
2013-04-25
2013-07-12
李幼萌 (1964 — ),女,福建晉江人,高級工程師,港口及航道工程專業(yè),從事人力資源管理工作。E-mail:lym@fdine.net