“中旭1”輪沉船打撈實施方案和施工技術(shù)探討

梅雄

摘 要：“中旭1”輪于2010年6月16日沉沒于天津海區(qū)，天津海事局組織專業(yè)船舶打撈公司歷時40余天圓滿完成整體打撈任務(wù)。文章通過對天津港區(qū)內(nèi)“中旭1”輪沉船打撈實施方案和施工技術(shù)的介紹，以期為后續(xù)類似船舶打撈提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：沉船打撈；“中旭1”輪；實施方案

中圖分類號：THl37；U676.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）20-0156-02

1 沉船打撈的研究背景

隨著經(jīng)濟和航運的快速發(fā)展，船舶大型化以及船載貨物的危險程度的增大，船舶海難事故所造成的危害也逐步加大，尤其是沉船沉物對航運安全和環(huán)境保護構(gòu)成的直接威肋。通航水域內(nèi)發(fā)生沉船事故，不僅會危及船舶自身的安全，而且也會影響其他船舶的安全航行。因此，及時有效地打撈沉船是保障航道安全和暢通的需要，是盡可能減少生命財產(chǎn)損失和社會經(jīng)濟損失的要求。

2 “中旭1”輪沉船概況

2.1 沉船技術(shù)數(shù)據(jù)

據(jù)船舶檢驗證書及相關(guān)技術(shù)資料，“中旭1”輪為自航鋼質(zhì)干貨船，沉船船長68.80 m，寬12.30 m，型深4.80 m，總噸位1 230 m3，凈噸位688 m3，總載重2 090 t。

2.2 沉沒原因及相關(guān)情況

據(jù)海上交通事故調(diào)查資料，2010年6月16日，“中旭1”輪在天津臨港大沽沙航道北側(cè)航行時，受風浪影響，船舶操縱不當，導(dǎo)致船舶沉沒?！爸行?”沉沒時船上裝載黃沙。

2.3 位置及通航環(huán)境

“中旭1”輪于2010年6月16日沉沒于天津海區(qū)，沉船位置（坐標WGS-84）：38 ？觷51'45.62"N，118 ？觷01'33.39"E，位于天津港大沽沙航道（217#綠?。〇|北向約2 400 m處。

海事主管部門已發(fā)布該沉船的有關(guān)航行警（通）告，該處已設(shè)有沉船燈浮。

2.4 探摸情況

2.4.1 探摸信息

對水下沉船進行掃測探摸，沉船狀態(tài)：船艏向270 ？觷左右；沉船左傾約10 ？觷左右；并長滿海生物，外部覆蓋大量漁網(wǎng)。沉船淤埋情況：沉船左舷甲板高出海床1.0 m，右舷甲板高出海床1.3 m；沉船破損狀況：能探摸到部位未發(fā)現(xiàn)破損，其余淤泥深埋情況不詳。

2.4.2 氣象水文

現(xiàn)場水深：低平潮時，該海域水深為13 m；水流情況：水流向東西方向，漲潮、退潮平均流速約為0.5節(jié)左右；海底地質(zhì)：淤泥為主，軟地基河床；現(xiàn)場海域海況：該水域受東南風、東北風影響時涌浪偏大。

2.4.3 裝載情況

貨物情況：沉船船艙滿載黃沙，機艙，前艙無法進入艙內(nèi)進行探摸；油污情況：據(jù)船東反映，該輪在未沉前機艙內(nèi)存在1.5 t輕質(zhì)柴油；沉船現(xiàn)場在平潮時水面上未有油污從沉船中泄出。

3 “中旭1”打撈實施規(guī)模

打撈船長68.80 m、寬12.30 m、型深4.80 m、總噸位1 230 m3，凈噸位688 m3、總載重為2 090 t的自航鋼質(zhì)干貨船一艘。

附帶工程量：船體甲板上淤泥基本清除、船艙內(nèi)淤泥大部分清除、船體兩側(cè)3 m寬度范圍內(nèi)淤泥挖除至船底、船底下開挖2個3×3 m的泥洞供穿鋼絲繩；抽除船內(nèi)存油或油水混合物5 t（破拆打撈）。

“中旭1”沉船打撈重量計算：

沉船打撈重量主要指沉船脫離海底的起撈重量。

沉船打撈重量=沉船水中自身重量+船內(nèi)存有泥沙重量+起撈吸附重量

沉船自身的重量=船舶空載排水量，但船舶開始營運后可能會加裝設(shè)備，多次涂刷油漆，貯存零部件及備件，相應(yīng)地會增加一部分重量，稱為船舶重量常數(shù)，所以沉船的空船排水量要大于船舶出廠時的空船排水量（船舶證書上標明的空載排水量）。

船內(nèi)存有泥沙重量可初步估計殘存泥沙方數(shù)、再換算成重量。

吸附力計算較為復(fù)雜，不同泥質(zhì)的吸附力有很大差異，甚至某些看似相同的泥質(zhì)吸附力也不盡相同，除向有關(guān)部門的專業(yè)人士和知情者調(diào)查了解外，挖取泥樣做吸附力模擬試驗也是必不可少的工作。

根據(jù)沉船船舶檢驗資料，該沉船船長68.80 m，寬12.30 m，型深4.80 m，總噸位1 230 m3，凈噸位688 m3，總載重為2 090 t。

3.1 空船重量估算及水中重量計算

根據(jù)船舶檢驗資料中空船排水量數(shù)據(jù)，考慮航次儲備量及船舶常數(shù)，沉船空船排水量暫估600 t。

沉船在水中的重量約為：

P1=600×（1-■）=521.2 t

3.2 沉船殘存泥沙重量估算

經(jīng)清淤清艙后，考慮到沉船貨艙、機艙及船艏空氣艙內(nèi)殘存部分泥沙，暫估400方。

船內(nèi)淤積泥砂水中重量為：

P2=400×（1.4-1.025）=150 t

3.3 吸附力估算

沉船與泥底之間吸附力的計算：

吸附力=吸附力系數(shù)×（沉船水中重量+余貨余泥水中重量）

各類泥質(zhì)的吸附力系數(shù)不同；當沉船淤陷較深時吸附力會顯著增加，取系數(shù)時應(yīng)適當加大，陷泥超1 m時刻加大0.15左右，超過2 m時應(yīng)加大0.2以上；沉沒時間較長的沉船吸附力也會相應(yīng)加大，兩側(cè)挖泥后吸附力系數(shù)取0.35。

吸附力P3=0.35×（521.2+150）=234.9 t

3.4 打撈重量估算

沉船在起吊離開海底的最大打撈重量P：

P=P1+P2+P3=521.2+150+234.9=906.1 t

4 “中旭1”輪打撈方案及實施步驟

①對沉船掃測定位后，打撈施工船舶在沉船位置附近拋錨定位。

②潛水員下水對沉船狀態(tài)、破損情況、淤埋情況、船內(nèi)存油等情況進行探摸。

③利用吸沙泵配合抓揚式挖泥船清除沉船甲板上淤泥，再用吸沙泵對船艙內(nèi)淤泥進行清除。

④利用抓揚式挖泥船挖除船體兩側(cè)3 m左右寬度淤泥，使兩側(cè)船舷伸出泥面；再使用高壓水槍對船體兩側(cè)沖洗。

⑤利用高壓水槍配合吸沙泵在低于沉船船底2 m處沖吸兩個3×3 m的泥洞，利用千斤索攻擊器通過2個泥洞分別布設(shè)起吊鋼絲繩（Φ120 mm、長度90 m，Φ90 mm、長度90 m）。

⑥對可能造成油污的船舶管系進行封堵，估算好沉船打撈重量見表1，合理分布抬浮力。

為了減少船體某一部位的彎矩，盡可能使抬浮力均勻分布；使用兩艘起重船，每艘起重船使用兩組起吊鋼絲，四個起吊點較均勻地沿船長方向分布。采取適當?shù)姆绞骄徛齽蛩倨鸶〕链鸶∵^程中注意控制起浮速度；發(fā)現(xiàn)起浮過程中沉船有船體斷裂跡象，立即停止起浮，如圖1所示。

⑦當沉船貨艙艙口出水0.5 m時停止起吊，立即利用潛水泵對貨艙、機艙等處所進行抽水。

⑧抽水完成后，讓沉船漂浮在水面，觀察檢查其浮性、結(jié)構(gòu)完整性及穩(wěn)性。如有滲露，可用起重船將滲露處吊離水面，進行修補，使沉船具有完整浮力。

⑨對沉船結(jié)構(gòu)強度進行觀測檢查，沉船具備自浮能力和拖帶強度時，利用拖輪拖帶沉船至港口處，由專業(yè)拆船單位進行處理；拖帶過程中應(yīng)注意拖帶速度和沉船拖帶受力。拖帶過程中有侵水或船體斷裂跡象，立即停止拖帶，考慮采取駁運方案，拖帶示意圖，如圖2所示。

5 結(jié) 語

“中旭1”輪沉船打撈整體打撈工作進展順利，但給我們的經(jīng)驗教訓(xùn)總結(jié)也是很多的。從設(shè)備管理到打撈技術(shù)，從項目管理到打撈施工，再到項目組織整體協(xié)調(diào)，都需要我們認真的分析總結(jié)。我們應(yīng)該加強沉船打撈應(yīng)急預(yù)案和組織實施演練，全面提高我國沉船的打撈水平。

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