淺析水上作業(yè)施工

徐平義

【摘要】自改革開放以來，我國經(jīng)濟高速發(fā)展。大型公路、鐵路項目不斷上馬。越來越多的勘察工程項目需要在江、河、湖、海上進行，水上作業(yè)施工顯得尤為重要。本文結合工程勘察鉆探實例，針對水上勘察中鉆探船只的選擇、施工平臺的搭建、錨泊定位及相關鉆探技術的采用等進行了深入分析，并探討了在進行水上工程勘察鉆探中應采取的安全措施。

【關鍵詞】設備；搭建；施工；安全

一、設備選擇與平臺搭建

水域鉆探是本次勘察的重點，水深、流急是本次勘探施工工藝的重點、難點所在。

1設備選擇

本次采用2個鉆探平臺同時作業(yè)，1個深水孔平臺，1個淺水孔平臺，考慮到深水、深孔鉆探施工條件、工藝比較復雜，鉆探設備應具有一定的備用能力。選用的鉆探船載重量、舷寬、吃水深度均適宜，船體結構和質(zhì)量穩(wěn)定性能好，具自航能力。另外，選用載重量為40～50T，有機械絞錨機的機動船2條作交通船。深孔、深水孔配運載能力較大的交通船，淺水孔配運載能力偏小的船。2個鉆探船均配備照明發(fā)電機組及電焊機、氣割器具。深水孔平臺上增配一套泥漿處理、除砂設備及備用泥漿泵。

2平臺搭建

鉆探船上，用6-8m長6根30×30（cm×cm）枕木組裝成側跨鉆探平臺，平臺外伸2.0m，寬≥5m，枕木與船體的連接要牢固，關鍵位置加固，所有鉆探船均壓艙至安全吃水線，使鉆探船保持一定的吃水深度和船體穩(wěn)定。平臺面用厚度≥60mm的木板鋪設、固定，平臺配備必要的防護欄桿，深孔平臺的孔口槽板應拆卸方便。

3錨泊定位

鉆探船固定均采用拋錨泊位，為保證孔位準確，平臺船上配備5只鐵錨，形為齒狀，前面1只主錨，4只邊側錨，呈“八”字型分布，邊側錨繩與主錨繩之夾角為50°～55°，預備用錨1只，當某一側錨出現(xiàn)微走錨時或在可能造成平臺船漂移的最大流向方向上增補，提高船在施工時抗漂移的能力（考慮到大風與流速的合力方向是變化的）。

鉆孔定位采用GPS全球定位系統(tǒng)進行導航定位，深水孔位定位方法：根據(jù)設計孔位座標、錨繩長度、水深與預拋方向，先計算出錨位坐標，由鉆探船送主前錨、左前或右前錨至預定錨位，GPS定位儀在孔口位監(jiān)測到位，保證定位誤差≤2m或更小，到位后，在每根錨繩上配鋼繩調(diào)節(jié)器具，以便錨繩隨潮水漲落而得到及時調(diào)整。

4套管安裝

顧及到施工軸線域水深、流急，選用厚壁、外接箍、高強度的優(yōu)質(zhì)無縫鋼管作隔水保護套管，深水域孔采用雙層套管，水深大于25m的鉆孔外層套管為Ф177.8mm，內(nèi)層套管為Ф146、Ф127mm。水深小于25m的鉆孔，外層套管選用Ф139.7mm套管，內(nèi)層套管采用Ф108mm，并配備足量短管，便于現(xiàn)場的級配及加接套管，所有的套管在使用前均進行垂直度、損傷、絲扣質(zhì)量等方面的檢查，并保證滿足鉆探施工技術要求。

孔位確定后，用測深儀或懸錘法測量實際水深，節(jié)配套管，外層套管采用逆水牽引繩下管法。利用流速緩慢的平潮期，以Ф15.5mm鋼絲繩逆水牽引并隨套管同步下放，以保持管柱垂直進入地層，并跟管鉆進進入穩(wěn)定層5～10m。在2/3、1/3水深處（水深超過-20m情況）分別設置套管夾板系保護繩逆水牽引，這樣既不影響套管的回轉(zhuǎn)跟進，又能有效地增強管柱的抗水流沖擊強度。船頭前方逆水牽引是在套管柱60°夾角線上設置兩個錨位點。內(nèi)層套管作為技術套管跟管鉆進，鉆進時隨時觀察套管跟進情況，保證孔口泥漿返漿。

孔口增設一可回收泥漿的補償導向管（長4～5m），下部接扶正牽引繩 ，既順利回收泥漿，減少泥漿耗量，又節(jié)省因潮水影響而加接短管的時間。還起到加固外層套管的作用，淺水孔套管的安裝與深水孔相同，不同點是只用1根逆水牽引繩，一般下一層套管。

二、施工安全

1水上鉆探是一個高風險的作業(yè)項目，水上鉆探平臺更是一個獨立的特殊工作場所，工作場地遠離陸地，現(xiàn)場條件復雜，突發(fā)事件不確定，因此在進行水上作業(yè)前必須做好安全應急預案，建立完善的安全保證措施，以確保作業(yè)人員與財產(chǎn)的安全。

（1）項目開始后，對所有船上作業(yè)人員進行安全教育，特別是水上基本安全知識及安全操作規(guī)程教育，并與每個作業(yè)人員簽訂安全協(xié)議。

（2）鉆探船上備有足夠的救生衣、救生圈、醫(yī)藥箱、通信設備、船只堵漏和消防器材，并放置在明顯的位置。

（3）鉆探船四周安設牢固的防護欄桿，欄桿上懸掛醒目的施工信號旗。鉆探船定位錨繩上方設置浮標，并配有交通航運安全警示燈。

（4）夜間無論是否施工都必須開啟照明燈，為過往船只引航，以免發(fā)生撞船事故。

（5）隨時監(jiān)聽氣象預報，觀察水位情況，如遇大風，暴雨大汛，迅速撤離。

2評估資源、保障到位

編制水上施工安全應急預案應對現(xiàn)有應急隊伍、應急船舶、裝備等應急能力和應急資源進行評估，包括應急人員的技術、經(jīng)驗和資歷，以及應急設施、設備、裝備、物資等情況，查找需求和不足，在評價與潛在風險相適應的應急資源和應急能力的基礎下，量力而行，根據(jù)水上應急特點、船機及人員情況，選擇最現(xiàn)實、最有效的反應策略。通過建立應急隊伍和儲備應急物資，為事故發(fā)生后及時采取相應措施提供了人員和物資保障。

3開展培訓、加強演練

編制水上施工安全應急預案要語言簡潔、通俗易懂，層次結構清晰，具備相當?shù)目勺x性，便于水上事故突發(fā)時應急組織成員的理解和使用。應急預案發(fā)布后，施工單位要及時開展培訓工作，有計劃地結合預案內(nèi)容，對作業(yè)人員廣泛地開展宣傳、教育、培訓工作，解讀預案中的要點，使每一位應急人員能夠熟悉、掌握預案中與其承擔的職責和任務相關的工作任務、程序和標準，提高在不同情況下實施救援和協(xié)同處置的能力。

總而言之，施工前要全面考慮施工中可能發(fā)生的事故，做好相應的預防措施。施工設計中應運用理論和實踐經(jīng)驗相結合的方法，利用先進機械設備和工程地質(zhì)調(diào)查手段，完善和總結出樁基設計理論和分析方法，避免海上平臺樁基施工中的風險，確保整個工程的安全性。

參考文獻：

[1]古傳，水上工程勘察鉆探方法與措施研究，科技信息.2010（15）.

[2]多榮明，寧秋明等.淺談海上工程勘察中應注意問題，城市建設理論研究，2011（29）.