淺析水上作業施工

徐平義

【摘要】自改革開放以來，我國經濟高速發展。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，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，船體結構和質量穩定性能好，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全球定位系統進行導航定位，深水孔位定位方法：根據設計孔位座標、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節器具，以便錨繩隨潮水漲落而得到及時調整。

4套管安裝

顧及到施工軸線域水深、流急，選用厚壁、外接箍、高強度的優質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，內層套管采用Ф108mm，并配備足量短管，便于現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，現場條件復雜，突發事件不確定，因此在進行水上作業前必須做好安全應急預案，建立完善的安全保證措施，以確保作業人員與財產的安全。

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

（2）鉆探船上備有足夠的救生衣、救生圈、醫藥箱、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，以免發生撞船事故。

（5）隨時監聽氣象預報，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，根據水上應急特點、船機及人員情況，選擇最現實、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，具備相當的可讀性，便于水上事故突發時應急組織成員的理解和使用。應急預案發布后，施工單位要及時開展培訓工作，有計劃地結合預案內容，對作業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同處置的能力。

總而言之，施工前要全面考慮施工中可能發生的事故，做好相應的預防措施。施工設計中應運用理論和實踐經驗相結合的方法，利用先進機械設備和工程地質調查手段，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）.