“新海馬輪”奧里諾科工程施工控制及風(fēng)險應(yīng)對

代大兵 壽澤毅

"New Seahorse Ship" Orinoco Construction Control and Risk Response

DAI Da-bing SHOU Ze-yi

摘要：新海馬輪在陌生水域規(guī)范作業(yè)，零事故完成航道各個區(qū)域的施工。本文就施工中出現(xiàn)的各種難題和應(yīng)對方案進(jìn)行分析介紹，并總結(jié)經(jīng)驗。意在為自航耙吸挖泥船在海外復(fù)雜環(huán)境下施工提供借鑒。

Abstract： The new seahorse ship operated in unfamiliar waters， and zero accidents completed the construction of various areas of the channel. This paper analyzes and introduces various problems and solutions in the construction， and summarizes the experience. It is intended to provide reference for the construction of self-propelled suction dredgers in complex overseas environments.

關(guān)鍵詞：海外工程;陌生環(huán)境;安全與效益;砂質(zhì)底質(zhì)

Key words： overseas engineering;unfamiliar environment;safety and efficiency;sandy substrate

中圖分類號：U61? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）32-0221-04

0? 引言

中交集團(tuán)以及下屬航道局近年來海外業(yè)務(wù)不斷擴(kuò)展，海外影響力急劇上升。海外工程施工難度與壓力越來越大，如何應(yīng)對海外復(fù)雜多變的施工環(huán)境是現(xiàn)階段需解決的問題。

1? 工程概況

1.1 基本情況

奧里諾科航道疏浚分為外航道（河口段）和內(nèi)航道（河流段）。航道全長196海里，為單向航道。其中外航道全長42海里，范圍0.0～42.0海里，設(shè)計底寬122m。內(nèi)航道全長154海里，范圍42.0～196.0海里。此次我輪施工為內(nèi)航道，施工區(qū)段共9個。設(shè)計底寬為91.4m～200m，區(qū)段維護(hù)疏浚深度均為11.6m。（圖1）

1.2 工程量及工期

2016年11月-2017年3月需完成工程量320萬m3。本工程合同總工期為122天，包括維護(hù)和補(bǔ)給時間，其中2016年內(nèi)航道施工工期為47天。

1.3 水文環(huán)境及土質(zhì)情況

1.3.1 內(nèi)航道水文

1.1.1.1.2.每年存在雨季和旱季，一年內(nèi)水位變化較大，4月至8月流量增加，9月至翌年3月流量減少，8月份水位達(dá)到最高，2-3月份水位最低。內(nèi)航道主要為單向徑流，流速0.5m/s-2.5m/s。平均風(fēng)速約4節(jié)，偶爾會出現(xiàn)霧，總體不影響航行及施工安全。

1.3.2 內(nèi)航道土質(zhì)

奧里諾科河內(nèi)航道底部多為新近沉積物，內(nèi)航道需施工的區(qū)段物質(zhì)特性如表2。

2? 施工工藝

2.1 施工流程

結(jié)合當(dāng)?shù)厥┕に颦h(huán)境，內(nèi)河航道疏浚工程主要采用裝艙溢流法施工。即“挖-運-拋”的循環(huán)施工流程，如圖2所示。

2.2 挖泥控制

2.2.1 典型施工段工前分析

Ya-Ya施工段：Ya-Ya上游段為細(xì)沙，疏浚難度小;下游起始端南半槽約500米為細(xì)粉沙，疏浚難度大，加強(qiáng)該段的施工力度，如采取正倒車、來回施工、提高挖泥船速，增加過耙次數(shù)等。

施工注意事項：Ya-Ya上游為一個彎頭，流壓偏北，138.7浮上游流壓偏南，順?biāo)暗管嚂r應(yīng)注意避讓北側(cè)138.4紅浮;該區(qū)段淺區(qū)較淺，特別是南邊線，施工時應(yīng)密切注意富余水深，防止擦底;邊坡較陡、淺，嚴(yán)防壓耙和擱淺，南邊線存在塌方可能，施工時留有充分的余地。

Guarguapo施工段：Guarguapo上游呈喇叭狀，上游端底質(zhì)含細(xì)粉砂，施工濃度欠佳;另外該處流壓偏東，呈橫流，對施工走線帶來一定的影響。施工安排上應(yīng)首先重點施工此處，注意施工區(qū)段整體進(jìn)。

Amana施工段：該施工區(qū)段最大特點是彎頭多，且航道南邊線離岸（岸坡為堅硬巖石組成）較近，最近距離約為70米。此段工程概括為彎多流急、坡陡且硬、淺點分散、河底沙埂石塊堆積。由于沙埂石塊的存在，挖泥船速過快，會出現(xiàn)船舶激烈抖動，耙齒丟失等問題，施工時應(yīng)根據(jù)船舶設(shè)備狀況選擇合適的挖泥船速，提高施工效率的同時保護(hù)好設(shè)備安全。

2.2.2 挖泥船速控制

奧里諾科河內(nèi)航道施工區(qū)段多，各個施工段比較分散且土質(zhì)不一，以細(xì)沙、中粗沙為主，少量區(qū)段含有粗沙、粘土、塊石等。所以考慮到各施工區(qū)域的單船施工時間、船載土方量、施工布線以及流壓情況。船速過快，可能導(dǎo)致船載方量不足，不得已調(diào)頭繼續(xù)施工，而大部分航道寬度為90米，個別航道（Los Castillos）寬度為120米，加上槽外水深較淺，給船舶調(diào)頭、避讓、倒車增加了困難。船速過慢，導(dǎo)致施工時間延長、施工效率降低、容易產(chǎn)生超挖現(xiàn)象影響平整度。經(jīng)過每個施工段多船次對比研究后確定內(nèi)航道挖泥船速控制在0.8-2.5kn，能有效提高挖泥效率滿足單趟單船土方量要求。（表3）

2.2.3 波浪補(bǔ)償器壓力

內(nèi)航道多為砂質(zhì)疏浚物，施工開始階段右耙波浪補(bǔ)償器壓力設(shè)置為20bar，左耙設(shè)置為23.0bar。經(jīng)過對比發(fā)現(xiàn)右耙常發(fā)生悶泵、破浪補(bǔ)償器頂升不明顯的現(xiàn)象，左耙情況稍好。故增大雙耙波浪補(bǔ)償壓力至25.5bar。施工后發(fā)現(xiàn)在此壓力下施工效果大為改觀，施工效率提升明顯。

2.2.4 泥泵真空

眾所周知泥泵葉輪高速旋轉(zhuǎn)后在其中心產(chǎn)生真空，使外部水流不斷流向其吸口端并被加速排除。所以整個吸入管道的密封與否對泥泵真空大小有著直接影響。故我輪時時關(guān)注吸口耐磨環(huán)情況，如有磨損及時燒焊填補(bǔ)，以保證吸口處貼合緊密，減少外部清水從吸口磨損處被吸入管道的可能性。耙頭著地后操耙手時時刻刻關(guān)注真空度，隨時調(diào)節(jié)耙唇角度以及耙臂姿態(tài)使耙頭盡量與泥面緊密貼合，以減少外部清水流入管道內(nèi)，從而維持泥泵的最佳挖泥真空。

2.2.5 挖泥布線

根據(jù)布線原則：松散的砂或淤泥取耙頭寬度的2-3倍;中密砂或硬土取耙頭寬度的1.5-2倍;密實的砂或粉質(zhì)粘土取耙頭寬度的1-1.5倍。施工區(qū)段根據(jù)不同土質(zhì)合理布線，實現(xiàn)布線全覆蓋。

3? 施工難點分析

3.1 航道較窄

大部分航道寬度為90米，個別航道（Los Castillos）寬度為120米，加上槽外水深較淺，給船舶調(diào)頭、避讓、倒車帶來了困難。

3.2 邊線落差大

奧河施工無邊坡設(shè)計，部分水域航道外水深很淺，航道外就是淺灘，固邊線邊坡落差較大，邊線施工時耙頭容易滑落，不容易上線，同時容易造成壓耙事故。

3.3 槽內(nèi)水深分布不均勻

槽內(nèi)水深淺區(qū)分布不均勻，淺點分散，部分水深不適合重載施工。奧河航道存在很大沙埂，施工時對耙管的沖擊較大，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)耙管法蘭螺絲松動的現(xiàn)象。

3.4 疏浚設(shè)備磨損嚴(yán)重

奧河土質(zhì)一般為中砂到粗砂，對疏浚設(shè)備的磨損非常嚴(yán)重，如耙頭、耙齒及疏浚管系等，部分耙管（泵倉內(nèi)）經(jīng)常發(fā)生漏水。另外航道內(nèi)部分地方有石塊，導(dǎo)致耙齒底座拉斷，奧河施工節(jié)奏較快，給修復(fù)帶來影響，從而影響施工效率。

3.5 浮筒影響

奧河航道部分浮筒離航道很近，甚至位于航道內(nèi)，給施工帶來一定的影響。

4? 風(fēng)險應(yīng)對措施

①充分利用測圖及有限海圖資料，了解航道外水深情況，必要時加測指定水域水深，作為掉頭、讓槽的場所。

②頂水施工邊線，施工邊線時駕駛員與操耙手密切配合，控制好船位，依靠目視和視頻監(jiān)控器時刻注意鋼絲繩傾斜角，防止壓耙。

③施工時做好計劃，采取分層施工方法，先施工淺區(qū)，滿足重載水深，利用正倒車、來回施工，為后續(xù)全槽同步增深做好準(zhǔn)備。

④疏浚設(shè)備磨損無法避免，針對耙頭易磨損部位加燒網(wǎng)狀耐磨焊條，以提高耙頭相關(guān)部位的耐磨程度;對耙管進(jìn)行定期測厚，隨時掌握耙臂管的狀況，利用調(diào)遣、補(bǔ)給時間，臨時對磨損嚴(yán)重的耙管進(jìn)行復(fù)板，以延緩磨損幅度;對漏水部位（主要集中在泵倉內(nèi)），進(jìn)行及時搶修，不分晝夜，減少影響。

⑤奧河航道有個別浮筒對施工影響很大，比如Aramaya和Amana處的169.5、169.9和184.9，正常施工是無法疏浚浮筒下游淺點，只能將綠浮放置右舷，船位駛出航道，正倒車掃淺。

5? 結(jié)束語

我輪在奧河內(nèi)航道施工，克服陌生環(huán)境影響，岸基支持薄弱等因素，從船舶自身找原因以優(yōu)質(zhì)高效的效率提前完成施工任務(wù)。總結(jié)經(jīng)驗為海外工程施工摸索道路。

參考文獻(xiàn)：

[1]奧里諾科航道維護(hù)疏浚工程技術(shù)、安全交底資料.項目部，2016.

[2]呂玉棋，陳浩舒.耙吸挖泥船終極掃淺[J].2012.

[3]梁剛.市政工程施工中控制網(wǎng)的建立要求和特點[J].價值工程，2019，38（07）：49-52.

作者簡介：代大兵（1992-），男，藏族，重慶人，助理工程師，本科，研究方向為施工技術(shù);壽澤毅（1979-），男，上海人，高級工程師，本科，研究方向為施工技術(shù)。