海洋工程碼頭港池維護性疏浚實踐探討

姜立群 張 耀 楊 超 王金豪 鄧 航

（海洋石油工程（青島）有限公司，青島 266520）

近年來，海油工程（青島）有限公司在基礎設施建設和技術革新中加大投入，向高附加值和深水產品持續(xù)發(fā)力。液化天然氣核心工藝模塊工廠、圓筒形浮式生產儲油平臺以及半潛式浮式儲油平臺等一系列陸上終端工廠和國內外深海儲油平臺，陸續(xù)在海洋工程青島場地開工建造。為了更好地滿足生產項目建設需求，青島場地原五號滑道進行了改擴建，大幅提升了場地建造區(qū)域面積和地基承載能力，同時提出了靠泊和下水更大型結構物的要求。約3萬噸的半潛式浮式平臺船體青島總裝后，計劃采用10萬噸級半潛船“新光華”號運抵煙臺來福士場地集成。五號滑道碼頭港池多年回淤積累，形成碼頭側海域由內向外淤積逐步加大的趨勢。現(xiàn)階段的港池水深已經不能滿足新光華海運的需求[1]，因此開展碼頭港池維護性疏浚非常必要。

1 工程概況

青島建造場地位于西海岸新區(qū)海西灣顯浪咀東南側。相關數(shù)據統(tǒng)計，青島場地碼頭港池主要受到影響北、北北西、西北風向上小風區(qū)自生的風浪影響。西海岸顯浪咀為半日潮，漲潮相比落潮多約1 h。水流運動和潮汐帶淤，是回淤性港池泥沙運動形態(tài)的主要成因。本次維護性疏浚工程需結合青島場地的水文狀況，挖泥船開挖作業(yè)應在趁潮水時開展[2]。

2 技術要求

本次為半潛式平臺船體托航的駁船為新光華號，載重約10萬噸，如圖1所示。基于新光華半潛船型尺寸和貨物干拖運輸需求，本次港池疏浚深度不低于-10 m，清淤范圍為碼頭東側前沿長寬為350 m×110 m，碼頭北側海岸線需陸地側開挖30 m×5 m，局部區(qū)域需要超挖一定寬度，并按1:6比例放坡。

圖1 港池縱剖面圖

3 施工準備

該疏浚項目工期為40天，應做好疏浚前施工測量，對浚前標高各方予以認可，以便后期計算開挖工作量。計劃港池和土方開挖同時開展，編制施工計劃橫道圖，挖后預留2～3天掃海驗收，并提供竣工水深圖。根據項目施工計劃和工程量預估計算，進行相應施工設備和人力準備，選定1臺抓斗挖泥船和2臺自航泥駁。陸上開挖作業(yè)采用2臺挖掘機和1輛自卸卡車配合。

4 疏浚方法

4.1 建立測量網

基于全球定位系統(tǒng)建立基準站，并形成坐標系測量網，明確水準點、基準面、作業(yè)區(qū)平面控制點，使用測量控制軟件進行挖泥船定位施工[3]。根據疏浚工程特點，疏浚寬度、平均原始高程、邊坡比以及抓斗船開挖寬度，縱橫向劃分若干小網絡，按照開挖網絡劃分圖指導開挖作業(yè)，由駕駛室內的操作手控制整個挖泥船定位移位和挖泥施工。

4.2 挖泥作業(yè)

一艘挖泥船搭配兩條泥駁施工分段施工，挖泥作業(yè)原則是“縱移挖長”。挖泥船縱向移位距離為抓斗一次向前開挖的長度，橫向移位距離為挖泥船自身船寬。根據挖泥網絡劃分圖，按照縱向斷面開挖，注意走船船位在一個抓斗范圍內移動[4]。結合青島碼頭設計圖紙，如圖2所示，采用階梯形分層開挖。應經常開展掃淺測量工作，淺點集中處應嚴格控制下抓深度和抓距，淺點分散處應增加線性作業(yè)。前后兩次伸展的挖斗，應有約1/4重疊作業(yè)，以保證開挖的平整度[5]。抓斗挖泥船跨區(qū)域移駁時應收起錨纜，使用拖輪配合拖拽就位。同一施工段內動船，借助靠絞、放錨纜實現(xiàn)。收攬過程中，要注意排查是否存在走錨或松纜情況，并及時糾正挖泥船船位。

土方開挖和傾倒，如圖3所示。土方陸域開挖，挖掘機應趁低潮，配合挖泥作業(yè)，同時注意碼頭側放坡要求。土方傾倒，開挖土石方應傾倒到經批準的指定位置。疏浚中要注意保護海域環(huán)境，施工設備廢油應集中回收處理。挖泥船錨纜的布設定位，需要加強海陸施工、多船作業(yè)的溝通和協(xié)調。既要保證挖泥船趁潮水作業(yè)有效時長，也要減少機械待機和二次移駁影響。

圖2 挖泥船施工圖

圖3 土方開挖施工圖

5 結語

碼頭港池維護性疏浚是基于海洋工程制造場地生產建設的項目需求。疏浚工程采用現(xiàn)代化全球定位系統(tǒng)和測量分析軟件，指揮挖泥船按施工方案分層開挖開展清淤作業(yè)，并重點關注環(huán)境保護，減少對當?shù)厮蜃匀簧鷳B(tài)的破壞。本文對海洋工程青島場地五號滑道附近碼頭港池開挖進行了經驗總結，可為后續(xù)定期維護性疏浚工程提供有益參考。