疏浚施工中保障航道通航的技術和措施

吉增光

（河北省水運工程規劃設計院，天津 300074）

在我國經濟社會迅捷發展的今天，“一帶一路”政策下天津港的港口和航道也得到了迅捷發展。因當下港口的吞吐量、貨運船舶均有所增加，一定程度上對我國水路運輸業的快速推動提供了條件。施工人員應當在深入了解航道疏浚施工中港口與航道通航安全影響因素的基礎上，提出切實可行的對策，在確保航道疏浚施工過程順利開展的同時，確保船舶的安全通行[1]。然而，不可避免的，受傳統水路運輸中的港口和航道運行現狀影響，港口和航道的整擴建工程中，受外界的干擾較大。因而，出于對天津港特殊的自然地理環境影響，因而在航道改擴建施工和疏浚施工中，有必要結合疏浚施工工程實況，采取針對可行的保障航道通航的技術和措施，以為后續階段的工作奠定堅實的基礎。

1 工程概況

工程為天津港航道港池泊位水深維護疏浚工程（施工），位于天津港北疆港區與東疆港區之間的北港池，預計建設20 萬噸級集裝箱船單線航行兼顧10 萬噸級集裝箱船雙線航行航道，航道總長7116.8 米，疏浚量為1259.15 萬立方米。新建臨時圍埝20.8km 和導助航設施等。本次施工擬建設天津港25 萬噸級航道工程全長30公里，航道底寬從211 米加寬到315 米，挖深—19.5 米，總工程量3293 萬方，浚挖泥土通過輸泥管吹填至東疆港區形成陸域。該工程在原25 萬噸級航道及航道拓寬工程的基礎上，進一步將航道浚深拓寬，可滿足乘潮吃水在20 米以下30 萬噸級油輪和散貨船進出港的需要。其中天津港布局如圖1 所示：

圖1 天津港布局

該工程采用先進的自航自挖作業方式，先后有9 條自航式耙吸挖泥船參與疏浚作業。工程完工后，所有進入渤海灣的船舶均能通達天津港，對建成世界一流大港具有十分重要的意義。天津航道局已為天津港服務了整整110 年，承建了天津港每一次港口等級提升的疏浚任務。這次承接了25 萬噸級航道工程后，天航局不僅將自有大型挖泥船舶悉數集中到此工程，并積極整合國內外疏浚資源，匯集國內外近十艘大型、超大型挖泥船開展會戰，他們運用GPS 為挖泥船導航，用多波束測深系統清晰探測十幾米水下的海床變化情況，極大提高了施工精度。在不到一年的時間里，天津港25 萬噸航道項目工地涌現出了22 項技術創新成果，并且各條挖泥船時間利用率都保持在95%以上，其中船齡已達33年的津航浚109 輪更是連續5 個月時間利用率達到了100%，達到了國際頂尖水平。

2 疏浚施工中影響通航安全的重難點分析

天津港的航運事業發展歷史悠久，在長期的航運事業維護和管理中，已主動探索出了多種用于航道疏通的施工方法。同時在具體的施工實踐中，結合工程前期項目勘察和探測工作，精準掌握實際情況，擇優選取合適的施工技術和工藝。

此次疏浚施工中，受傳統絞吸船舶方式施工影響，要求輔助運用吹填施工，以實現對整個船舶尾部的結構移動；同時還受抓斗式施工中的拋定位錨施工方式，要求借助懸斗的重力作用深入到航道的泥沙中，以此來保證泥沙充分填滿，順利完成航道疏浚。非自航式，炸礁船施工中對爆炸的區位定位等影響，均可導致通航能力受阻[2]。耙頭將下部的泥沙進行攪動處理，最后處理的做法，極容易增加施工成本，疏浚施工船舶和大型集裝箱船舶在避讓環節，很難有足夠的空間允許通過。加之疏浚船舶無自主航行能力，故一個水域的長時間施工，還可能受潮汐影響，作業環節無法保證過往船舶通航安全。同時，因船舶施工區域多處于航道附近，過往船舶較多，要求駕駛員時常瞭望，并對局面和碰撞危險的評估難度也進一步加大。其中疏浚項目各小工程指標值如表1 所示：

表1 疏浚項目各小工程指標值

表2 天津干水深淺點對維護疏浚周期的影響

3 疏浚施工中通航安全措施

3.1 合理疏浚施工船舶選擇

在航道疏浚施工中，為保障有效航道通航能力，提升施工段航道運營安全，故在疏浚施工過程中，合理船舶施工。在傳統抓斗式挖泥船、耙吸式挖泥船及絞吸式挖泥船各自的優缺點積累中，保障航道通航。在主航道設計上，優先選擇絞吸式施工方式，實現同時拋錨和施工，最大化降低其妨礙通行的時間，提高航道運行效率。

此次施工方式選擇上，為保證施工方式安全、經濟、高效。傳統解決方案上，主要基于施工成本考慮，為有效實現降本增效，優選船型施工工藝，以提高工程施工效率。具體施工工藝如圖2 所示：

圖2 傳統鋼管樁施工工藝

通過前期勘查發現，此次疏浚航道淤泥為軟土粘性，故優先選擇絞吸式、抓斗式以及耙吸式施工方式。平整土地，輔助使用吹填場地方式。擬改進施工工藝如圖3 所示：

圖3 天津港疏浚施工中保障航道通航的施工技術

3.2 合理規劃分區施工

在疏浚施工的不同分區中，遵循大范圍疏浚工程合理分層、分段、分條施工的方法，保證航道運營正常進行。于工程建設前期，合理施工方式選擇，施工中對疏浚航道進行分區疏浚[3]。施工中，對船舶使用形式、使用數量加以控制，以確保工程施工有序進行。在分區施工工作中，針對率先完成疏浚工程的區域提前通行。

3.3 強化對施工人員的安全教育

加強對航道施工作業人員的再教育：包括針對管理人員、作業人員等進行安全理念教育；對作業人員的技能操作培訓，嚴格船舶駕駛、機艙人員、浚挖人員操作水平提升，讓疏浚施工人員全面掌握相關技術；落實對疏浚船舶的維修保養，針對施工中發現的任何隱患，均需停止施工、馬上維修，保證疏浚船舶操作性能。

3.4 對水上交通進行安全監管

項目部要采取相應的措施，確保疏浚施工和港口航道的通航順利進行，從而避免施工過程對航道的通行能力以及船舶通行安全造成影響。航道部門要迅速全面摸排掌握枯水期航道底數并進行公告，根據實際情況對航標或者航道的位置、走向進行調整并做好航道疏浚、清障等航道養護工作；各部門要抓緊抓實近期水上交通安全監管工作，加強對水運企業的監督管理，規范經營行為，結合部門工作實際，制定切實可行的監管措施，防范各類事故發生；開展聯合執法，構建齊抓共管格局，合力打擊各類水上交通違法行為。同時應建立和完善各部門信息動態互通、共享機制，及時向相關單位通報日常監管中發現的水上交通安全突出問題，及時整改消除存在安全隱患。

3.5 科學制定施工方案

在海灣或河流淺灘地段，能夠利用疏浚工作和深挖處理有效提高港口的通航能力與泄洪能力。建設進港航道以及港池等工程設施，能夠增加碼頭和港區的具體容量狀況。運用疏浚工程之中的土石方，把這些土石方回填到周圍區域的低洼之中，通過相應的操作使其變成陸地。除此之外，疏浚土不但是比較理想的一種公路路基土，并且其還能夠用來進行建筑材料的制作，例如燒制為磚瓦。水底軟土清理上，把軟土換為具有較強荷載能力的砂石材料。技術要點上，開展港口的疏浚工作有助于有效提高水運通航的能力，有效改善港口的航行狀況，而且有助于航道整體的經濟效益水平。港口航道工程的施工技術主要包括：養護工程、渠化作業、疏浚工程和整治工程等。在這些技術之中，疏浚工程的作用十分突出。在開展具體疏浚施工操作的時候，應該根據下列步驟開展工程施工操作：做好挖泥船舶的定位工作，并且做好抓泥操作，之后再開展泥土的裝運，最后再開展拋泥施工。

在工程定位環節，不但應該將工程現場操作的邊界點和開挖邊線給標注出來，還應該在碼頭前沿布置水池，對挖泥的深度進行嚴格的控制。抓揚式挖泥船能夠運用邊界浮標和施工中的碼頭結合成為一個主錨和四個邊錨，這樣能夠開展水下土石方的地位操作。在控制下斗深度的時候，應該運用水尺來開展施工。此外，還需要運用GPS 定位系統來完成對卸泥船航行以及施工的具體定位操作等。

4 結語

港口航道是影響港口運營能力的關鍵因素，港口航道疏浚工程是港口航道建設和管理的關鍵組成部分。在港口的建設中，疏浚施工環節為保障通航安全，要求從人員、技術上下功夫，以有效保障港口與航道通航的正?；晚樌?。