疏浚施工中保障航道通航的技術(shù)要點探析

◎ 區(qū)國柱 廣東正方圓工程咨詢有限公司

當(dāng)前港口貨運量較大，極大程度地帶動著國內(nèi)水路運輸行業(yè)發(fā)展。相關(guān)單位在組織施工活動時，需明確疏浚項目對航道通航帶來的不利問題，給出相應(yīng)的技術(shù)對策，保證航道疏浚施工有序進(jìn)行。然而，在實踐疏浚施工中，需結(jié)合具體項目情況，制定可行的技術(shù)方法，明確其中的技術(shù)要點，保證通航有序。

1.疏浚項目中航道通航可能受到的干擾及重難點分析

西江（界首至肇慶）航道擴(kuò)能升級工程，共整治航道171km，清挖工程量達(dá)450萬m3。此次疏浚施工任務(wù)，嘗試拓寬航道，順應(yīng)航道較大的貨運需求。此工程擬采用自航自挖的施工形式，借助GPS技術(shù)動態(tài)鎖定各船只的位置；使用多波束平臺，全景獲取水下情況，減少施工誤差，盡可能地保證施工精確性[1]。

西江沿線港口的航運時間較長，在長時段的航運事業(yè)運維活動中，逐步匯總多樣性的航道疏浚工藝方案。在具體工藝實操中，參照工程前期的勘測結(jié)果，精確把握工程的具體情況，制定符合工程實際的疏浚方法，明確保障通航的技術(shù)規(guī)范。

（1）在此次疏浚施工期間，主要受到傳統(tǒng)船舶工藝的干擾，需使用吹填工藝，改變整個船尾的位置，利用抓斗施工方法，明確拋錨定位的工藝內(nèi)容，利用懸斗重力特征，將其埋入航道泥沙，確保泥沙填充的飽滿性，增強(qiáng)航道疏浚的順暢性。

（2）利用耙頭快速攪拌泥沙，在施工期間極易產(chǎn)生較高的工藝成本，疏浚船舶與貨運船舶可能存在避讓困難。產(chǎn)生此種問題，主要歸結(jié)于疏浚區(qū)域不大，當(dāng)疏浚船只占用一定寬度的航道時，會限制貨運船只的通行，甚至?xí)霈F(xiàn)避讓困難的問題。多數(shù)情況下，疏浚船舶須自主離開碼頭，方可讓出通航路徑。如果貨運船只的規(guī)格較大，需提前操作疏浚船只，保證避讓完全的情況下，才能夠有序通航。在長時間避讓中，會極大程度地降低航道疏浚工程推進(jìn)的速度。

（3）在疏浚施工中，用于疏浚處理的船只，未添加自主航行技術(shù)，在水域內(nèi)進(jìn)行較長時段的疏浚處理時，極易受到水位變化的干擾，對航道運行的船只形成安全威脅。

（4）由于船舶疏浚區(qū)域內(nèi)，主要位于航道周邊，流動船舶數(shù)量較大，操作船舶的人員，需要自主瞭望航道情況，具有較大的碰撞預(yù)判難度。駕駛員觀察航道，能夠?qū)Υ靶羞M(jìn)方向、行駛速度給予一定的技術(shù)指導(dǎo)，減少航道船只碰撞的可能性[2]。

如表1所示，是疏浚施工體系中，各分支工程的施工任務(wù)完成情況。

表1 各施工組的疏浚情況

2.疏浚項目下改善航道通航性的技術(shù)對策

2.1 合理選定船舶

在組織規(guī)劃各項疏浚施工任務(wù)時，應(yīng)保證航道通航質(zhì)量，確保疏浚段航運秩序。為此，在疏浚施工期間，明確各項施工任務(wù)。對比各類疏浚船舶的技術(shù)特點，結(jié)合各疏浚區(qū)域的特征，合理選定船舶類型，確保避讓及時，改善航道通航性。在案例項目中，規(guī)劃主航道時，主要選擇絞吸式工藝方案，保證拋錨、施工可同步進(jìn)行，以此降低疏浚形成的通航干擾，增強(qiáng)航道通行性。甄選工藝方式時，嘗試從工藝安全、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、高效疏浚等視角合理編制施工方案。初期制定的疏浚方案中，過多考量工藝成本，為控制成本、增加疏浚效益，優(yōu)化疏浚船舶的選型方案，力爭獲取較高的施工收益。傳統(tǒng)工藝流程：修建臨時碼頭→測量標(biāo)記疏浚參數(shù)→妥善落實各項施工準(zhǔn)備→生產(chǎn)鋼護(hù)筒→組裝浮箱→組裝浮吊→拼組水中施工臺→放置鋼護(hù)筒→鉆孔、清孔→材料灌注、撤除施工臺。經(jīng)過現(xiàn)場勘察，案例項目需進(jìn)行疏浚航道，含有較多的軟土淤泥，需運行絞吸式、耙吸式兩種船只，修整土地。改進(jìn)后的工藝流程如下：定位、定線、做好疏浚準(zhǔn)備→挖槽→規(guī)劃挖槽施工區(qū)→明確疏浚施工量→合理選用挖泥設(shè)備→劃分拋泥范圍→棄土回收→判定泥沙性能[3]。

2.2 妥善設(shè)計施工區(qū)

在疏浚施工的各組分區(qū)內(nèi)，以較大區(qū)域疏浚施工為視角，給出分層次、分區(qū)域、分路徑的工藝規(guī)劃方案，保證航道通行秩序。在施工前期，規(guī)范選擇工藝方式，采取分區(qū)疏浚法，合理劃分航道的施工段。在實際施工期間，精確控制船舶施工方式，明確給出船舶用量，確保施工活動進(jìn)展的順暢性。分區(qū)施工期間，完成疏浚的航道段，及時恢復(fù)航道通航性。各航段的選船方案，如表2所示。

表2 各航段的通信方案

運行反鏟船，組織規(guī)劃2號電纜溝的施工任務(wù)，將其調(diào)派至碼頭前方，開展施工活動。

2.3 全面監(jiān)管水上航運秩序

施工組須采取有效措施，保證疏浚質(zhì)量，減少疏浚施工形成的航運干擾，保證船舶運行安全。相關(guān)單位需全面排查枯水期航運情況，公開相關(guān)數(shù)據(jù)，依據(jù)實況鎖定航標(biāo)、航運的方位，明確通航走向，給予相應(yīng)的航運調(diào)整，相應(yīng)落實疏浚、清障等各項工作。各疏浚單位要全面落實水上交通的各項安監(jiān)工作，全面落實水運監(jiān)管，增強(qiáng)水運監(jiān)管的規(guī)范性。參照部門監(jiān)管實況，制定具有較高操作性的監(jiān)管方案，防控風(fēng)險。制定多方聯(lián)動的執(zhí)法方案，建立齊抓協(xié)同整治的監(jiān)管體系，合力監(jiān)管水上交通不合法問題。創(chuàng)建多個部門的信息互聯(lián)機(jī)制，增加信息共享性，及時反饋交通監(jiān)管發(fā)生的各類風(fēng)險，制定有效措施加以整治。

2.4 創(chuàng)建聯(lián)合調(diào)度組

疏浚部派設(shè)專人，建立多方聯(lián)合的調(diào)度組，統(tǒng)一調(diào)配疏浚船舶。各類船只達(dá)到疏浚區(qū)、航道之后，反鏟船移動操作，需獲取協(xié)調(diào)人的同意。

1）協(xié)調(diào)組織編排疏浚船只的號碼，嚴(yán)禁疏浚船舶自主運行。

2）針對具有自航能力的船只，要求是設(shè)定安全航速運行。

3）調(diào)派多艘反鏟船，進(jìn)行移船操作。

4）對于干擾疏浚施工的船舶，順延其離泊時間。

5）明確航道內(nèi)船舶需改變的方位。

6）合理規(guī)劃疏浚、貨運兩類船舶的避讓規(guī)則，防止船只碰撞。

7）當(dāng)出現(xiàn)能見度較差的問題，提醒各船舶依規(guī)運行，降低航運風(fēng)險。

8）調(diào)度組需全面收集氣象數(shù)據(jù)，如實記錄各項氣象數(shù)據(jù)，動態(tài)查看天氣變動情況，及時制定有效的預(yù)防措施。在能見度不高于1000m時，及時制定擇地拋錨措施，保證停船規(guī)范。如發(fā)現(xiàn)航道出現(xiàn)不低于7級的大風(fēng)時，調(diào)度組可明確各船只的疏浚時間、疏浚點位，有序規(guī)劃疏浚任務(wù)[4]。

2.5 耙吸式疏浚方式

疏浚施工期間，運行的船舶種類具有多樣性，各類船舶特征具有較高的差異性。相比之下，耙吸式船只可能形成的航道干擾不大，此類船只具有較強(qiáng)的自航性能。船舶配備的器件，具有較強(qiáng)的先進(jìn)性，能夠保證船舶操作的便利性。當(dāng)疏浚航道四周有貨運船舶時，簡單調(diào)整船舶位置，便可讓出通行航道。值得關(guān)注的是，在單向航道內(nèi)不可有交匯航行問題。在耙吸船的疏浚處理下，能夠開辟全新的航運道路，有效控制避讓時間，快速恢復(fù)疏浚施工。

2.6 制定有效的避讓規(guī)則

施工組織應(yīng)與調(diào)度組創(chuàng)建有效的信息聯(lián)絡(luò)體系，綜合分析可能發(fā)生的各類問題，給出相應(yīng)的避讓措施。利用各站點相互聯(lián)系方式，合理掌控船舶航運的各類信息，提前制定船舶調(diào)度方案。在接收避讓指令時，各疏浚船只均應(yīng)暫停施工活動。調(diào)度組與貨運船只保持密切交流，采取相互交流、通信商討的形式，保證避讓方案的可用性，營建優(yōu)質(zhì)的航運通信條件。疏浚船舶運行中，需注意的安全問題如下。

1）疏浚與貨運兩類船舶，均在航道之上時，須規(guī)范懸掛號牌、展示號燈。

2）疏浚船舶應(yīng)具備基礎(chǔ)的通信能力，規(guī)范連接海事電臺，選擇“VHF73”“VHF16”兩個頻道，與調(diào)度組、貨運船只建立有效的信息交流體系。

3）各組疏浚船舶，均參照避碰規(guī)則，聽從VTS的調(diào)度指令，增加眺望次數(shù)，保證航速安全。選擇優(yōu)異船藝，完成避碰處理。

4）疏浚施工期間，須設(shè)引水員，采取24小時值班形式，保證疏浚有序進(jìn)行。

5）航運中，各駕駛員需準(zhǔn)確解析引水想法，做出相應(yīng)的引水操作。駕駛員需借助雷達(dá)、定位等各類設(shè)施，時刻關(guān)注四周船舶的具體方位、航運動態(tài)，精準(zhǔn)預(yù)判四周船舶的后續(xù)動向。

6）航行期間，駕駛員與引水員建立有效的聯(lián)動機(jī)制，以引水員指揮為主。如果存在明顯的誤操作、可見風(fēng)險等情況時，應(yīng)及時作出制止處理，由船長親自下達(dá)航運指令。

7）各組船舶均需遵從協(xié)調(diào)員的安排，在各類情況下，不可更改船長職責(zé)，使其始終履行安全航運責(zé)任，創(chuàng)建明確的船長與引水員兩個主體的責(zé)任關(guān)系。

2.7 有效測評通航安全性

測評通航安全，是保證疏浚通航的關(guān)鍵技術(shù)。

1）創(chuàng)建船舶操控的動態(tài)模型。以船舶運行為視角，進(jìn)行深層分析，判斷船舶運行的合規(guī)性，作為航道安全測評的前提條件。

2）創(chuàng)建仿真分析平臺，模擬航運過程。值得關(guān)注的是：創(chuàng)建的分析模型，應(yīng)含有岸壁、水上建筑、氣象等各類資料，分析各類因素對航運形成干擾作用，給出船舶定速運行時可采取的避讓措施。航道內(nèi)各組船舶水平間隔不應(yīng)小于30m。疏浚船舶相遇時，進(jìn)行船舶掉頭的轉(zhuǎn)動距離最小值為500m。兩艘疏浚船只并行施工時，間隔距離最小值為800m。

3）開展必要的模擬分析。利用模擬分析方法，綜合評價停船、離港的航運風(fēng)險，制定相應(yīng)可行的避讓方案。運行線上分析程序，確保分析結(jié)果與實際情況相符。如表3所示，是案例項目中耙頭密度測評結(jié)果。

表3 耙頭密度測評結(jié)果

線上平臺預(yù)測結(jié)果與實際情況相符，能夠契合疏浚規(guī)范。在疏浚期間，如果耙頭密度較高，需控制泥泵轉(zhuǎn)速，防止泥泵出現(xiàn)損壞，保證疏浚施工有序進(jìn)行。參照耙頭情況，適當(dāng)優(yōu)化疏浚船舶的各組參數(shù)，嘗試在短時間內(nèi)獲取較高的疏浚產(chǎn)量，合理設(shè)計航行速度、航行流量各類參數(shù)，切實增強(qiáng)疏浚能效。

4）安全測評之后，制定有效的安全防護(hù)措施，全面測定可能發(fā)生的風(fēng)險。在實際調(diào)度、航運監(jiān)測期間，盡可能地保證通航安全，綜合協(xié)調(diào)疏浚、監(jiān)管、調(diào)度等各項工作。

3.結(jié)論

綜上所述，疏浚航道施工期間，需保證航道運行能力。技術(shù)實踐中，嘗試從選船、分區(qū)、交通監(jiān)管等各個技術(shù)層面，制定合規(guī)、安全的技術(shù)措施，保證航運安全。在實踐中，采取分區(qū)疏浚、有效通信、船長應(yīng)急指揮、引水員與調(diào)度組參與避讓管理等技術(shù)措施，利用線上模型測定耙頭密度，合理規(guī)劃各類疏浚參數(shù)，成功縮短了疏浚施工用時，快速恢復(fù)航道通行。