港珠澳大桥航道区沉管施工安全措施

范铁锐，李瀚，郑秀磊

（中交一航局第二工程有限公司，山东 青岛 266071）

1 工程概况

港珠澳大桥沉管隧道穿越珠江口伶仃主航道、龙鼓西航道，起始于西人工岛，终止于东人工岛，全长约6 km。沉管隧道由33节管节构成，是世界范围内施工环境复杂、规模最大、技术难度最高的海底公路沉管隧道。沉管隧道施工将穿越伶仃航道、龙鼓西航道，需进行航道转换。

2 施工安排

沉管安装施工受航道影响的管节为E7~E20，为确保沉管安装顺利实施，E10管节安装后需启动伶仃临时航道和龙鼓西临时航路，原伶仃、龙鼓西航道封航，待E20管节安装完、E18管节回填完，再恢复伶仃航道和龙鼓西航道通航。

3 施工特点及风险分析

施工区附近过往船舶，特别是大型船舶，存在失控偏离航道闯入施工区的风险，可能发生严重的船舶碰撞事故，给施工生产带来重大影响。

基床清淤、基床整平、沉管安装、回填施工临近主航道，伶仃航道大型船舶通航时船行波影响施工作业，需进行航道封航及船舶限速。

航道区沉管施工占用伶仃航道，需进行航道转换以满足船舶通航需求。施工主线为流水作业，工程量大，施工步距长，多道工序衔接，航道转换周期长。

在沉管转向区附近有一处天然暗礁—马友石礁，此处除有1灯船外并无其它显著标志，沉管在浮运及转向时需注意避让。

4 航道区施工安全措施

4.1 整平阶段

整平作业时间为从整平船进场开始至整平作业结束、整平船撤场为止。

4.1.1 整平作业航道限速措施

在航道附近基床清淤、整平作业期间，随着作业水深增加，整平船插桩入泥深度越来越浅，水平方向受船行波等外力影响，存在船体失衡失稳重大风险，另外船行波对插桩安全和定位精度影响较大，为确保整平作业安全，需对航道内船舶进行限速。

1）伶仃航道通航期间，伶仃航道（A3至A5灯浮）限速8 kn以下。

2）伶仃临时航道通航期间，伶仃临时航道全段限速8 kn以下。

4.1.2 整平作业海事警戒措施

航道区施工风险很大，需海事部门安排1艘海事警戒船现场机动巡逻，加强外围警戒督查，有效驱赶、拦截外来船舶，及时处置突发情况。

4.1.3 整平作业施工警戒措施

为防止外来船舶闯入施工区域，提高突发情况应急处置能力，项目部安排2艘大马力拖轮分别在整平作业现场上下游500 m处进行值守警戒。如图1所示。

图1 整平期间施工警戒船布置图Fig.1 Arrangement of engineering alerting vessel in leveling stage

4.2 浮运安装阶段

浮运安装作业时间为从出坞作业开始至沉管安装到位、安装船撤离管节为止。

4.2.1 浮运安装作业航道管控措施

管节浮运安装[1]前，项目部及时向海事部门递交施工申请，由海事部门落实水上交通组织、施工水域安全管控、航道封航、海事警戒、航道限速等工作。管控范围：交通管控水域18GS锚地南端、桂山北灯船至广州港23、24号灯浮。

4.2.2 浮运安装作业海事警戒措施

浮运期间，海事部门根据通航安全需求布置海事警戒船艇，形成核心警戒组、第一警戒组、第二警戒组、第三警戒组联合护航警戒，驱离、拦截、引导社会船舶与浮运编队保持安全距离，现场与交管中心默契配合，为浮运编队保驾护航。

1）出坞和编队：第一批海事警戒船在起拖前到位，重点清理无关渔船、快艇等，减少对出坞作业的干扰[2]。船舶开始编队时，海事指挥船抵达牛头岛临时系泊区外围水域，加强联动指挥，防止无关船舶进入出坞航道和编队作业区。

2）浮运阶段：编队起拖前2 h，第二批海事警戒船抵达现场。海事部门根据浮运进度[3]及时调整警戒船位置。如图2所示。

图2 浮运期间海事警戒船布置图Fig.2 Arrangement of maritimealerting vessel in floating stage

3）系泊、安装阶段

海事部门将在安装船北、南、西侧安排3艘海事警戒船现场驻位警戒，项目部提供3艘施工母船作为停靠基点，同时也加强瞭望，配合海事部门共同做好应急值守。另外，海事部门根据需要再安排1艘海事警戒船在安装船周围水域进行机动巡逻，加强外围警戒。如图3所示。

4.2.3 浮运安装作业航道限速措施

限速时间：从伶仃航道解封开始至安装船撤离管节。

限速航道：伶仃航道通航期间，伶仃航道限速8 kn以下；伶仃临时航道通航期间，伶仃临时航道全段限速8 kn以下。

图3 系泊安装海事警戒船、施工船布置图Fig.3 Arrangement of maritime alerting and engineering vessel in mooring

4.2.4 安装作业期间施工警戒措施

该阶段施工警戒从沉放准备开始至安装船撤离管节为止，项目部安排2艘大马力拖轮在安装船上下游500 m处进行值守警戒。如图4所示。

图4 安装期间施工警戒船布置图Fig.4 Arrangement of engineering alerting vessel in immersion

4.3 回填阶段

回填作业时间为从安装船撤离管节开始至回填作业结束为止。

4.3.1 回填作业航道限速措施

受船行波影响，拆除测量塔作业过程起重船吊装难度大、风险高，“经纬”船下料管在轨道梁移动过程中摆动幅度很大，为确保回填安全，需对航道限速。

限速时间：从安装船撤离至回填作业结束。

限速航道：伶仃航道通航期间，伶仃航道限速8 kn以下；伶仃临时航道通航期间，伶仃临时航道全段限速8 kn以下。

4.3.2 回填作业海事警戒措施

回填作业期间，海事部门安排1艘海事警戒船进行现场机动巡逻，加强外围警戒督查，有效驱赶、拦截外来船舶，及时处置各种突发情况。

4.3.3 回填作业施工警戒措施

该阶段施工警戒从安装船撤离管节开始至回填作业结束为止，项目部安排2艘大马力拖轮在安装船上下游500 m处进行值守警戒。

4.4 锚系设施

4.4.1 锚系浮漂布置

管节安装定位时，安装船和管节将受到较大的波流力作用。为抵抗波流力作用，在管节安装位置需布设12口锚，其中安装船需布置8口系泊锚，管节需布置4口安装锚。为了区分安装锚、系泊锚的工作浮鼓、起锚浮鼓，将浮鼓及警示灯设置为不同颜色。

安装锚的工作浮鼓、起锚浮鼓分别设为黄色、黄白相间色，其警示灯分别设为黄色、白色；

系泊锚的工作浮鼓、起锚浮鼓分别设为红色、红白相间色，其警示灯分别设为红色、绿色。

4.4.2 锚系浮漂巡检维护和警戒

在整个航道区施工作业期间，项目部安排2艘2 941.995 kW（4 000 P）拖轮在锚系浮漂南北两侧应急值守，并安排2艘应急锚艇对锚系浮漂进行常态化巡逻、检查、维护和警戒，发现故障或异常及时处置。

5 结语

通过在航道区采取一系列的安全措施，为沉管施工提供了良好的水上交通环境，保障了沉管隧道工程的顺利实施，同时也积累了航道区施工安全管理的宝贵经验，开启了施工单位与海事部门联合监管安全的新模式。