人工深水航道维护性疏浚的施工组织及管理研究

宁红辉

摘要： 本文以虾峙门航道维护工程为例，从施工组织、施工管理等方面着手，介绍了工程的施工方法及工艺、质量分析、施工设备与质量控制，指出了施工过程中遇到的问题，可供类似工程借鉴。

Abstract： Taking the maintenance course of Xiazhimen channel as an example， this article starts from aspects of construction organization， construction management， etc.， introduces the construction method and process， quality analysis， construction equipment and quality control， and points out the problems encountered in the construction process， which can provide reference for similar projects.

关键词： 施工组织;虾峙门航道;维护疏浚

Key words： construction organization;Xiazhimen channel;maintaining dredging

中图分类号：U616 文獻标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）13-0014-04

0 引言

虾峙门口外航道是进出宁波-舟山港的主要门户，它是国内水深最大的一条人工航槽[1]。该航道2016年水深维护工程疏浚工程量为235.3万m3，按总体计划安排投入自航耙吸船两艘。工程施工总工期为90天，自2017年1月19日开工，于2017年3月31日工程完工。

1 工程概况

虾峙门口外深水航槽位于虾峙岛和桃花岛以东海域，东经122°20′～122°33′、北纬29°38′～29°45′之间，建设规模为30万吨级船舶乘潮通行单向航道，为国内首条人工疏浚形成的30万吨级深水航槽。本工程航道的设计通航水深25.3m，设计疏浚底标高-22.5m（含备淤0.4m），航道有效宽度390m，长度14.85km。疏浚范围主要分布在桩号W2+000～W13+000，见图1。

疏浚土质为回淤土，主要为淤泥、淤泥质粉质粘土，疏浚断面土方量235.3万m3。人工挖槽两侧各有一个抛泥区，1#区为落潮抛泥区，2#区为涨潮抛泥区，抛泥区面积分别为4km2和6km2，距人工挖槽平均运距分别约为4.5km和7.0km。

2 施工方法及工艺

2.1 分段、分带、分层法

本工程航道长14.85km，从自航耙吸挖泥船的施工工艺和本工程实际出发，并考虑到对控制溢流时间的要求，采用分段、分带与分层的施工方法。

施工时两条耙吸船分段施工，大润8001号主要施工W0+000～W5+500段，大润8001号主要施工W5+500～W14+850段，要求施工一个月后基本达到-22.0m水深要求。分带以50m左右为一带，分层按照1m为一层进行施工。施工分层放样如图2所示。

施工后期，对整段航道进行全面扫浅。在扫浅阶段，由于浅点比较分散，所以根据浅点的分布情况采用不同的耙迹线路（直线和S线相结合），灵活调整施工方法，尽量减少废方，严格控制工程质量。

2.2 装舱溢流法

装舱溢流法是耙吸挖泥船的主要施工方法，该施工方法的具体施工过程是挖泥船进入指定的开挖带后，放耙至吸口启动泵机，根据当时潮位将耙头下放至泥面，把进舱阀打开，将泥浆装入泥舱内;当泥舱装满后仍继续泵吸泥浆进舱，使泥舱上层低浓度的浑水从泥舱上层溢出，根据不同土质控制溢流时间;然后停泵起耙，把装载的泥砂运到指定的抛泥区抛卸。本工程尽量减少溢流时间，装满舱后及时进行抛泥作业。

3 施工质量分析

3.1 工程图纸分析

工程开始前，详细分析了浚前图水深数据，利用专用软件计算每公里段的土方量和水深分布情况，绘制表格形成图表，根据工期要求编制了详细的施工计划，并制订了施工作业指导书。本工程实践再次证明，浚前图的分析对指导施工起到了至关重要的作用，图3、图4为本工程浚前图分析中W0+000至W14+850段每公里段的土方工程量分布情况：

从图3、图4可以看出，整个施工区长14.85km，断面土方主要分布在W2+000～W13+000区段，占整个断面土方的95%以上，所以工程第一阶段的施工安排在W2+000至W13+000段，先施工工程量大泥层较厚区段，为整个槽的均匀增深和后期大面积扫浅提供充分准备。

3.2 航道槽中平整度分析

对各区段浚前平整度进行分析，平整度具体计算方法如下。

4 施工设备

虾峙门口外航道风浪较大，施工船舶必须有足够的抗风浪性能;大型船舶进出频繁，因此要求挖泥船不得碍航;本工程疏浚量多，时间短，工作强度大，小型施工船难以胜任。

鉴于以上原因，由一艘8000m3自航耙吸挖泥船“大润8001号”和一艘7000m3自航耙吸挖泥船“兴蓝浚7”承担本次疏浚任务。这两艘耙吸船不但具有以上特点，而且安装了拥有高科技含量的疏浚集成系统。该系统集成了土方计量所需的吃水装载系统、DGPS导航功能和耙臂位置指示系统等设备。另外，该船按照国际航行规定安装了先进的 “GMDSS”设备和“AIS”系统，从而保证了航行和施工安全。

在本工程中，“大润8001号” 和“兴蓝浚7”两艘耙吸船均取得了连续高产的好成绩，据统计，每艘船平均日产量高达2万方以上，保证了工程按时完成。

5 工程质量控制

5.1 质量控制点

质量控制点是施工质量控制的重点，本工程的质量控制点包括：施工船和测量船平面精度控制;施工船耙头深度控制;瞬时潮位精度控制;DGPS、潮位遥报仪、测深仪校验;土方计量;测图质量。

5.2 平面和深度控制

平面控制采用了全球差分定位系统（DGPS）。开工前根据设计图纸将挖泥船计划开挖区域输入电脑，该系统接收岸台发射的差分信号，并与定深定位系统连接，进行施工平面控制。

深度控制则是通过在河泥槽潮位站安装潮位遥报仪，实时发送瞬时潮位，施工船上安装潮位遥报接收仪，接收潮位站发送的潮位，与定深定位系统相连，并根据耙臂指示系统，严格控制下耙深度。施工过程中，深度指示仪需要定期校验，从而保证了其准确性。

5.3 平整度控制

测量队定期或根据施工需要进行水深测量，以便质量管理人员和挖泥操作人员及时掌握工程质量和进度。质量管理人员及时分析测图，以调整施工方法、工艺，确保工程质量和进度。特别是施工后期开挖下层时，加密施工检测，测量数据直接输入到挖泥船电脑中，浅区采用不同的颜色标示，挖泥船根据浅区位置利用DGPS导航准确上线施工，保证施工平整度。

6 施工过程解决的问题

6.1 海区常年涌浪大，施工后期扫浅精度不易把握

该海区以混合浪为主，且涌浪成分明显占优，而且常年出现，施工期间正处冬、春季节，经常遭遇冷空气及大风天气，风向为北风、东北风时对工程影响最大，风向与航道方向夹角大，叠加潮流作用后，涌浪大，施工后期扫浅的精度不易把握，易产生废方。给测量工作、船舶施工特别是后期扫浅带来较大困难。现场组织经验丰富的操耙手，根据实际情况认真操作，有效提高了扫浅精度。

6.2 口外航道水流急，施工准确上线困难

虾峙门口外航道水流很急，且水流方向与航道中心线夹角较大，挖泥船在挖槽内的船艏方向与航道中心线最大夹角可达到40多度，给施工的准确上线造成很大困难。经过对航道水流的分析，安排对此施工有经验的船长，克服这一问题。

6.3 船舶通航密度大，影響船舶的施工和安全

船舶通航密度较大，而且外轮占一定比例，在沟通、避让方面增加了很大难度;另外，过往船只中小船、渔船违章航行现象频繁，影响了船舶的施工和安全。施工船舶安排好瞭望，加强与过往船舶的联系，确保了施工过程中无安全事故发生。

7 施工经验分析

通过虾峙门航道维护工程的实践，有如下经验：

①本工程正确的设备选择，为工程的安全、优质、提前完成提供了前提条件。“大润8001号”和“兴蓝浚7”两艘耙吸船不仅能克服虾峙门口外航道复杂、恶劣的环境条件，而且安装了拥有高科技含量的疏浚集成系统指导施工，实现了连续高产。

②工程施工采用了合理的分层、分段、分带方法，保证了整个施工区同步、均匀增深。而且在施工过程中，根据不同阶段、不同条件及不同需要，不断改进施工方法，提高了船舶的施工效率。

③施工船舶在工程施工过程中，不仅充分利用了计算机疏浚辅助决策系统指导施工，而且对系统储存的数据进行了仔细的分析，得出了船速、泵机转速、波浪补偿器压力、主动耙头活动罩角度等参数与泥浆浓度之间的关系，从而能够准确控制，获得了较高的施工效率。

参考文献：

[1]曾建峰，徐元，姚金元.虾峙门口外30万吨级人工航道试通航观测研究[J].水运工程，2012（12）：68-73.

[2]长江南京以下深水航道工程加快推进[J].水运工程，2014（04）.

[3]刘杰，程海峰，王元叶，李为华.长江口12.5m深水航道大风浪后浮泥变化分析[J].水运工程，2013（11）.