珠江沿海非淤泥质海湾型进港航道方案设定关键技术问题探讨
2019-09-16梁俊波
梁俊波
摘 要:沿海非淤泥质海湾型进港航道具有典型的影响环境复杂、岩面起伏较大等特点,在航道整治设计及施工过程中需要在充分深入调查基础上,结合规范规定和实际情况艺术性进行方案布置,以解决航道通航安全及投资节省综合效益最佳目标。
关键词:非淤泥质 进港航道 航道选线
1.项目概况
防城港位于广西北部湾北岸,东、西、北三面丘陵所环绕,是一个半封闭的非淤泥质天然海湾。东为企沙半岛,西为白龙尾半岛,湾口向南敞开,中间被渔澫岛分为东、西两个海湾,湾内地形隐蔽、水域宽阔,属于天然避风深水良港。防城港该航道工程位于防城港东湾第五作业区,为其进港航道,规划航道起点于现有渔澫港区5万吨级化工码头北端,往东北方向终止于渔澫港区第五作业区北端,总长4468m,其中5万吨级航道3328m(从液体化工码头北端经信润石化码头至广西炎鑫实业有限公司)、3万吨级航道1140m(炎鑫东湾码头北端到规划的航道末端)。
2.航道整治工程制約因素及解决技术方案探讨
2.1 航道整治工程主要制约因素分析
2.1.1 航道所经作业区沿线规划及正在建设码头众多,且类型不一
根据《防城港港口总体规划》,防城港渔澫港区第五作业区位于第四作业区以北、从五万吨级液体化工码头至渔洲坪,规划发展液体散货、通用件杂货运输。作业区规划岸线5480米,3~5万吨级泊位18个,陆域面积930公顷,年通过能力约4000万吨。作业区规划深水岸线4880米,非深水岸线600米,自南向北依次布置液体散货区、通用件杂货区及港口支持系统区。其中液体散货区规划岸线2720米,布置9个5万吨级液体散货泊位,陆域纵深500~650米;通用件杂货区规划岸线2160米,布置9个3~5万吨级多用途泊位,陆域纵深500~1000米;规划港口支持系统岸线600米,陆域面积30公顷,码头面高程6.0米。作业区规划期(2030年)内建成。
由港口规划内容可知,第五作业区岸线规划泊位主要分两种类型,一是液体散货泊位(如货种有油品及LNG、LPG等),一类为通用件杂货泊位,两类码头安全作业范围及码头结构型式有不同要求,对于进港航道布线尤为敏感,需要针对性特别考虑。
2.1.2 靠近海湾顶部,岩面较浅且起伏较大,对工程造价影响敏感
根据地质钻探资料和临近相关疏浚工程,并参考下游东湾航道整治工程施工情况,可知第五作业区进港航道地层情况主要包括第四系覆盖层(mcQ4)和侏罗纪系基岩(J),其中基岩中按风化程度可分为全风化、强风化和中风化三层,其中开挖覆盖层工程量为770.64万方,炸礁工程99.93万方,工程量较大。而按照预算定额,开挖覆盖层综合单价为42.19元/方,炸礁工程为284.40元/方,两者综合单价相差近7倍,因此如何准确确定工程量类别,尤其是岩面高程对于工程造价影响非常巨大。
2.1.3 航道末端为规划码头岸线结束位置,需要从经济和实际需要角度特别考虑
在本航道末端位置,亦即为规划码头末端位置,再往北仅为规划支持保障系统岸线,吨位仅为1000吨级左右,与进港航道3-5万吨级航道尺度差别较大,因此航道走向如何布置,与北端的513-516泊位回旋水域如何兼顾,这对于航道工程量节省具有重要意作用。
2.1.4 大部分液体散货泊位方案不定,影响航道选线走向
第五作业区500-512泊位均规划为液体散货泊位,在港口规划阶段,作业区全部规划为顺岸式泊位,而实际液体化工类泊位基于其货物装卸及运输特点,以及从节省码头工程造价角度出发,多以引桥式码头结构形式为主。但截止设计阶段,目前建成和有工可方案的只有500-502泊位,以及509-512泊位信润石化及运宇码头等,中间还有约7个泊位没有建设方案,因此航道走向方案不缺定因素较大。
2.2 解决技术方案探讨
2.2.1平面布置基本原则
根据建设规模并结合当地的建设环境条件,本航道总平面布置按以下原则进行:遵循防城港总体布局规划及第五作业区建设规划,符合近期实施和远期发展的要求;充分考虑风、浪、流对船舶航行的影响,常风向、常流向与航道轴线的夹角不宜过大;力求航道顺直,合理避开碍航物,便于船舶安全操纵和行驶;在满足通航要求的前提下,以尽可能节省投资和减少对周边海域环境影响,同时考虑减少维护工程量,发挥最佳的投资效益;遵循国家有关环境保护的规范、规定和要求,采取有效的措施减少对周围环境的影响和污染。
2.2.2 所采取的针对技术方案探讨
(1)通过大量调查和资料收集工作,收集了已经有设计初步方案的 501-502、509-516平面布置方案,同时结合规范对液体散货和通用件杂货泊位水域布置与航道相互关系的要求,并从未来码头营运期安全角度考虑,按照航道内边线与泊位回旋水域相切原则基本布置航道走向。
(2)针对503-508泊位液体散货方案不定,无法确定航道与码头回旋水域衔接方案问题,设计过程中由业主专门委托了原规划单位结合现有码头方案确定前沿线基础上进行了专项岸线及水域初步规划方案(图2),明确了码头回旋水域的外切点位置,以指导航道走向。
(3)对于航道末端航道线布置问题,采取的解决思路为:基于航道末端亦即作业区末端, 且513-516泊位为通用件杂货码头泊位,回旋水域可以通行船舶,加上本码头回旋水域未来只有自己泊位船舶,与其他泊位船舶没有交叉。因此为缩短码头回旋水域与进港航道的距离,充分利用码头回旋水深条件,以减少工程投资,采取自513泊位对出位置航道外边线与516泊位岸线末端位置对出回旋水域控制点连线作为航道外边线,整治回旋水域与航道之间水浅区域即可满足船舶进出这些泊位需求,这样的布置方案工程量较之沿规划方案布置的航道布置节省工程量约1/3,大大节省了工程投资。
(4)在航道附近其他码头或航道工程整治实践当中,发现东湾地区覆盖层较厚,且岩面突变较为明显。按照勘察相关规范,勘察布孔要求为50-100m不等。在工可及初步设计阶段,按照100m布设勘察孔计算的工程量,实际在实施阶段,岩面不准问题较为突出。后在设计变更阶段,经与业主、监理及施工等多方共同商定,覆盖层开挖完后按50m加密布设勘察孔进行补勘,才有效的解决了工程量精准问题。
3.结语
航道整治工程设计航道平面布置与实施环节面临周边自然和人为环境的多方制约,方案确定时需要深入细致的调查,并结合现场特点及规范要求灵活适应,以寻求最有效的航道整治工程最佳方案,既满足安全使用要求,同时还能尽可能节省建设投资。