“新海马轮”奥里诺科工程施工控制及风险应对

代大兵 寿泽毅

"New Seahorse Ship" Orinoco Construction Control and Risk Response

DAI Da-bing SHOU Ze-yi

摘要：新海马轮在陌生水域规范作业，零事故完成航道各个区域的施工。本文就施工中出现的各种难题和应对方案进行分析介绍，并总结经验。意在为自航耙吸挖泥船在海外复杂环境下施工提供借鉴。

Abstract： The new seahorse ship operated in unfamiliar waters， and zero accidents completed the construction of various areas of the channel. This paper analyzes and introduces various problems and solutions in the construction， and summarizes the experience. It is intended to provide reference for the construction of self-propelled suction dredgers in complex overseas environments.

关键词：海外工程;陌生环境;安全与效益;砂质底质

Key words： overseas engineering;unfamiliar environment;safety and efficiency;sandy substrate

中图分类号：U61                                          文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）32-0221-04

0  引言

中交集團以及下属航道局近年来海外业务不断扩展，海外影响力急剧上升。海外工程施工难度与压力越来越大，如何应对海外复杂多变的施工环境是现阶段需解决的问题。

1  工程概况

1.1 基本情况

奥里诺科航道疏浚分为外航道（河口段）和内航道（河流段）。航道全长196海里，为单向航道。其中外航道全长42海里，范围0.0～42.0海里，设计底宽122m。内航道全长154海里，范围42.0～196.0海里。此次我轮施工为内航道，施工区段共9个。设计底宽为91.4m～200m，区段维护疏浚深度均为11.6m。（图1）

1.2 工程量及工期

2016年11月-2017年3月需完成工程量320万m3。本工程合同总工期为122天，包括维护和补给时间，其中2016年内航道施工工期为47天。

1.3 水文环境及土质情况

1.3.1 内航道水文

1.1.1.1.2.每年存在雨季和旱季，一年内水位变化较大，4月至8月流量增加，9月至翌年3月流量减少，8月份水位达到最高，2-3月份水位最低。内航道主要为单向径流，流速0.5m/s-2.5m/s。平均风速约4节，偶尔会出现雾，总体不影响航行及施工安全。

1.3.2 内航道土质

奥里诺科河内航道底部多为新近沉积物，内航道需施工的区段物质特性如表2。

2  施工工艺

2.1 施工流程

结合当地施工水域环境，内河航道疏浚工程主要采用装舱溢流法施工。即“挖-运-抛”的循环施工流程，如图2所示。

2.2 挖泥控制

2.2.1 典型施工段工前分析

Ya-Ya施工段：Ya-Ya上游段为细沙，疏浚难度小;下游起始端南半槽约500米为细粉沙，疏浚难度大，加强该段的施工力度，如采取正倒车、来回施工、提高挖泥船速，增加过耙次数等。

施工注意事项：Ya-Ya上游为一个弯头，流压偏北，138.7浮上游流压偏南，顺水及倒车时应注意避让北侧138.4红浮;该区段浅区较浅，特别是南边线，施工时应密切注意富余水深，防止擦底;边坡较陡、浅，严防压耙和搁浅，南边线存在塌方可能，施工时留有充分的余地。

Guarguapo施工段：Guarguapo上游呈喇叭状，上游端底质含细粉砂，施工浓度欠佳;另外该处流压偏东，呈横流，对施工走线带来一定的影响。施工安排上应首先重点施工此处，注意施工区段整体进。

Amana施工段：该施工区段最大特点是弯头多，且航道南边线离岸（岸坡为坚硬岩石组成）较近，最近距离约为70米。此段工程概括为弯多流急、坡陡且硬、浅点分散、河底沙埂石块堆积。由于沙埂石块的存在，挖泥船速过快，会出现船舶激烈抖动，耙齿丢失等问题，施工时应根据船舶设备状况选择合适的挖泥船速，提高施工效率的同时保护好设备安全。

2.2.2 挖泥船速控制

奥里诺科河内航道施工区段多，各个施工段比较分散且土质不一，以细沙、中粗沙为主，少量区段含有粗沙、粘土、块石等。所以考虑到各施工区域的单船施工时间、船载土方量、施工布线以及流压情况。船速过快，可能导致船载方量不足，不得已调头继续施工，而大部分航道宽度为90米，个别航道（Los Castillos）宽度为120米，加上槽外水深较浅，给船舶调头、避让、倒车增加了困难。船速过慢，导致施工时间延长、施工效率降低、容易产生超挖现象影响平整度。经过每个施工段多船次对比研究后确定内航道挖泥船速控制在0.8-2.5kn，能有效提高挖泥效率满足单趟单船土方量要求。（表3）

2.2.3 波浪补偿器压力

内航道多为砂质疏浚物，施工开始阶段右耙波浪补偿器压力设置为20bar，左耙设置为23.0bar。经过对比发现右耙常发生闷泵、破浪补偿器顶升不明显的现象，左耙情况稍好。故增大双耙波浪补偿压力至25.5bar。施工后发现在此压力下施工效果大为改观，施工效率提升明显。

2.2.4 泥泵真空

众所周知泥泵叶轮高速旋转后在其中心产生真空，使外部水流不断流向其吸口端并被加速排除。所以整个吸入管道的密封与否对泥泵真空大小有着直接影响。故我轮时时关注吸口耐磨环情况，如有磨损及时烧焊填补，以保证吸口处贴合紧密，减少外部清水从吸口磨损处被吸入管道的可能性。耙头着地后操耙手时时刻刻关注真空度，随时调节耙唇角度以及耙臂姿态使耙头尽量与泥面紧密贴合，以减少外部清水流入管道内，从而维持泥泵的最佳挖泥真空。

2.2.5 挖泥布线

根据布线原则：松散的砂或淤泥取耙头宽度的2-3倍;中密砂或硬土取耙头宽度的1.5-2倍;密实的砂或粉质粘土取耙头宽度的1-1.5倍。施工区段根据不同土质合理布线，实现布线全覆盖。

3  施工难点分析

3.1 航道较窄

大部分航道宽度为90米，个别航道（Los Castillos）宽度为120米，加上槽外水深较浅，给船舶调头、避让、倒车带来了困难。

3.2 边线落差大

奥河施工无边坡设计，部分水域航道外水深很浅，航道外就是浅滩，固边线边坡落差较大，边线施工时耙头容易滑落，不容易上线，同时容易造成压耙事故。

3.3 槽内水深分布不均匀

槽内水深浅区分布不均匀，浅点分散，部分水深不适合重载施工。奥河航道存在很大沙埂，施工时对耙管的冲击较大，经常发现耙管法兰螺丝松动的现象。

3.4 疏浚设备磨损严重

奥河土质一般为中砂到粗砂，对疏浚设备的磨损非常严重，如耙头、耙齿及疏浚管系等，部分耙管（泵仓内）经常发生漏水。另外航道内部分地方有石块，导致耙齿底座拉断，奥河施工节奏较快，给修复带来影响，从而影响施工效率。

3.5 浮筒影响

奥河航道部分浮筒离航道很近，甚至位于航道内，给施工带来一定的影响。

4  风险应对措施

①充分利用测图及有限海图资料，了解航道外水深情况，必要时加测指定水域水深，作为掉头、让槽的场所。

②顶水施工边线，施工边线时驾驶员与操耙手密切配合，控制好船位，依靠目视和视频监控器时刻注意钢丝绳倾斜角，防止压耙。

③施工时做好计划，采取分层施工方法，先施工浅区，满足重载水深，利用正倒车、来回施工，为后续全槽同步增深做好准备。

④疏浚设备磨损无法避免，针对耙头易磨损部位加烧网状耐磨焊条，以提高耙头相关部位的耐磨程度;对耙管进行定期测厚，随时掌握耙臂管的状况，利用调遣、补给时间，临时对磨损严重的耙管进行复板，以延缓磨损幅度;对漏水部位（主要集中在泵仓内），进行及时抢修，不分昼夜，減少影响。

⑤奥河航道有个别浮筒对施工影响很大，比如Aramaya和Amana处的169.5、169.9和184.9，正常施工是无法疏浚浮筒下游浅点，只能将绿浮放置右舷，船位驶出航道，正倒车扫浅。

5  结束语

我轮在奥河内航道施工，克服陌生环境影响，岸基支持薄弱等因素，从船舶自身找原因以优质高效的效率提前完成施工任务。总结经验为海外工程施工摸索道路。

参考文献：

[1]奥里诺科航道维护疏浚工程技术、安全交底资料.项目部，2016.

[2]吕玉棋，陈浩舒.耙吸挖泥船终极扫浅[J].2012.

[3]梁刚.市政工程施工中控制网的建立要求和特点[J].价值工程，2019，38（07）：49-52.

作者简介：代大兵（1992-），男，藏族，重庆人，助理工程师，本科，研究方向为施工技术;寿泽毅（1979-），男，上海人，高级工程师，本科，研究方向为施工技术。