复杂作业环境下的疏浚施工安全保障措施

刘廷荣

（福建省海龙港口建设工程有限公司，福建 厦门 361006）

0 前言

改革开放40年以来，我国的各行各业取得可喜的成绩，特别是港口运输行业发展突飞猛进，货物吞吐量也越来越大，码头泊位设计吨位不断增加，通航水域的水深要求也越来越高。各类新建、改建和扩建的疏浚工程既促进了水上交通运输的发展，也保障水上船舶通航安全[1]。

1 工程概况

厦门港招银港区1-9#泊位停泊及回旋水域疏浚工程属维护性疏浚工程，招银港区位于厦门湾南岸、九龙江入海口，为国家一类开放口岸，是全国十大木材进口港口、东南沿海最大的木材集散地、粮食中转港和内贸集装箱发展最具活力的港区，被国家发改委列为厦门湾国际物流园区散粮中转基地。

招银港区1-5#泊位长1150m，7-9#泊位长800m；1-2#泊位停泊水域设计底高程-13.5m（当地理论最低潮面，下同），3#泊位停泊水域设计底高程-12.5m，4#-5#泊位停泊水域设计底高程-13.2m，7#泊位停泊水域设计底高程-15.5m，8-9#泊位停泊水域设计底高程-13.2m；招银7-9#泊位回旋水域设计底高程-12.0m、其余泊位回旋水域设计底高程-10.1m。维护疏浚底标高根据业主要求对1-9#泊位停泊及回旋水域清淤以满足使用要求。

而厦门港招银港区5#与7#泊位之间是漳州招商局经济技术开发区正在运行的客运码头，涉及厦漳车客渡轮、厦漳客运航线快艇、海事执法船等进出作业，每天早上6：00至22：00期间每隔10min～30min一班船进出。附近还有厦门港主航道、招银航道、东渡航道、海沧航道及锚地，过往船舶频繁，施工作业环境十分复杂，对疏浚施工的安全保障措施要求十分严格。

2 施工工艺及方法

2.1 抓斗挖泥船施工工艺

通过抓斗船的挖泥机具抓斗，将疏浚泥土装至自航泥驳，然后由泥驳将疏浚土抛至指定抛泥区。抓斗挖泥船主要工艺流程见图1。

图1 抓斗船施工工艺流程图

施工船舶采用四口锚抛锚定位。抓斗船在施工时采用四口锚缆抛设的方式进行，每根锚缆抛出离船体约80m～120m，具体长度根据当时的施工环境确定。抓斗式挖泥船施工示意图2。

图2 抓斗式挖泥船施工示意图

施工占用水域范围如下：施工船长约45m、宽约16m，施工船舶在停泊水域施工时采用两锚缆系在码头系船柱上、另两锚缆抛设的方式进行，施工船抛锚锚绳长度约80m～120m。因此施工船占用的水域长约180m，宽约80m，见图3。

图3 施工作业水域范围示意图

2.2 主要施工方法

主要施工方法如下：1）开闭斗流程。抓斗挖泥船的挖泥为非连续性挖泥，其操作过程；张开空泥斗抛入开挖点-闭斗切土-提升重斗-转动斗臂将重斗移到泥驳上方-开斗卸-反向转动斗臂-再将空斗抛入开挖点。2）排斗。抓斗挖泥船排斗的顺序和间距要根据土质情况和泥层厚度而定。总的原则是若土质稀软、泥层又薄，排斗间距大些，土质较硬，泥层又厚，排斗间距小些。3）分条（行）。1）每个施工区要依据具体挖槽长度进行分细段施工，挖槽长度较大时，根据挖泥船的工作特性和所能开挖的长度分段施工，一般每个细段长120m～150m，各细段相互搭接10m。2）在各个区施工按设计要求及实际水深情况，采用分行分段施工，行与行之间重叠0.5m，每段长约120m～150 m。有需要时进行分层开挖，直到开挖至维护底高程。4）分层。施工按要求及实际水深情况，采用分行分层开挖，分层厚度为1.5m～2m，施工定位采用DGPS进行定位，当疏浚区泥层厚度很厚时，应按下列规定分层施工：分层挖泥的厚度应根据土质和挖泥船性能确定分层的上层宜较厚，以保证挖泥船的效能；最后一层应较薄，以保证工程质量。对边坡要求较高的部位每层厚度不应大于1m，越接近底高程的开挖分层宜薄不宜厚。5）边坡控制。边坡开挖采用阶梯形方法开挖，施工过程中，严格控制施工的超深超宽。防止出现漏挖；防止边坡不足和预留超深不足，造成返工。当工程对边坡的质量要求较高，需要分层分阶梯开挖边坡时，应根据工程对边坡的要求、土质情况和挖掘设备尺度确定分层的厚度。必要时挖试验段，用现场实测参数修正开挖方案。6）根据各疏浚区的开挖层厚和开挖长度，施工采取分段、分层开挖，施工顺序先挖浅段，逐次加深，待各区域水深基本相近后再逐步加深。7）为了施工区各船舶的安全和避免拥堵，施工区始终保持一艘抓斗挖泥船和一艘泥驳船在施工区施工，利用好船舶的挖泥和抛泥的时间间隔，控制好施工船舶的衔接时间，提高施工效率。8）抓斗船根据船舶进出港调度计划，安排码头空闲时段进行施工，并提前报告周边码头、VTS和引航站同意。抓斗船在施工时码头有船要靠泊施工区码头或附近码头，协调码头提前2h告知施工方，抓斗船在1h30min内撤到航道外以保证航道和停泊水域及回旋水域的畅通。抓斗船施工时不在可航水域设置锚标。

3 对通航环境影响分析

3.1 施工对附近航道的影响分析

施工对附近航道的影响分析：1）疏浚区东边线与厦门港主航道距离约800m，施工可能对航行在厦门港主航道上船舶造成一定的影响或干扰，特别是夜晚的灯光会影响到灯浮效能的发挥。2）疏浚区北边线与招银航道相接，会占用了招银航道通航水域，施工将不可避免对在招银航道内航行的船舶造成一定的影响或干扰。3）采用抓斗船浅点清除施工时，抓斗船用四根锚缆固定船位，占用水域范围较大，锚及锚缆可能占用部分通航水域，给在附近航行船舶造成较大的影响或干扰。4）夜间施工时，施工照明设备发出的背景灯光也可能影响过往船舶的正常了望，对船舶驾驶人员辨识航标、正确定位、准确了解其他船只动态和正确避让其他船只构成一定的潜在影响。

3.2 施工对附近泊位的影响分析

疏浚区南侧有招银港区1#-9#以及3个客运码头，施工区占用了船舶回旋水域或码头前沿水域，挖泥船具有排他性，施工会对这些泊位船舶的靠离泊作业造成较大影响。

3.3 对厦漳客运航线的影响分析

施工区南侧有厦漳客运航线交通流，该航线船舶从海达码头出发，穿越招银港区5#与7#泊位回旋水域疏浚区、招银航道、厦门港5#锚地、海沧航道，顺沿东渡航道边界航行，航经31#、701#灯浮后，至厦门厦漳客运码头。

从相对位置看，该客运航线将穿越疏浚区。因此，施工船在疏浚区施工时，将与厦漳客运航线船舶形成“X”会遇态势，产生一定相互影响。

3.4 抛泥船航行过程中与其他船只的相互影响分析

该工程疏浚弃土全部用自航泥驳外抛。抛泥区是东碇岛临时倾废区，抛泥区中心位置为118°10′15″E/24°11′52″N，半径为2km，距工地约36km。

自航泥驳外抛航行过程中将与进出厦门湾船舶形成连续的交叉和对遇局面，增大船舶碰撞风险。从疏浚区运至东碇临时海洋倾倒区，将使用招银航道和厦门港主航道。其对周围航路的影响主要表现在：1）运泥船进出招银航道和厦门港主航道，与在航道内正常航行的船舶产生一定的相互影响和干扰。2）招银航道与厦门港主航道交汇处通航船舶密度大，交通流较复杂，风险较高。3）根据有关资料测算，该工程每月最多增加约120艘次（日均4艘次）的交通量，约为2020年进出厦门湾水域船舶总量（日均220艘次）的1.8%。因此，该工程增加的运泥船舶交通流相对较小。

3.5 施工与非运输船舶的相互影响分析

根据有关统计数据分析，进出招银航道水域的船舶数量较大，2020年全年的流量统计中，非运输船舶均占比80%以上，说明招银航道水域非运输船舶数量较大。

根据调研，该部分交通流主要为进出石码港区的非运输船舶（含B类船舶），这些非运输船舶多有不良航行习惯，如无序航行、雾中冒险航行、出海或返航时往往结成编队、驾驶室无人值班或不安排合适人员值班、号灯号型显示不规范等。

该类船舶多从该工程疏浚区附近通过且距离较近，将可能对该工程施工造成一定的影响或干扰，须引起高度重视。

3.6 施工对附近锚地的影响分析

疏浚区北侧有厦门港5#锚地和7#锚地，最近距离分别为350m和370m。从相对位置看，相互间不存在影响。

但是，施工船舶在施工作业或进出招银航道时，可能与进出5#锚地或7#锚地的船舶产生相互影响或干扰。施工船舶需密切注意进出5#锚地或7#锚地的船舶，避免与进出锚地船舶产生相互影响或干扰。

3.7 施工对助航标志的影响分析

405#、407#和409#灯浮分别距离疏浚区较近，因此，该工程施工作业、施工船舶布设以及施工船夜间照明可能会影响到上述灯浮效能的发挥甚至对航标造成损坏。

3.8 施工船舶的自身安全分析

泥驳船配合抓斗船施工，泥驳船靠近抓斗船时应注意远离其锚链区以免钩挂锚链。该工程采用1500m3及2000m3以上的泥驳船从事淤泥运输，相对风浪较大的台湾海峡，应选择与风浪条件相适应的泥驳船。泥驳船航行时须在规定风浪环境下航行，以保障安全。

该工程拟投入的施工船舶均远小于厦门港主航道和招银航道等级，现状航道尺度及水深均能够满足施工船舶全潮航行要求且有较大富余量。

3.9 施工船舶与渔船间的相互影响分析

鳗鱼苗季节，在港区所在水域及其附近水域经常有渔船进行捕捞养殖作业，时常发生小船穿越航道及回旋水域现象。对进出港船舶造成一定的影响，存在商渔船碰撞危险。

因此鳗鱼苗季节时，在该施工过程中将注意防止与渔船发生碰撞的风险，施工过程中将要求施工船舶船员加强瞭望，谨慎驾驶和施工。

4 通航安全保障措施

对通航环境产生的影响进行分析，疏浚施工期间挖泥船和泥驳船将占用码头泊位、临时性占用航道，泥驳船靠离挖泥船、往返卸泥时将对回旋水域、航道及过往船舶造成影响。根据疏浚施工的不同情况，采取不同的安全保障措施，如下所述。

4.1 对附近航道的安全保障措施

对附近航道采取的安全保障措施如下：1）施工船舶决不擅自改变施工作业区范围，承诺不在划定施工区以外水域施工。确需改变，按程序报请相关部门批准。2）建立与海事、港口、码头业主以及招银航道二期工程施工单位共同参与的沟通协调机制，建立微信群，每天定时进行会商（互通第二天施工内容及码头靠泊计划等），及时掌握船舶进出港信息，合理掌握航道使用空窗期，抓紧时间完成与航道区附近的回旋水域疏浚施工。3）为尽量减少抓斗船施工对通航的影响，采用抓斗船施工，应由业主组织协调海事、港口及南侧码头等相关单位，取得南侧码头和VTS同意才能施工。4）抓斗船施工时，优化施工工艺，合理控制锚缆长度。如有船舶通过时，将抓斗船移向外侧，并松下航道侧锚链至泥面。必要时，抓斗船提前撤出航道通航水域，避免对通航船舶的影响。5）抓斗船施工时，安排1艘警戒船进行警戒值班，并充分发挥警戒船的警戒作用，24小时守听VHF08/VHF16频道，保持AIS正常开启，服从厦门VTS中心的统一调度和组织，加强与周围船舶的沟通协调，及时引导过往船舶的安全通航。6）加强对施工船舶的监督管理，施工船舶严格按照《1972年国际海上避碰规则》和《沿海港口信号规定》显示正确的号灯和号型。

4.2 对附近泊位的安全保障措施

对附近泊位采取的安全保障措施如下：1）加强与南侧招银港区泊位调度之间的联系，建立微信群用于实时发布最新动态，指定专人联系并明确联系方式加强沟通，准确掌握这些泊位船舶靠离泊时间，合理安排施工作业计划，尽量做到边通航边施工。2）抓斗船施工时，将根据船舶进出港调度计划，尽量安排南侧码头无船舶靠离泊作业时段进行施工，如确有船要靠离泊作业，将提前2.5小时安排抓斗船撤到航道外，以保证航道和回旋水域的清爽。3）服从厦门VTS中心的统一调度和组织，必要时停止施工作业，让出航道，尽量减少对附近泊位的影响。

4.3 对厦漳客运航线的安全保障措施

对厦漳客运航线采取的安全保障措施如下：1）提前登陆漳州港客运码头网站、厦门港口管理局网站或（http：//chuan.114huoche8.com）查询厦漳客轮时刻表，严格执行避开厦漳客船航行时间段进行施工。2）施工船航经厦漳客运航线附近时，应严格遵守《1972年国际海上避碰规则》等，加强瞭望，提前做好应对措施，及早沟通避让。3）施工船舶严格按照《1972年国际海上避碰规则》和《沿海港口信号规定》显示正确的号灯和号型。

4.4 在抛泥过程中运泥船舶对周围航路影响的安全保障措施

在抛泥过程中运泥船舶对周围航路影响的安全保障措施：1）加强对运泥船舶的安全管理，对船员进行安全意识培训，提高业务能力，并做好充分的调度管理工作。培训内容包括但不限于：安全意识培训、航行计划培训、周围习惯航路等通航环境的培训。施工船预先了解、掌握施工水域附近的航标布设、海底电缆、通航密度、船舶活动规律及周围通航水深情况等。2）运泥船舶24小时守听VHF频道（青屿内VHF08/16、青屿外VHF67/16），服从厦门VTS中心的统一调度和组织，加强与周围船舶的沟通协调，主动避让。3）对运泥船严格监控，每条运泥船舶均配备GPS、AIS、摄像监控系统，每条投入运泥的泥驳船必须进行报验。4）运泥船严格按照推荐的航线航行，尽量保持在深水航道的外缘行驶，以减少对在深水航道内正常航行船舶的影响和干扰。5）运泥船在进出招银航道和主航道航道或在航道内航行时，应严格按照《1972年国际海上避碰规则》，使用一切有效的手段保持不间断了望；及早发现来船并使用一切有效手段通过系统观测或雷达标绘判断来船的动态，正确估计与来船形成的碰撞危险局面，及早采取避让行动以避免紧迫局面的形成，避让时充分运用良好船艺。6）进出交汇区前，运泥船应加强瞭望，密切注意交汇区船舶动态，预估可能出现的通航风险，并根据当时交通流实况预设相应的应急措施。

4.5 非运输船舶的安全保障措施

非运输船舶采取的安全保障措施如下：1）施工船舶24小时守听VHF08/VHF16频道，保持AIS正常开启，服从厦门VTS中心的统一调度和组织，加强与周围船舶的沟通协调，及时引导过往船舶的安全通航。2）施工船舶严格按照《1972年国际海上避碰规则》和《沿海港口信号规定》显示正确的号灯和号型。3）施工船如遇该类非运输船舶，加强沟通协调，主动及早进行避让。4）充分发挥警戒船的作用，及时引导非运输船尤其是渔船安全通航。

4.6 对附近锚地的安全保障措施

对对附近锚地采取的安全保障措施：1）施工船舶严格遵守《1972年国际海上避碰规则》、保持正规瞭望、谨慎驾驶、注意沟通避让。2）在5#锚地和7#锚地南侧段水域施工期间，应特别加强瞭望，密切注意周围通航船舶和锚泊船动态，谨慎驾驶，及时采取有效避让措施，确保进出港通航安全。3）如对锚地船动态有任何怀疑，应及时与对方进行有效的联系和沟通，及时采取有效避让措施，确保船舶通航安全。必要时申请VTS中心提供通航管理等支持服务。4）与其他船只相遇并存在碰撞危险时，应根据周围船舶动态及可利用的水域资源情况，尽早采取有效的避让行动，避免应不协调避让行动等导致紧迫局面和急迫危险，甚至发生碰撞事故。5）施工船舶严格按照《1972年国际海上避碰规则》和《沿海港口信号规定》显示正确的号灯和号型。

4.7 针对施工对助航标志影响的安全保障措施

针对施工对助航标志影响的安全保障措施：1）做好航标保护措施，尽量避免触及航标锚链及沉块。若施工中发现有相关灯浮标损坏，第一时间向厦门VTS中心、厦门航标处和厦门港引航站报告。2）施工船采取遮蔽光源等弱化措施减少夜间照明对灯浮效能发挥的影响。

4.8 针对施工船舶夜间照明对过往船舶影响的安全保障措施

针对施工船舶夜间照明对过往船舶影响的安全保障措施：1）施工采取优化照明遮蔽光源等弱化措施来减少对通航环境的影响。2）施工船夜间作业时应注意关闭不必要的灯光。3）必要时安排警戒船引导过往船舶的航行。

4.9 针对施工船舶防台问题的安全保障措施

每年7月-10月是厦门海域的台风期，该工程将跨越台风期，受台风影响相对较大。建议安全保障措施如下：1）施工船舶按照厦门市防台指挥机构、海事管理机构防台指令和相关防台预案做好避风防台工作。2）该公司已编制防台应急预案。通过调研，厦门港1#、3#、4#、5#等锚地水深及避风条件较好。该工程首选3#和5#锚地作为施工船防台避风锚地，备选厦门湾其他锚地，可参考施工期防台应急预案。

5 结语

通过采取上述安全保障措施，该工程的施工作业安全顺利进行，施工水域船舶通航安全有序，在实现工程质量安全目标的同时也取得了良好的社会效益。由此可见，该工程在复杂环境条件下进行疏浚施工，根据施工作业的不同影响，采取了一系列有针对性的安全保障措施，确保了疏浚施工既不会影响港区现有码头及航道的正常营运，又避免对过往船舶和航标等通航设施造成不利影响，取得了良好的工程价值和社会效益，为类似疏浚工程的实施提供了较好的示范和借鉴作用[2]。