航道疏浚整治工程技術(shù)管理工作要點(diǎn)

趙新宇

【摘 要】 為更好地完成航道疏浚整治工程，從航道疏浚整治工程施工時(shí)間選擇、工程方量計(jì)量方式、尾水排放濃度控制等方面入手，針對(duì)前期準(zhǔn)備工作、進(jìn)入設(shè)計(jì)和施工環(huán)節(jié)，以及施工完成后還需進(jìn)行的研究，提出觀點(diǎn)，為從事航道疏浚整治相關(guān)工作者提供參考。

【關(guān)鍵詞】 航道疏浚整治；備淤深度；施工技術(shù)；工程計(jì)量

隨著船舶大型化的發(fā)展，船舶噸位不斷上升，在降低大宗貨物物流運(yùn)輸成本的同時(shí)，對(duì)如何提升現(xiàn)有港口通過能力和服務(wù)水平提出了更高的要求。很多河口地區(qū)的港口開始邁出海港建設(shè)的步伐，而進(jìn)港航道作為一個(gè)重要因素制約著港口的通過能力。內(nèi)河和河口地區(qū)航道的整治工程往往借助于兩岸地形，通過人工的航道整治建筑物的建設(shè)，利用水流的自身動(dòng)力刷深并維持航道的水深；而沿海港口因缺少依托，更多地采用人工疏浚的方式來整治航道水深。

1 人工疏浚整治工程前期工作需注意的問題

1.1 進(jìn)港航道選線時(shí)與相關(guān)各方充分溝通

在前期進(jìn)港航道選線時(shí)，可能涉及軍事區(qū)域、海洋保護(hù)區(qū)等布置情況和對(duì)外開放的區(qū)域限制，需要充分與海洋主管部門、軍事部門和口岸管理部門做好溝通工作，避免返工，盡量尋求合適航線，使水流方向與航道方向順直，以降低未來的維護(hù)工程量。

1.2 充分考慮影響因素，論證可靠理論基面

因航道整治工程涉及海事、海洋漁業(yè)、環(huán)保、軍事、口岸等多個(gè)部門，涉及管理部門多，時(shí)間跨度大。沿海地區(qū)近年來開展了填海造陸工程，造成近岸地區(qū)水下地形的改變，可能會(huì)影響潮波運(yùn)動(dòng)，使工程實(shí)施時(shí)的理論基面與原來前期研究時(shí)采用的理論基面發(fā)生變化。同時(shí)，航道工程因涉及直線距離較長，從起點(diǎn)到終點(diǎn)的理論基面是曲線而不是直線。因此，有必要利用起點(diǎn)處航標(biāo)或附近設(shè)立潮位觀測(cè)站，對(duì)航道進(jìn)行長期潮位觀察，以得到較為準(zhǔn)確的理論基面。同時(shí)，與“1985國家高程基準(zhǔn)”建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，便于未來工程驗(yàn)收取得理論基面的一致性，消除對(duì)工程量計(jì)量認(rèn)識(shí)上的異議。

2 設(shè)計(jì)階段注意事項(xiàng)

2.1 疏浚作業(yè)方式選擇

疏浚作業(yè)方式根據(jù)施工船舶和施工工藝的不同，針對(duì)疏浚量大的航道，采用絞吸式挖泥船或者耙吸式挖泥船進(jìn)行施工；針對(duì)航道和碼頭前沿港池的小方量疏?？刹捎米ザ吠谀啻M(jìn)行施工。因?yàn)榘椅酵谀啻邆渥院侥芰?，施工時(shí)不需要拋設(shè)錨鏈，避讓方便，對(duì)過往船舶影響小，且容易進(jìn)行分層施工控制，完成的斷面規(guī)整，適合船舶航行，所以，航道疏浚宜采用耙吸式挖泥船進(jìn)行施工作業(yè)。樂清灣10萬噸級(jí)進(jìn)港航道疏浚整治工程就采用這一施工方式，因部分方量的疏浚土根據(jù)環(huán)評(píng)要求需吹填上岸，二次拋投將對(duì)環(huán)境造成較大影響，故兩艘耙吸式挖泥船中須有一艘具備艏吹功能。

絞吸式挖泥船因其存在作業(yè)效率低、施工成本高的缺點(diǎn)，一般用于吹填造陸施工。也有部分航道疏浚采用絞吸式挖泥船施工，如海門港區(qū)的進(jìn)港航道試挖工程，因其施工區(qū)域距離吹填區(qū)較近，故采用將疏浚土直接拋投上岸的方案，利用所在航道相對(duì)開闊的有利條件，臨時(shí)移動(dòng)航標(biāo)，將航道向南偏移逾100 m，在不對(duì)進(jìn)出港船舶造成重大影響的情況下大大降低工程的造價(jià)。

2.2 泥漿排放濃度、含沙量濃度控制

在拋泥點(diǎn)拋投泥漿時(shí)，一般要求均勻拋投，參考水體的泥沙背景濃度對(duì)船舶的溢流口泥沙排放濃度進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免就近落淤，直接回淤到航道上。根據(jù)環(huán)保要求對(duì)陸上吹填區(qū)排放的泥沙濃度進(jìn)行控制，一般應(yīng)加長尾水排放路徑，使泥沙充分沉淀在吹填區(qū)；降低尾水排放濃度，避免超標(biāo)排放。

2.3 拋泥區(qū)位置選擇和監(jiān)測(cè)

拋泥區(qū)的選擇，除了考慮海洋環(huán)境和軍事管理等需求外，從節(jié)約航道施工工程費(fèi)用上來講，應(yīng)選擇就近拋泥。然而，從未來維護(hù)和挖泥區(qū)域水深維持的角度出發(fā)，則應(yīng)選擇越遠(yuǎn)越好。針對(duì)相互矛盾的要求，需要在設(shè)計(jì)時(shí)充分對(duì)外業(yè)資料進(jìn)行調(diào)查研究，根據(jù)歷史資料和經(jīng)驗(yàn)，利用高精度的數(shù)學(xué)模型模擬水動(dòng)力情況和泥沙運(yùn)移擴(kuò)散情況，選擇既減少泥沙重新回淤到航道上，又減少運(yùn)距的折中方案。

3 工程施工管理

3.1 施工時(shí)間安排

施工應(yīng)避開禁漁期，減少對(duì)海洋生物的影響；避開臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害性天氣。水深測(cè)量也應(yīng)避開大風(fēng)大浪天氣，避免造成較大誤差。[1]

3.2 施工工藝

在進(jìn)行泥沙拋投和吹填上岸時(shí)，施工船應(yīng)離開主航道，選擇合適航線，同時(shí)應(yīng)盡量避開漁業(yè)活動(dòng)。在比選拋泥區(qū)方案時(shí)，拋泥區(qū)和施工時(shí)機(jī)選擇應(yīng)考慮季節(jié)性沿岸洋流影響，減少對(duì)航道的回淤影響。

3.3 備淤深度和超深超寬確定

施工期和營運(yùn)期航道上的備淤深度在設(shè)計(jì)施工方案時(shí)已分別作了考慮。在分層分段疏浚施工工程完工后進(jìn)行交工檢測(cè)前會(huì)有一段時(shí)間可能造成淤積，通過數(shù)學(xué)模型計(jì)算所得的回淤強(qiáng)度與實(shí)際情況一般都存在一定的誤差。因此，施工單位在施工時(shí)，還應(yīng)根據(jù)回淤情況和工作經(jīng)驗(yàn)確定合適的施工期備淤深度、超寬度和邊坡坡度，并及時(shí)自檢，以避免驗(yàn)收時(shí)出現(xiàn)淺點(diǎn)。[2]

3.4 工程計(jì)量方式

工程設(shè)計(jì)和監(jiān)測(cè)時(shí)應(yīng)采用單波束水深測(cè)量儀器進(jìn)行工程數(shù)據(jù)測(cè)量，而交工驗(yàn)收和竣工檢測(cè)時(shí)應(yīng)采用多波束水深測(cè)量儀器進(jìn)行水深測(cè)量和掃海。工程設(shè)計(jì)和工程計(jì)量一般采用斷面測(cè)量或者水下地形圖測(cè)量，用單波束水深測(cè)量儀器能較好地反映水下地形的變化情況，便于工程計(jì)量。多波束水深測(cè)量儀掃測(cè)的水深為全覆蓋，在成圖時(shí)往往由于水深凸出顯示淺點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際工程檢測(cè)比較，與單波束水深測(cè)量儀測(cè)量出的平均水深存在30～50 cm的差值。多波束水深測(cè)量儀的使用，有助于確定航道上有無淺點(diǎn)的存在，有利于保障船舶通航安全。在計(jì)算實(shí)際挖泥量時(shí)之所以需要考慮開挖的超深超寬度，也是為了確保航道上無淺點(diǎn)的存在。因此，采用兩種測(cè)量方法對(duì)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和驗(yàn)收是不存在矛盾的，設(shè)計(jì)單位應(yīng)在施工圖等設(shè)計(jì)文件中加以明確，避免產(chǎn)生異議。

3.5 工程計(jì)量核算

航道斷面尺度和斷面方量是招投標(biāo)和工程量計(jì)算所采用的計(jì)算值，實(shí)際的疏浚方量因考慮到超深超寬度和施工期回淤，一般都會(huì)比斷面方量要大。因此，需要根據(jù)濃度對(duì)排放泥漿進(jìn)行換算。將斷面方量與實(shí)際挖泥方量進(jìn)行比較，如果挖泥方量與計(jì)算的實(shí)際方量差值較大，則應(yīng)查找原因，聯(lián)系設(shè)計(jì)單位共同研究，對(duì)施工方案和施工工藝進(jìn)行推敲。

（1）折算實(shí)際挖泥方量，如果小于斷面方量，有以下兩種可能：①突變的自然條件，如臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)降雨等造成海床的自然沖刷；②工程施工船舶溢流口泥沙濃度超標(biāo)后，未及時(shí)進(jìn)行拋泥或吹填上岸，造成泥沙直接排放在航道所在的附近區(qū)域。如果是第①種情況，屬于不可抗力；如果是第②種情況，則應(yīng)加強(qiáng)溢流口泥沙濃度的監(jiān)測(cè)，并擴(kuò)大航道兩邊的水下地形測(cè)量范圍，便于為下一步解決方案的提出提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

（2）如果實(shí)際挖泥方量過大，則有以下3種可能：①船舶定位等系統(tǒng)故障或方法有誤差，如不同坐標(biāo)系統(tǒng)間換算錯(cuò)誤，引起挖泥區(qū)域發(fā)生改變；②周邊是否有其他工程而可能引起海底地形或者水流動(dòng)力發(fā)生改變；③有無特殊天氣情況引起泥沙來源上的補(bǔ)充。

4 結(jié) 語

在人工疏浚整治工程施工時(shí)，除了應(yīng)注意以上幾方面外，還應(yīng)加強(qiáng)安全管理工作：做好安全演練，尤其是消防應(yīng)急演練工作，完善各項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案制定；加強(qiáng)對(duì)氣象的關(guān)注，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l件合理安排施工期。在工程竣工后，應(yīng)及時(shí)對(duì)外進(jìn)行公布投入使用，盡早發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益。航道整治工程具有長期性，工程不能一蹴而就，應(yīng)不斷地加以摸索和探討，加強(qiáng)觀測(cè)研究，及時(shí)掌握經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際情況的反饋，適時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李志剛.航道疏浚工程中的施工技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（26）：187.

[2] 彭云德.航道疏浚工程中的施工技術(shù)研究分析[J].中國水運(yùn)，2014（12）：270-271.endprint