淺析水上作業(yè)施工

徐平義

【摘要】自改革開放以來，我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展。大型公路、鐵路項(xiàng)目不斷上馬。越來越多的勘察工程項(xiàng)目需要在江、河、湖、海上進(jìn)行，水上作業(yè)施工顯得尤為重要。本文結(jié)合工程勘察鉆探實(shí)例，針對(duì)水上勘察中鉆探船只的選擇、施工平臺(tái)的搭建、錨泊定位及相關(guān)鉆探技術(shù)的采用等進(jìn)行了深入分析，并探討了在進(jìn)行水上工程勘察鉆探中應(yīng)采取的安全措施。

【關(guān)鍵詞】設(shè)備；搭建；施工；安全

一、設(shè)備選擇與平臺(tái)搭建

水域鉆探是本次勘察的重點(diǎn)，水深、流急是本次勘探施工工藝的重點(diǎn)、難點(diǎn)所在。

1設(shè)備選擇

本次采用2個(gè)鉆探平臺(tái)同時(shí)作業(yè)，1個(gè)深水孔平臺(tái)，1個(gè)淺水孔平臺(tái)，考慮到深水、深孔鉆探施工條件、工藝比較復(fù)雜，鉆探設(shè)備應(yīng)具有一定的備用能力。選用的鉆探船載重量、舷寬、吃水深度均適宜，船體結(jié)構(gòu)和質(zhì)量穩(wěn)定性能好，具自航能力。另外，選用載重量為40～50T，有機(jī)械絞錨機(jī)的機(jī)動(dòng)船2條作交通船。深孔、深水孔配運(yùn)載能力較大的交通船，淺水孔配運(yùn)載能力偏小的船。2個(gè)鉆探船均配備照明發(fā)電機(jī)組及電焊機(jī)、氣割器具。深水孔平臺(tái)上增配一套泥漿處理、除砂設(shè)備及備用泥漿泵。

2平臺(tái)搭建

鉆探船上，用6-8m長(zhǎng)6根30×30（cm×cm）枕木組裝成側(cè)跨鉆探平臺(tái)，平臺(tái)外伸2.0m，寬≥5m，枕木與船體的連接要牢固，關(guān)鍵位置加固，所有鉆探船均壓艙至安全吃水線，使鉆探船保持一定的吃水深度和船體穩(wěn)定。平臺(tái)面用厚度≥60mm的木板鋪設(shè)、固定，平臺(tái)配備必要的防護(hù)欄桿，深孔平臺(tái)的孔口槽板應(yīng)拆卸方便。

3錨泊定位

鉆探船固定均采用拋錨泊位，為保證孔位準(zhǔn)確，平臺(tái)船上配備5只鐵錨，形為齒狀，前面1只主錨，4只邊側(cè)錨，呈“八”字型分布，邊側(cè)錨繩與主錨繩之夾角為50°～55°，預(yù)備用錨1只，當(dāng)某一側(cè)錨出現(xiàn)微走錨時(shí)或在可能造成平臺(tái)船漂移的最大流向方向上增補(bǔ)，提高船在施工時(shí)抗漂移的能力（考慮到大風(fēng)與流速的合力方向是變化的）。

鉆孔定位采用GPS全球定位系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航定位，深水孔位定位方法：根據(jù)設(shè)計(jì)孔位座標(biāo)、錨繩長(zhǎng)度、水深與預(yù)拋方向，先計(jì)算出錨位坐標(biāo)，由鉆探船送主前錨、左前或右前錨至預(yù)定錨位，GPS定位儀在孔口位監(jiān)測(cè)到位，保證定位誤差≤2m或更小，到位后，在每根錨繩上配鋼繩調(diào)節(jié)器具，以便錨繩隨潮水漲落而得到及時(shí)調(diào)整。

4套管安裝

顧及到施工軸線域水深、流急，選用厚壁、外接箍、高強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)無縫鋼管作隔水保護(hù)套管，深水域孔采用雙層套管，水深大于25m的鉆孔外層套管為Ф177.8mm，內(nèi)層套管為Ф146、Ф127mm。水深小于25m的鉆孔，外層套管選用Ф139.7mm套管，內(nèi)層套管采用Ф108mm，并配備足量短管，便于現(xiàn)場(chǎng)的級(jí)配及加接套管，所有的套管在使用前均進(jìn)行垂直度、損傷、絲扣質(zhì)量等方面的檢查，并保證滿足鉆探施工技術(shù)要求。

孔位確定后，用測(cè)深儀或懸錘法測(cè)量實(shí)際水深，節(jié)配套管，外層套管采用逆水牽引繩下管法。利用流速緩慢的平潮期，以Ф15.5mm鋼絲繩逆水牽引并隨套管同步下放，以保持管柱垂直進(jìn)入地層，并跟管鉆進(jìn)進(jìn)入穩(wěn)定層5～10m。在2/3、1/3水深處（水深超過-20m情況）分別設(shè)置套管夾板系保護(hù)繩逆水牽引，這樣既不影響套管的回轉(zhuǎn)跟進(jìn)，又能有效地增強(qiáng)管柱的抗水流沖擊強(qiáng)度。船頭前方逆水牽引是在套管柱60°夾角線上設(shè)置兩個(gè)錨位點(diǎn)。內(nèi)層套管作為技術(shù)套管跟管鉆進(jìn)，鉆進(jìn)時(shí)隨時(shí)觀察套管跟進(jìn)情況，保證孔口泥漿返漿。

孔口增設(shè)一可回收泥漿的補(bǔ)償導(dǎo)向管（長(zhǎng)4～5m），下部接扶正牽引繩 ，既順利回收泥漿，減少泥漿耗量，又節(jié)省因潮水影響而加接短管的時(shí)間。還起到加固外層套管的作用，淺水孔套管的安裝與深水孔相同，不同點(diǎn)是只用1根逆水牽引繩，一般下一層套管。

二、施工安全

1水上鉆探是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的作業(yè)項(xiàng)目，水上鉆探平臺(tái)更是一個(gè)獨(dú)立的特殊工作場(chǎng)所，工作場(chǎng)地遠(yuǎn)離陸地，現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜，突發(fā)事件不確定，因此在進(jìn)行水上作業(yè)前必須做好安全應(yīng)急預(yù)案，建立完善的安全保證措施，以確保作業(yè)人員與財(cái)產(chǎn)的安全。

（1）項(xiàng)目開始后，對(duì)所有船上作業(yè)人員進(jìn)行安全教育，特別是水上基本安全知識(shí)及安全操作規(guī)程教育，并與每個(gè)作業(yè)人員簽訂安全協(xié)議。

（2）鉆探船上備有足夠的救生衣、救生圈、醫(yī)藥箱、通信設(shè)備、船只堵漏和消防器材，并放置在明顯的位置。

（3）鉆探船四周安設(shè)牢固的防護(hù)欄桿，欄桿上懸掛醒目的施工信號(hào)旗。鉆探船定位錨繩上方設(shè)置浮標(biāo)，并配有交通航運(yùn)安全警示燈。

（4）夜間無論是否施工都必須開啟照明燈，為過往船只引航，以免發(fā)生撞船事故。

（5）隨時(shí)監(jiān)聽氣象預(yù)報(bào)，觀察水位情況，如遇大風(fēng)，暴雨大汛，迅速撤離。

2評(píng)估資源、保障到位

編制水上施工安全應(yīng)急預(yù)案應(yīng)對(duì)現(xiàn)有應(yīng)急隊(duì)伍、應(yīng)急船舶、裝備等應(yīng)急能力和應(yīng)急資源進(jìn)行評(píng)估，包括應(yīng)急人員的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和資歷，以及應(yīng)急設(shè)施、設(shè)備、裝備、物資等情況，查找需求和不足，在評(píng)價(jià)與潛在風(fēng)險(xiǎn)相適應(yīng)的應(yīng)急資源和應(yīng)急能力的基礎(chǔ)下，量力而行，根據(jù)水上應(yīng)急特點(diǎn)、船機(jī)及人員情況，選擇最現(xiàn)實(shí)、最有效的反應(yīng)策略。通過建立應(yīng)急隊(duì)伍和儲(chǔ)備應(yīng)急物資，為事故發(fā)生后及時(shí)采取相應(yīng)措施提供了人員和物資保障。

3開展培訓(xùn)、加強(qiáng)演練

編制水上施工安全應(yīng)急預(yù)案要語言簡(jiǎn)潔、通俗易懂，層次結(jié)構(gòu)清晰，具備相當(dāng)?shù)目勺x性，便于水上事故突發(fā)時(shí)應(yīng)急組織成員的理解和使用。應(yīng)急預(yù)案發(fā)布后，施工單位要及時(shí)開展培訓(xùn)工作，有計(jì)劃地結(jié)合預(yù)案內(nèi)容，對(duì)作業(yè)人員廣泛地開展宣傳、教育、培訓(xùn)工作，解讀預(yù)案中的要點(diǎn)，使每一位應(yīng)急人員能夠熟悉、掌握預(yù)案中與其承擔(dān)的職責(zé)和任務(wù)相關(guān)的工作任務(wù)、程序和標(biāo)準(zhǔn)，提高在不同情況下實(shí)施救援和協(xié)同處置的能力。

總而言之，施工前要全面考慮施工中可能發(fā)生的事故，做好相應(yīng)的預(yù)防措施。施工設(shè)計(jì)中應(yīng)運(yùn)用理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的方法，利用先進(jìn)機(jī)械設(shè)備和工程地質(zhì)調(diào)查手段，完善和總結(jié)出樁基設(shè)計(jì)理論和分析方法，避免海上平臺(tái)樁基施工中的風(fēng)險(xiǎn)，確保整個(gè)工程的安全性。

參考文獻(xiàn)：

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