淺析廈門(mén)港航道維護(hù)工程施工管理要點(diǎn)

陳東 劉俏武 中交廣州航道局有限公司

1.引言

廈門(mén)港自然條件優(yōu)越，港內(nèi)水域?qū)掗煛⑺罾诵?，是東南沿海國(guó)際性樞紐港口和對(duì)臺(tái)航運(yùn)主要口岸，正在打造東南國(guó)際航運(yùn)中心。為確保廈門(mén)港安全、平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)，廈門(mén)市政府每年投入近億元用于全港航道的常年維護(hù)。疏浚是航道維護(hù)的重要手段，在不影響航道通航的條件下，自航耙吸船是航道維護(hù)疏浚施工的最佳機(jī)具。因此，廈門(mén)港航道維護(hù)工程采用自航耙吸船進(jìn)行維護(hù)施工。

2.工程概況

廈門(mén)港深水航道總長(zhǎng)約128.9km，是連接外海與深水泊位的咽喉通道，也是深水港區(qū)賴以生存與發(fā)展的水上生命線。航道維護(hù)范圍廣，括海滄航道、招銀航道、東渡航道、同益航道、主航道等，每年維護(hù)工程量近300萬(wàn)m3。

3.泥沙來(lái)源

根據(jù)廈門(mén)港航道環(huán)境特點(diǎn)及歷年資料，泥沙來(lái)源主要有：

（1）上游九龍江徑流來(lái)水輸沙。海滄航道處于九龍江北港下游，距北溪橋閘約10.8km，北溪開(kāi)閘情況下海滄航道存在異?；赜佟?/p>

（2）灘面泥沙，即河口沙質(zhì)沉積物跟隨落潮水流的刷灘來(lái)沙及整個(gè)河口區(qū)細(xì)顆粒泥沙來(lái)回搬運(yùn)。在洪季暴雨期間或臺(tái)風(fēng)影響期間，上游各支流攜帶大量泥沙向河口輸送，至河口區(qū)后隨著地形和水動(dòng)力條件的變化，一部分泥沙會(huì)直接進(jìn)入港區(qū)航道，一部分將在動(dòng)力減弱至一定程度后落淤在河口床面上，還有一部分更細(xì)顆粒泥沙隨水流向外海輸移。

（3）人為因素。目前廈門(mén)港沿岸清淤整治及港池、泊位開(kāi)挖等工程較多，航道水深相對(duì)周邊較深，泥沙歸槽相對(duì)明顯。

（4）海向來(lái)沙。廈門(mén)港除主航道等航段外，其余航道均處于灣內(nèi)，受海向來(lái)沙影響較小，因潮流動(dòng)力強(qiáng)，主航道回淤相對(duì)也不大。

4.施工特點(diǎn)、難點(diǎn)

廈門(mén)港航道維護(hù)為常年性維護(hù)疏浚工程，相對(duì)常規(guī)基建疏浚工程有以下特點(diǎn)、難點(diǎn)：

（1）維護(hù)里程長(zhǎng)、淤積區(qū)段零散且相距較遠(yuǎn)，拋泥運(yùn)距遠(yuǎn)（平均在35Km以上）。

（2）維護(hù)疏浚開(kāi)挖深度小，不計(jì)超寬超深和邊坡工程量，施工效率低。

（3）疏浚水域航線多，耙吸船施工不能影響進(jìn)出港船舶通航和各港區(qū)的正常生產(chǎn)，船避讓頻繁，施工干擾大，現(xiàn)場(chǎng)安全管理難度大。

（4）海滄航道8-21#泊位等航段受九龍江上游及廈門(mén)灣內(nèi)水下工程的影響，回淤較嚴(yán)重，需進(jìn)行常態(tài)化維護(hù)，船舶調(diào)遣頻繁，施工成本增加。

圖1 廈門(mén)港航道維護(hù)平面示意圖

（5）部分航標(biāo)貼近航道底邊線，如海滄航道610#標(biāo)、東渡航道42#標(biāo)等。航標(biāo)受潮位、水流變化存在一定的漂流半徑，影響邊線附近水域施工。

5.施工組織安排

根據(jù)廈門(mén)海洋站1957～1990年共34年驗(yàn)潮資料統(tǒng)計(jì)表明，廈門(mén)灣潮汐參數(shù)(HK1+HO1)/HM2＝0.34＜0.5，屬于正規(guī)半日潮。耙吸挖泥船施工溢流時(shí)，要盡量避開(kāi)漲潮時(shí)段，充分利用退潮流帶動(dòng)泥水往外海輸送。根據(jù)航道特點(diǎn)，采取“依次維護(hù)、各個(gè)擊破”和“合格一段、驗(yàn)收一段”的原則，合理安排施工順序，以達(dá)到最佳維護(hù)效果。

（1）主航道所處海域較開(kāi)闊，通航里程長(zhǎng)且航道轉(zhuǎn)向點(diǎn)較少，處于灣口外段，受風(fēng)、浪、流等影響大，應(yīng)安排中、大型自航耙吸船進(jìn)行維護(hù)施工。

（2）海滄航道、招銀航道年維護(hù)疏浚量大，2016、2017年度均超過(guò)200萬(wàn)m3，地處九龍江入海口，受上游天氣及北溪水閘開(kāi)閘泄洪影響較大，易造成異常回淤，主要采用大型耙吸船施工。海滄航道回淤量主要集中在8-21#泊位航段，與上游直接相連，回淤極大，同時(shí)受進(jìn)出港貨船通航的影響，回淤物為流動(dòng)性強(qiáng)的浮泥，耙吸船按設(shè)計(jì)底標(biāo)高下耙難以裝艙，需加大1-2m下耙深度，采用退潮溢流施工方法。且該段施工水域狹窄，航道周邊均為淺灘，大型耙吸挖泥船調(diào)頭困難，應(yīng)安排大、小型耙吸船組合進(jìn)行維護(hù)施工，小型耙吸船將20-21#泊位航段浮泥耙動(dòng)驅(qū)趕至8-19#泊位航段，大型耙吸船在8-19#泊位段進(jìn)行裝艙溢流施工。

（3）東渡航道年維護(hù)疏浚工程量約35萬(wàn)m3，航道轉(zhuǎn)向點(diǎn)較多，通航水域有限，同時(shí)貨船、客輪等通航流量大，該航道安排小型耙吸船進(jìn)行維護(hù)施工，具有施工時(shí)占用水域少，調(diào)頭靈活等特點(diǎn)，也可同時(shí)兼顧相鄰航道的維護(hù)。

（4）針對(duì)部分邊線航標(biāo)影響施工的情況，通過(guò)聯(lián)系第三方檢測(cè)單位在漲急、退急、低平潮三種狀態(tài)下對(duì)航標(biāo)進(jìn)行定位，確定航標(biāo)影響的范圍，指導(dǎo)船舶施工。

根據(jù)各航道實(shí)際工況，本工程投入設(shè)備如表1。

表1 施工設(shè)備投入情況及施工位置

6.質(zhì)量控制

本工程按設(shè)計(jì)底標(biāo)高進(jìn)行維護(hù)，保留備淤深度0.4～0.5m，邊坡不納入維護(hù)，超深超寬部分均不計(jì)量，以第三方檢測(cè)單位實(shí)測(cè)工程量為準(zhǔn)。施工過(guò)程中需加強(qiáng)船舶開(kāi)挖質(zhì)量控制，減少?gòu)U方。

6.1 平面控制

開(kāi)工前對(duì)業(yè)主提供的平面控制點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地勘察，按規(guī)范技術(shù)要求進(jìn)行控制點(diǎn)校核驗(yàn)證。本工程平面控制點(diǎn)采用92廈門(mén)坐標(biāo)系，投影1.5度帶，中央子午線118.5度。平面控制測(cè)量使用Trimble RTK-GPS R10雙頻接收機(jī)，利用轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算，控制點(diǎn)各項(xiàng)誤差指標(biāo)滿足規(guī)范要求。

每次施工測(cè)量前需進(jìn)行GPS的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性檢驗(yàn)，并對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行技術(shù)分析，確保測(cè)量定位的精度符合規(guī)范要求。

6.2 高程控制

本工程采用當(dāng)?shù)乩碚撟畹统泵孀鳛樗钇鹚慊鶞?zhǔn)面。施工前，根據(jù)業(yè)主提供的高程系統(tǒng)資料，通過(guò)水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)，在適宜地方架設(shè)驗(yàn)潮站，安裝潮位遙報(bào)儀，為挖泥船施工和測(cè)量提供實(shí)時(shí)潮位。潮位遙報(bào)儀每10分鐘或潮位每變化10cm遙報(bào)水位一次，精度為1cm。

6.3 施工控制

為確保耙吸船耙頭深度顯示系統(tǒng)的測(cè)深精度滿足技術(shù)規(guī)范要求，在開(kāi)工前及施工過(guò)程中定期對(duì)耙頭深度進(jìn)行校核，確保開(kāi)挖精度。

航道邊線附近采用高壓沖水施工工藝，在緩流階段開(kāi)挖，以減少因流急而導(dǎo)致船體與耙頭相對(duì)位置的改變，從而影響耙的計(jì)劃走向。

7.安全管理

廈門(mén)港作為東南沿海繁忙的港口，來(lái)往貨船頻繁，同時(shí)水上高速客輪密集，同益航道、東渡航道每5～10min就有一班客輪進(jìn)出，施工環(huán)境復(fù)雜。開(kāi)工前須建立完善的安全管理預(yù)案，必要時(shí)組織專家進(jìn)行評(píng)審，施工過(guò)程中要求各船舶嚴(yán)格按照預(yù)案及相關(guān)措施執(zhí)行。施工前應(yīng)對(duì)施工船舶進(jìn)行詳細(xì)的安全技術(shù)交底，熟悉施工海域的航線、水深、水流、礙航物、航標(biāo)等情況，以便做好船舶施工、避讓措施。

廈門(mén)灣海域潮差較大，最大潮差達(dá)到6.88m，最小潮差也有0.99m左右，平均潮差4.0m。航道邊坡外淺灘較多，航行調(diào)頭時(shí)需注意安全，盡量在回旋水域進(jìn)行調(diào)頭，避免擱淺。

8.結(jié)束語(yǔ)

耙吸船作為挖、運(yùn)、拋（吹）功能集成化的疏浚設(shè)備，在航道維護(hù)工程中發(fā)揮不可替代的作用。在對(duì)廈門(mén)港航道特點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行充分分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)合理組織施工安排，投入合適施工設(shè)備，有效保障了廈門(mén)港航道的通航保證率。

鑒于海滄航道受上游影響較大，回淤物以浮泥為主，可開(kāi)展適航水深研究，測(cè)定能夠適合船舶安全航行的淤泥層厚度，以達(dá)到“淺水深用”的效果；同時(shí)在上游修建河道整治建筑物，如挑流丁壩等，改變河口水流流向，將上游來(lái)沙向南側(cè)轉(zhuǎn)移，減少海滄港區(qū)的回淤，提高港區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益。