海洋工程碼頭港池維護(hù)性疏浚實(shí)踐探討

姜立群 張 耀 楊 超 王金豪 鄧 航

（海洋石油工程（青島）有限公司，青島 266520）

近年來，海油工程（青島）有限公司在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和技術(shù)革新中加大投入，向高附加值和深水產(chǎn)品持續(xù)發(fā)力。液化天然氣核心工藝模塊工廠、圓筒形浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油平臺(tái)以及半潛式浮式儲(chǔ)油平臺(tái)等一系列陸上終端工廠和國內(nèi)外深海儲(chǔ)油平臺(tái)，陸續(xù)在海洋工程青島場地開工建造。為了更好地滿足生產(chǎn)項(xiàng)目建設(shè)需求，青島場地原五號滑道進(jìn)行了改擴(kuò)建，大幅提升了場地建造區(qū)域面積和地基承載能力，同時(shí)提出了靠泊和下水更大型結(jié)構(gòu)物的要求。約3萬噸的半潛式浮式平臺(tái)船體青島總裝后，計(jì)劃采用10萬噸級半潛船“新光華”號運(yùn)抵煙臺(tái)來福士場地集成。五號滑道碼頭港池多年回淤積累，形成碼頭側(cè)海域由內(nèi)向外淤積逐步加大的趨勢。現(xiàn)階段的港池水深已經(jīng)不能滿足新光華海運(yùn)的需求[1]，因此開展碼頭港池維護(hù)性疏浚非常必要。

1 工程概況

青島建造場地位于西海岸新區(qū)海西灣顯浪咀東南側(cè)。相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，青島場地碼頭港池主要受到影響北、北北西、西北風(fēng)向上小風(fēng)區(qū)自生的風(fēng)浪影響。西海岸顯浪咀為半日潮，漲潮相比落潮多約1 h。水流運(yùn)動(dòng)和潮汐帶淤，是回淤性港池泥沙運(yùn)動(dòng)形態(tài)的主要成因。本次維護(hù)性疏浚工程需結(jié)合青島場地的水文狀況，挖泥船開挖作業(yè)應(yīng)在趁潮水時(shí)開展[2]。

2 技術(shù)要求

本次為半潛式平臺(tái)船體托航的駁船為新光華號，載重約10萬噸，如圖1所示?；谛鹿馊A半潛船型尺寸和貨物干拖運(yùn)輸需求，本次港池疏浚深度不低于-10 m，清淤范圍為碼頭東側(cè)前沿長寬為350 m×110 m，碼頭北側(cè)海岸線需陸地側(cè)開挖30 m×5 m，局部區(qū)域需要超挖一定寬度，并按1:6比例放坡。

圖1 港池縱剖面圖

3 施工準(zhǔn)備

該疏浚項(xiàng)目工期為40天，應(yīng)做好疏浚前施工測量，對浚前標(biāo)高各方予以認(rèn)可，以便后期計(jì)算開挖工作量。計(jì)劃港池和土方開挖同時(shí)開展，編制施工計(jì)劃橫道圖，挖后預(yù)留2～3天掃海驗(yàn)收，并提供竣工水深圖。根據(jù)項(xiàng)目施工計(jì)劃和工程量預(yù)估計(jì)算，進(jìn)行相應(yīng)施工設(shè)備和人力準(zhǔn)備，選定1臺(tái)抓斗挖泥船和2臺(tái)自航泥駁。陸上開挖作業(yè)采用2臺(tái)挖掘機(jī)和1輛自卸卡車配合。

4 疏浚方法

4.1 建立測量網(wǎng)

基于全球定位系統(tǒng)建立基準(zhǔn)站，并形成坐標(biāo)系測量網(wǎng)，明確水準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)面、作業(yè)區(qū)平面控制點(diǎn)，使用測量控制軟件進(jìn)行挖泥船定位施工[3]。根據(jù)疏浚工程特點(diǎn)，疏浚寬度、平均原始高程、邊坡比以及抓斗船開挖寬度，縱橫向劃分若干小網(wǎng)絡(luò)，按照開挖網(wǎng)絡(luò)劃分圖指導(dǎo)開挖作業(yè)，由駕駛室內(nèi)的操作手控制整個(gè)挖泥船定位移位和挖泥施工。

4.2 挖泥作業(yè)

一艘挖泥船搭配兩條泥駁施工分段施工，挖泥作業(yè)原則是“縱移挖長”。挖泥船縱向移位距離為抓斗一次向前開挖的長度，橫向移位距離為挖泥船自身船寬。根據(jù)挖泥網(wǎng)絡(luò)劃分圖，按照縱向斷面開挖，注意走船船位在一個(gè)抓斗范圍內(nèi)移動(dòng)[4]。結(jié)合青島碼頭設(shè)計(jì)圖紙，如圖2所示，采用階梯形分層開挖。應(yīng)經(jīng)常開展掃淺測量工作，淺點(diǎn)集中處應(yīng)嚴(yán)格控制下抓深度和抓距，淺點(diǎn)分散處應(yīng)增加線性作業(yè)。前后兩次伸展的挖斗，應(yīng)有約1/4重疊作業(yè)，以保證開挖的平整度[5]。抓斗挖泥船跨區(qū)域移駁時(shí)應(yīng)收起錨纜，使用拖輪配合拖拽就位。同一施工段內(nèi)動(dòng)船，借助靠絞、放錨纜實(shí)現(xiàn)。收攬過程中，要注意排查是否存在走錨或松纜情況，并及時(shí)糾正挖泥船船位。

土方開挖和傾倒，如圖3所示。土方陸域開挖，挖掘機(jī)應(yīng)趁低潮，配合挖泥作業(yè)，同時(shí)注意碼頭側(cè)放坡要求。土方傾倒，開挖土石方應(yīng)傾倒到經(jīng)批準(zhǔn)的指定位置。疏浚中要注意保護(hù)海域環(huán)境，施工設(shè)備廢油應(yīng)集中回收處理。挖泥船錨纜的布設(shè)定位，需要加強(qiáng)海陸施工、多船作業(yè)的溝通和協(xié)調(diào)。既要保證挖泥船趁潮水作業(yè)有效時(shí)長，也要減少機(jī)械待機(jī)和二次移駁影響。

圖2 挖泥船施工圖

圖3 土方開挖施工圖

5 結(jié)語

碼頭港池維護(hù)性疏浚是基于海洋工程制造場地生產(chǎn)建設(shè)的項(xiàng)目需求。疏浚工程采用現(xiàn)代化全球定位系統(tǒng)和測量分析軟件，指揮挖泥船按施工方案分層開挖開展清淤作業(yè)，并重點(diǎn)關(guān)注環(huán)境保護(hù)，減少對當(dāng)?shù)厮蜃匀簧鷳B(tài)的破壞。本文對海洋工程青島場地五號滑道附近碼頭港池開挖進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，可為后續(xù)定期維護(hù)性疏浚工程提供有益參考。