新施工工藝在上海外高橋港區(qū)疏浚工程中的實(shí)踐

李世國(guó)++張廣雷

【摘 要】 為提高碼頭前沿港域疏浚施工效率，以上海外高橋港區(qū)工程為例，提出疏浚船舶利用拖鋼絲掃淺技術(shù)的施工方案解決施工面臨的船舶流量大、施工條件惡劣的難題，優(yōu)化施工工藝，科學(xué)設(shè)計(jì)施工方案，確保工程順利竣工。

【關(guān)鍵詞】 疏浚；拖鋼絲掃淺；施工工藝

上海港外高橋港區(qū)疏浚工程開(kāi)始于2011年9月9日，結(jié)束于2012年3月19日。外高橋港區(qū)船舶流量大，工程環(huán)境惡劣，疏浚船舶多。在該工程的最后掃淺階段，疏浚船舶運(yùn)用了耙吸船拖鋼絲掃淺技術(shù)，這是繼長(zhǎng)江口三期疏浚工程之后又一次應(yīng)用新工藝的疏浚工程。依據(jù)工程的實(shí)際情況，該項(xiàng)技術(shù)得到進(jìn)一步提高。

1 工程背景

上海港外高橋港區(qū)四、五期工程地處長(zhǎng)江口南支南港南岸的五號(hào)溝地區(qū)，所在地行政隸屬上海市浦東新區(qū)高東鎮(zhèn)。港區(qū)北面與長(zhǎng)興島隔江相望，西北與外高橋造船基地相距約300 km，東南為五號(hào)溝溝口，距吳淞口燈樁約14.5～15.5 km。港區(qū)岸線長(zhǎng) m，有7個(gè)集裝箱干線船泊位和4個(gè)駁船泊位，外四期與外五期的碼頭之間留有210 m口門，供長(zhǎng)江駁船進(jìn)出。該施工地區(qū)是南槽和北槽船舶的交集地，常年船舶流量大，情況復(fù)雜，且其又處于警戒區(qū)上游，對(duì)于疏浚船舶來(lái)說(shuō)，有著極大的難度。施工方在外高橋港區(qū)疏浚工程開(kāi)工之后，依據(jù)進(jìn)度相繼投入多艘疏浚船舶進(jìn)行施工。在這些作業(yè)疏浚船舶近兩個(gè)月的強(qiáng)力開(kāi)挖及沖刺之后，該工程于2011年12月初順利實(shí)現(xiàn) 11 m的節(jié)點(diǎn)目標(biāo)。外高橋港區(qū)疏浚工程是長(zhǎng)江口 12.5 m深水航道向長(zhǎng)江上海段的延伸階段，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn) 12.5 m水深。在目標(biāo)實(shí)現(xiàn)后，北槽深水黃金航道衍射至整個(gè)上海外高橋港區(qū)碼頭，為上海及長(zhǎng)江三角洲地區(qū)帶來(lái)巨大的航運(yùn)經(jīng)濟(jì)效益。其四期、五期碼頭均為大型集裝箱碼頭，四期還承擔(dān)著國(guó)際郵輪的靠離；六期為滾裝船碼頭，大型貨件均在此進(jìn)出口。因此，該碼頭價(jià)值位階重要，戰(zhàn)略意義重大。外高橋港區(qū)碼頭前沿航道 12.5 m通航的實(shí)現(xiàn)，意味著上海國(guó)際航運(yùn)中心建設(shè)由此向前邁進(jìn)一大步，由此可見(jiàn)其工程的重要性。

2 施工面臨的難題

（1）船舶流量常年超大。外高橋港區(qū)位于長(zhǎng)江口警戒區(qū)，即北槽南槽交匯處上游，船舶流量大，種類繁多。

（2）工程復(fù)雜程度大。外高橋港區(qū)海底垃圾復(fù)雜，潮流湍急，工程邊界線距離碼頭最近50 m。

（3）施工范圍狹窄。外高橋港區(qū)水域長(zhǎng)約 m，寬。在狹小的施工空間內(nèi)，最多時(shí)有9艘疏浚船舶，施工船舶過(guò)于密集嚴(yán)重限制了船舶的活動(dòng)范圍，給駕駛員的操縱帶來(lái)了一定的難度。

（4）拋泥區(qū)路途遙遠(yuǎn)。疏浚船舶裝滿艙之后須長(zhǎng)途航行至北槽1號(hào)坑、2號(hào)坑、3號(hào)坑或南槽1號(hào)拋泥區(qū)。在大量船舶進(jìn)港靠離碼頭時(shí)，海事中心強(qiáng)令疏浚船舶讓出施工區(qū)域，具體時(shí)間是北潮中高潮前1 h，高潮后2.5 h之間。期間通常為4 h，船舶大都在橫沙西錨地附近讓船，由此大大拖延了疏浚施工的時(shí)間。

3 疏浚新工藝的應(yīng)用

3.1 增加量變強(qiáng)挖階段

經(jīng)過(guò)前期長(zhǎng)時(shí)間的疏通，疏浚工程以量變?yōu)榛A(chǔ)促進(jìn)最終質(zhì)變的發(fā)生，從而促使最后綜合全面掃淺階段的到來(lái)。在這個(gè)階段，有很多的水下障礙物不時(shí)地影響著疏浚船舶的安全，如：“航浚9001”輪挖到了巨大不明障礙物，損壞了彎管；“航浚4008”輪挖到了沉錨，被迫拖出施工區(qū)；“航浚4001”輪挖到了超長(zhǎng)錨鏈，后經(jīng)切割清除。

在量變階段，船舶基本都在盡可能多地爭(zhēng)取疏浚裝艙時(shí)間，采取多裝快跑的原則，不停地往返于施工區(qū)與拋泥區(qū)之間。在這個(gè)階段，工程一度陷入了困境，主要原因在于該區(qū)域集結(jié)了大量的疏浚船舶，且水深一直不理想。施工船舶針對(duì)不同情況采取了不同的施工工藝：（1）船舶分區(qū)段施工法；（2）船舶斜拉施工法；（3）船舶進(jìn)倒退重點(diǎn)施工法；（4）船舶碼頭掃淺施工法；（5）順?biāo)┕し?；?）走“S線”施工法。

3.2 拖鋼絲掃淺技術(shù)工藝的運(yùn)用

“航浚4003”輪的拖鋼絲掃淺技術(shù)早在2010年初長(zhǎng)江口三期疏浚工程的最后沖刺階段中就得以充分利用，當(dāng)時(shí)清除了大量淺點(diǎn)，大大節(jié)省了掃淺時(shí)間?；诋?dāng)時(shí)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，依據(jù)外高橋港區(qū)綜合工程環(huán)境，再一次運(yùn)用拖鋼絲掃淺技術(shù)于此工程。運(yùn)用該技術(shù)最主要的難點(diǎn)是每天早晚的鋼絲裝卸檢查工作，船舶采取的方法是早上8點(diǎn)檢查一次，晚上5點(diǎn)檢查一次。在拖鋼絲掃淺技術(shù)的運(yùn)用過(guò)程中，船舶采用了以下新工藝。

3.2.1 拖鋼絲掃淺加旁通工藝

拖鋼絲掃淺加旁通工藝主要是在通常情況之下的拖鋼絲掃淺時(shí)，啟動(dòng)泵機(jī)，繼續(xù)挖泥。其本質(zhì)是泥漿通過(guò)船頭彎管兩側(cè)的水下旁通側(cè)推閘閥排出，不進(jìn)艙，依靠潮汐漲落潮水流的沖擊力不斷刷新水深淺點(diǎn)目標(biāo)。此工藝的優(yōu)點(diǎn)是：（1）拖鋼絲掃淺作業(yè)持續(xù)進(jìn)行，毫不耽擱；（2）正常挖泥作業(yè)繼續(xù)進(jìn)行，無(wú)需裝艙，擺脫了主管部門限制溢流裝艙時(shí)間的限制。在其他船舶讓船期間，只有本船持續(xù)不斷地全天候掃淺，大大提升了掃淺的質(zhì)量，獲得了不錯(cuò)的效果。

3.2.2 拖鋼絲掃淺增加挖泥時(shí)間

依據(jù)海事管理局規(guī)定，每一艘疏浚船的挖泥時(shí)間均為1 h，這樣大大限制了船舶的裝艙量。在規(guī)定的挖泥時(shí)間段內(nèi)，一艘疏浚船可能只挖兩船泥就不得不駛往錨地讓船，而“航浚4003”輪依靠拖鋼絲掃淺技術(shù)可以有盡可能多的時(shí)間進(jìn)行掃淺工作。依靠本船小巧靈活的特性，采取有效措施可讓清靠離碼頭的大型船舶。

4 惡劣天氣特殊做法

2012年上半年，上海長(zhǎng)江口地區(qū)為霧季，對(duì)沖刺外高橋港區(qū)疏浚工程最后階段的船舶造成了一定的影響。受大霧的影響，駕駛員必須謹(jǐn)慎駕駛，緊盯雷達(dá)并采用所有可輔助瞭望的手段，確保施工安全。各個(gè)操耙手、舵工也都加強(qiáng)瞭望，增強(qiáng)責(zé)任心，保證工程不受影響。在各個(gè)船舶的掃淺階段，船舶走向不規(guī)則，在與他船交匯的過(guò)程中，駕駛員必須通過(guò)甚高頻（VHF）通信系統(tǒng)及一切有效手段與對(duì)方保持聯(lián)絡(luò)。疏浚船舶應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)天氣條件、潮汐時(shí)間、淺點(diǎn)布局、船舶流向，合理、科學(xué)地部署掃淺地域，確保精確化施工，保證工程順利完成。

5 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)綜合施工工藝的利用，工程順利竣工。船舶團(tuán)隊(duì)依據(jù)科學(xué)的施工方案，優(yōu)化施工工藝，提高了施工效率。