淺談長江口南槽航道耙吸船抽砂轉(zhuǎn)駁施工

◎ 李濤 中交上海航道局中港疏浚有限公司

2013年長江口南槽航道通過5.5m的工程驗收，基建疏浚工程量212萬m3，年均維護量約200萬m3/年。長江口深水航道結(jié)合橫沙八期工程，一直在進行疏浚土吹泥上灘的利用，而南槽疏浚土受區(qū)域條件及相關(guān)政策限制，附近無貯泥坑之類的區(qū)域用于吹泥上灘，不得不外拋至長江口1#和3#傾倒區(qū)。隨著上海金融中心建設(shè)長江口航道持續(xù)運營以來，長江下泄泥沙持續(xù)減少，疏浚土已成為可被利用的稀缺資源，疏浚土外拋無疑是對資源的浪費。

1.工程概況

長江口航道規(guī)劃格局為“一主兩輔一支”。目前已開通運營的航道主要為長江口深水航道和南槽航道。其中，長江口深水航道12.5m水深于2011年貫通，實現(xiàn)了規(guī)劃目標；南槽航道規(guī)劃目標水深為8.0m，當前的航道通航水深為5.5m。

南槽航道一期工程于2019年1月開工建設(shè)，通過實施整治建筑物先控制南槽進口段河勢，后續(xù)將疏浚建設(shè)6.0m水深航道。

（1）一期航道尺度：6.0m×600m（口內(nèi)段）/1000m（口外段）×1250m。

（2）通航標準：滿足5000噸級船舶滿載乘潮雙向通航（同向多線），兼顧1～2萬噸級船舶減載乘潮通航和大型空載船舶下行乘潮通航。

（3）工程內(nèi)容：包括整治建筑物工程、疏浚工程，并配備助導(dǎo)航設(shè)施及其他相關(guān)配套設(shè)施。詳見圖1。

圖1 施工總平面圖

2.施工船舶部署

本工程由5000m3耙吸挖泥船在南槽航道N14～N26區(qū)段進行維護疏浚，即在S33上下游北邊線外取砂，滿載后前往南槽一期工程臨時待泊點，泥駁靠泊耙吸挖泥船后進行疏浚土轉(zhuǎn)駁作業(yè)，轉(zhuǎn)駁完成后泥駁沿護灘堤前往袋裝砂堤心鋪設(shè)現(xiàn)場進行作業(yè)，完成后泥駁返回待泊點待命。詳見圖2。

圖2 疏浚土筑堤總體工藝流程

待泊點水深約-9.5m～-11.0m，可以滿足5000m3耙吸挖泥船滿載吃水水深，泥駁來回運輸路線全程位于本工程施工區(qū)域內(nèi)，不進入南槽航道，運輸安全風(fēng)險可控。

3.施工工藝

根據(jù)本工程施工要求及施工特性，采用泥艙排泥管轉(zhuǎn)駁抽砂的施工工藝。

（1）取沙施工。耙吸挖泥船在取砂點采用裝艙溢流法，雙耙頂流施工取砂，取砂結(jié)束后耙吸挖泥船將疏浚土運至上游1#待泊區(qū)。詳見圖3。

圖3 裝艙溢流施工法

（2）泥駁旁靠。泥駁?？堪椅谀啻?，在船舶左側(cè)排泥管外接一條Ф700mm長10m的橡膠軟管，用耙吸挖泥船的起重機吊至泥駁，利用耙吸挖泥船的排泥管把泥艙的疏浚土通過橡膠軟管抽送至泥駁。

（3）抽砂轉(zhuǎn)駁。整個抽砂過程通過引水將砂形成砂漿通過抽艙蝶閥經(jīng)抽艙總管由左泥泵機吸入并經(jīng)邊排管路排至舷外。引水由右泥泵機合排后通過進艙管路進入泥艙。當抽艙蝶閥打開時如果存在被泥砂堵塞的現(xiàn)象，會出現(xiàn)左泥泵機吸空現(xiàn)象，因此需打開引水蝶閥通過引水蝶閥的引水，防止左泥泵機拉空，轉(zhuǎn)速突然升高，飛車發(fā)生。為提高抽艙排砂效率，同時需要開啟左右高壓沖水泵，在各組泥門處通過高壓沖水管路的高壓水的沖擊將砂迅速形成砂漿，利用通過抽艙蝶閥抽出艙外。另外配合使用高壓水炮，通過高壓水炮可以將艙口角落、三角艙橫梁及邊角處的砂更加快速的沖擊下去，更利于形成砂漿增加抽艙效率。

4.風(fēng)險與管理措施

4.1 存在風(fēng)險

由于該施工工藝風(fēng)險較大，施工難度較高，且屬于非常規(guī)的施工工藝[1]，故在施工前對該工藝進行了充分的風(fēng)險分析，具體如下：

1）取砂位置水深淺（3.8-4.9），只能乘高潮時刻施工，淺水施工存在壓耙風(fēng)險。

2）施工時正值南槽進口船舶流量大，施工時是頂流逆向施工，進入施工點和出施工點須兩次穿越航道，存在碰撞風(fēng)險。

3）進出待泊點需穿越南槽航道，存在碰撞風(fēng)險。

4）錨泊抽砂時存在船舶走錨風(fēng)險。

5）運砂船靠離我輪時存在碰撞風(fēng)險。

6）吊裝、安裝軟管時存在人員傷害風(fēng)險。

7）長江口航道近期經(jīng)常出現(xiàn)大風(fēng)、大霧等不良氣象情況。

8）往返1#，2#待泊點途徑九段沙警戒區(qū)，存在避讓南槽及南支航道進出口船的情況。

4.2 安全管理措施

由于本次采取的為非常規(guī)施工工藝，故加強對其安全管控與管理，具體措施如下：

1）在開工前，項目部對耙吸船進行安全檢查，對存在安全隱患的船舶提出整改意見，并要求限期完成整改，并由項目部、監(jiān)理部進行復(fù)查，復(fù)查通過后方才同意施工。

2）項目部每周召開生產(chǎn)例會，召集船舶單位現(xiàn)場負責人，總結(jié)施工情況，明確指出施工中存在的問題并提出整改意見，對下階段的施工提出明確的要求并進行詳細布置。

3）施工前做好耙頭率定工作，確保耙頭深度精準度。合理安排好施工時段，利用高潮時施工。

4）嚴格遵守各項規(guī)章制度的要求，加強安全生產(chǎn)的責任落實情況。嚴格執(zhí)行轄區(qū)海事部門、現(xiàn)場巡邏艇及項目部的指令，尤其是進入浦東海事局轄區(qū)范圍內(nèi)實行的報告制度。

5）嚴格執(zhí)行長江口2019年安全施工的總體要求關(guān)于區(qū)段調(diào)整后施工安全注意事項的相關(guān)要求，提前做到有效的溝通、聯(lián)系、協(xié)調(diào)；施工作業(yè)時正確顯示號燈號型，和甲板照明燈，及時調(diào)整AIS數(shù)據(jù)。施工時特別留意向北壓的水流作用，尤其是S33燈浮南側(cè)自然水深特別淺，請謹慎操作，防止擱淺、壓耙現(xiàn)象的發(fā)生。操耙手嚴格執(zhí)行操耙規(guī)程，認真操作防止壓耙。各相鄰崗位之間加強監(jiān)督、提醒和配合，確保每個作業(yè)環(huán)節(jié)的規(guī)范和安全。

6）施工時加強與進出口船舶的聯(lián)系和協(xié)商提早避讓，在施工和航行時須全程備錨，并應(yīng)做到在任何情況下都能及時將錨拋下。建立完整的駕機聯(lián)系制度，以便在異常情況發(fā)生時果斷應(yīng)對和處置。及時遠離航道，避免影響航道內(nèi)的正常通航。

7）充分考慮到大霧等能見不良天氣帶來的影響，近期突風(fēng)、雷暴等導(dǎo)致的風(fēng)力增加、風(fēng)向轉(zhuǎn)變或涉及水域內(nèi)可能的水深變化以及迷霧能見度不良天氣可能對船舶操縱帶來的安全風(fēng)險增加和避碰難度增大等因素，因此，無論是對于時間和空間，都必須放大必要的余量，防止“壓耙”“擱淺”“緊迫局面”的發(fā)生。船長要特別加強對惡劣氣象條件下航行的監(jiān)督力度，必要時船長應(yīng)親自操船以策安全，輪機部加強對四機一爐、發(fā)電機，車舵等關(guān)鍵性設(shè)備的檢查力度，增加巡檢次數(shù)，確保全部設(shè)備處于隨時可用狀態(tài)；

8）3月1日南槽整治一期工程開始后新增待泊點1，待泊點2，兩個待泊點處是運砂船穿越南槽航道海事批準的穿越點，航經(jīng)此處應(yīng)更加謹慎，認真瞭望，加強高頻聯(lián)系，采用安全航速，運用良好的船藝，確保航務(wù)安全。

9）初漲水時是南支航道船舶流量集中，密度大，航經(jīng)九段警戒區(qū)時應(yīng)特別謹慎，采用各種有效方式加強溝通聯(lián)系。尤其警惕不按照正常航路在九段燈船前提前穿越航道的南支進口小船。

10）穿越航道時，提早播報動態(tài)，主動聯(lián)系，嚴防造成緊迫局面[2]。起錨返回時注意進口船動態(tài)，早聯(lián)系，早溝通。

11）錨泊抽砂時嚴格執(zhí)行錨泊值班制度，加強瞭望，勤測錨位。拋起錨時嚴格執(zhí)行錨泊操作規(guī)程和相關(guān)規(guī)章制度，錨泊時拋錨鏈5節(jié)以上。

12）待泊點取砂作業(yè)前與協(xié)作單位和運砂船做好作業(yè)前安全技術(shù)交底。明確耙吸船和運砂船的操作任務(wù)和職責，運輸船須有專人負責指揮系離泊和吊裝橡膠管。

13）耙吸船左舷側(cè)的舷外加裝大型考把三只，加強與運砂船的高頻溝通聯(lián)系，做好系纜、解纜工作。系纜時有專人負責現(xiàn)場。

14）吊裝軟管時現(xiàn)場設(shè)有專人指揮，專人操作吊機。吊機操作嚴格執(zhí)行相關(guān)操作規(guī)程和規(guī)章制度。參加施工人員正確穿戴勞防用品，嚴禁違章作業(yè)。

15）啟動泵機抽砂時雙方建立好溝通聯(lián)系，雙方有專人負責確保抽砂過程的安全。

5.結(jié)論

通過本次工程實施，可明確采用耙吸船泥艙排泥管轉(zhuǎn)駁工藝進行取運土在技術(shù)上可行，在明確相關(guān)單位職責、采取相關(guān)管理措施后，實施方案具備可操作性，滿足施工進度和安全管理需求。實際施工中，通過不斷摸索，研究優(yōu)化工藝，不斷提高轉(zhuǎn)駁的裝砂量。后期將做好技術(shù)研究和經(jīng)驗總結(jié)，探討推廣利用的可能性[3]。

6.結(jié)語

通過本次新工藝的實施和摸索，可知，在長江大保護戰(zhàn)略下，促進疏浚土資源化利用是貫徹落實長江生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展理念的重要實踐。未來長江口航道疏浚土的處置需突破傳統(tǒng)以成陸利用為主的模式，向多元化、生態(tài)化方向發(fā)展。