李 珊

(廈門(mén)港務(wù)建設(shè)集團(tuán)有限公司，廈門(mén) 361000)

1 工程概況

2019-2021 年度廈門(mén)港海滄港區(qū)納入統(tǒng)一維護(hù)的有11 家碼頭公司，共計(jì)26 個(gè)碼頭泊位，根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求，需每月/季度對(duì)這26 個(gè)泊位的停泊水域和回旋水域進(jìn)行常年性維護(hù)并進(jìn)行考核，其中嵩嶼1#～6# 泊位、海滄1#～12#泊位按季度進(jìn)行維護(hù)考核，海滄13#～21# 泊位每月進(jìn)行維護(hù)考核[1-2]。 本次維護(hù)水域面積共510.15 萬(wàn)m2，其中停泊水域96.06 萬(wàn)m2，回旋水域414.09 萬(wàn)m2。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2019 年10 月-2020 年7 月已累計(jì)完成設(shè)計(jì)工程量108.70 萬(wàn)m3， 實(shí)際外拋船方量150.59 萬(wàn)m3。 期間，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)船舶施工情況，由施工單位每日收集疏浚數(shù)據(jù)，編制施工日?qǐng)?bào)，內(nèi)容包括當(dāng)日施工區(qū)域、施工船數(shù)、施工方量，以及各拋泥航次、軌跡線等信息，每月月底統(tǒng)計(jì)各碼頭公司、 各泊位停泊水域和回旋水域分別對(duì)應(yīng)的月度疏浚工程量。 目前已完成統(tǒng)計(jì)日?qǐng)?bào)283 份、月報(bào)9 套、測(cè)圖188 份，完成61 次月度考核、66 次季度考核、1 次年度質(zhì)量核驗(yàn)考核。

2 施工情況

廈門(mén)港海滄港區(qū)常年性維護(hù)疏浚作業(yè)主要配備的施工船舶為耙吸船和抓斗船組， 其中耙吸船主要進(jìn)行回旋水域施工、抓斗船組進(jìn)行停泊水域施工，具體施工情況如下：

2.1 耙吸船施工情況

經(jīng)測(cè)算、 分析每月須完成的維護(hù)工程量， 安排一艘4500 m3耙吸船能滿足海滄港區(qū)回旋水域維護(hù)考核要求。海滄港區(qū)為2 級(jí)土質(zhì)， 距拋泥點(diǎn)39 km，4500 m3耙吸船挖泥時(shí)間約2.88 h/船，拋泥時(shí)間約6.03 h/船，單船運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間約9.91 h，泥漿濃度為32%～46%，項(xiàng)目耙吸船施工效率約12.0 萬(wàn)m3/月(時(shí)間利用率取75%)。

2.2 抓斗船組施工情況

海滄港區(qū)停泊水域配備一艘抓斗船(10 m3斗)、三艘泥駁船(1700 m3)進(jìn)行月度維護(hù)疏浚作業(yè)，在每季度最后一個(gè)月(3 月、6 月)進(jìn)行季度考核時(shí)，由于工程量增加，須增配至兩艘抓斗船、四艘泥駁船作業(yè)；抓斗船施工停泊水域前，要結(jié)合碼頭公司生產(chǎn)靠泊情況，充分利用各碼頭泊位空檔時(shí)間進(jìn)場(chǎng)作業(yè)。 經(jīng)統(tǒng)計(jì)，抓斗船挖泥時(shí)間約2.56 h/船，泥駁拋泥時(shí)間約7.20 h/船，項(xiàng)目抓斗船組月施工效率約為8.5 萬(wàn)m3/月(時(shí)間利用率取60%)

3 海滄港區(qū)港池疏浚量分析

3.1 疏浚數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)(2020 年2-7 月)

港池統(tǒng)一維護(hù)工程于2019 年10 月22 日正式開(kāi)工，為了確保疏浚數(shù)據(jù)真實(shí)有效， 參建各方對(duì)該工程疏浚船舶采取嚴(yán)格的管控措施，包括安裝可視化監(jiān)控系統(tǒng)、定位系統(tǒng)及監(jiān)理旁站等監(jiān)管手段，實(shí)現(xiàn)船舶航跡有跟蹤、艘次有記錄，確保每船均拋泥到位(圖1)。 2020 年1 月海滄港區(qū)港池維護(hù)完成2019 年度質(zhì)量核驗(yàn)后，2-7 月進(jìn)入常態(tài)化維護(hù)施工，該時(shí)段氣候穩(wěn)定、涵蓋洪、枯水期，以該時(shí)間段疏浚數(shù)據(jù)作為主要分析依據(jù)(表1)。

根據(jù)施工統(tǒng)計(jì)，2020 年2 月至2020 年7 月底完成設(shè)計(jì)工程量75.38 萬(wàn)m3， 實(shí)際外拋船方量103.05 萬(wàn)m3，浚前測(cè)量工程量為78.90 萬(wàn)m3。

3.2 外拋疏浚工程量分析(2020 年2-7 月)

圖1 疏浚船舶拋泥管控

表1 2020 年2-7 月疏浚量統(tǒng)計(jì)

根據(jù)表1 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析， 本次海滄港區(qū)維護(hù)疏?？偼鈷伖こ塘勘瓤傇O(shè)計(jì)工程量超出較多， 停泊水域超出將近1 倍值?？偼鈷伭渴窃O(shè)計(jì)工程量的1.37 倍(停泊水域?yàn)?.99 倍，回旋水域?yàn)?.16 倍)。 各泊位具體情況如下：

3.2.1 停泊水域疏浚數(shù)據(jù)分析

嵩嶼1#～3# 泊位、海滄1#～17# 泊位疏浚量如圖2 所示，可以發(fā)現(xiàn)停泊水域外拋量普遍遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)量，說(shuō)明設(shè)計(jì)計(jì)算包干量明顯偏小。 由于停泊水域水深均比回旋水域深，水流泥沙動(dòng)力強(qiáng)，造成施工期間回淤量較大，抓斗船組需多次進(jìn)場(chǎng)施工，無(wú)形中增加了施工掃淺次數(shù)，造成外拋船方均偏大。

圖2 停泊水域外拋量/設(shè)計(jì)量

嵩嶼4#～6# 泊位、 海滄20#～21# 泊位外拋船方量分別為設(shè)計(jì)工程量的0.76、1.05 倍，外拋量與設(shè)計(jì)量基本一致，主要是因?yàn)獒詭Z4#～6# 泊位、海滄20#～21# 泊位采取按需維護(hù)方式，疏浚頻次較低。

海滄18#、19# 泊位停泊水域受中港水流影響[3](日常漲落潮挾沙力含沙量較大)，外拋船方量偏大，為設(shè)計(jì)工程量的1.29 倍。

3.2.2 回旋水域疏浚數(shù)據(jù)分析

如圖3 所示，嵩嶼1#～3# 泊位回旋水域，據(jù)統(tǒng)計(jì)外拋量為設(shè)計(jì)量的3.82 倍，該區(qū)域部分為炸礁區(qū)，底部為礁石，耙吸船施工易發(fā)生跳耙、施工效率低，實(shí)際施工采用超深開(kāi)挖的方式掃淺，造成施工船方量明顯偏大。

圖3 回旋水域外拋量/設(shè)計(jì)量

海滄7#～12# 泊位回旋水域外拋量為設(shè)計(jì)工程量的0.34 倍，主要是因?yàn)樵?019 年度質(zhì)量核驗(yàn)時(shí)，這些區(qū)域均留有備淤深度，且水流條件也相對(duì)較為穩(wěn)定。

海滄18#～19# 泊位回旋水域， 據(jù)統(tǒng)計(jì)外拋量為設(shè)計(jì)量的1.69 倍，主要原因是受中港水流影響和海滄航道擴(kuò)建四期工程施工干擾，外拋船方量明顯偏大。

其他泊位回旋水域外拋量與設(shè)計(jì)量較為吻合。

3.3 浚前測(cè)圖工程量分析(2020 年2-7 月)

停泊水域浚前測(cè)圖工程量為設(shè)計(jì)工程量的1.83 倍，測(cè)圖量明顯比設(shè)計(jì)量大，也說(shuō)明設(shè)計(jì)量明顯偏小。停泊水域采用抓斗船進(jìn)行施工，泥駁船的虛方很小，基本接近自然方，所以停泊水域浚前測(cè)圖量與外拋方量偏差不大，分別為34.94 萬(wàn)m3、37.93 萬(wàn)m3。

回旋水域外拋方量為浚前測(cè)圖方量的1.48 倍，外拋量明顯大于測(cè)圖方量， 主要是因?yàn)榛匦蛎娣e大、兩個(gè)考核期內(nèi)的回淤量較小，掃淺過(guò)程中，超挖量較多。比如： 海滄13#～21# 泊位回淤水域面積達(dá)121.94 萬(wàn)m2，每個(gè)月的設(shè)計(jì)工程量?jī)H為7 萬(wàn)m3(2020 年)，平均厚度為6 cm(考慮部分區(qū)域沒(méi)有回淤，需要維護(hù)的區(qū)域厚度僅為10～20 cm)。

4 后續(xù)工程量預(yù)測(cè)分析

2021 年海滄航道擴(kuò)建四期工程交工后，暫無(wú)基建活動(dòng)對(duì)海滄港區(qū)造成擾動(dòng)， 之后年份港池維護(hù)施工條件將趨于穩(wěn)定。根據(jù)2020 年2-7 月份的實(shí)際施工情況按比例來(lái)推算2021 年度外拋船方量， 并結(jié)合浚前測(cè)圖工程量，推算出2021 年度的維護(hù)工程量如表2 所示。

由表2 可以看出， 海滄港區(qū)2021 年度設(shè)計(jì)工程量為141.27 萬(wàn)m3, 推算的2021 年度外拋船方量為215.12 萬(wàn)m3，是設(shè)計(jì)工程量的1.52 倍，說(shuō)明設(shè)計(jì)工程量明顯偏??；按收集的浚前測(cè)圖推算的2021 年度施工量為220.57 萬(wàn)m3，是設(shè)計(jì)工程量的1.56 倍，也證明了設(shè)計(jì)工程量偏小。

表2 2021 年工程量預(yù)測(cè)

4.1 2021 年度停泊水域預(yù)測(cè)量分析

根據(jù)推算，2021 年度停泊水域外拋船方量為設(shè)計(jì)工程量的2.25 倍， 按收集的浚前測(cè)圖推算的2021 年度停泊水域工程量為設(shè)計(jì)量的2.95 倍，可以推斷停泊水域設(shè)計(jì)工程量明顯偏小(不到實(shí)際量的一半)。

如圖4， 各泊位預(yù)測(cè)的停泊水域外拋工程量和浚前測(cè)量工程量基本都大于設(shè)計(jì)計(jì)算包干量， 特別是海滄13#～17# 泊位停泊水域外拋工程量、 浚前測(cè)量工程量分別為設(shè)計(jì)包干量的3.3 倍、7.2 倍， 主要是因?yàn)楹?3#～17# 泊位停泊水域面積大，為28.34 萬(wàn)m2，每個(gè)月的設(shè)計(jì)工程量?jī)H為0.8 萬(wàn)m3，平均每月回淤厚度為2.8 cm，根據(jù)浚前測(cè)圖推算的回淤量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)工程量。又因該區(qū)域浮泥較厚，裝艙率低，造成外拋工程量小于浚前測(cè)量工程量。

4.2 2021 年度回旋水域預(yù)測(cè)量分析

圖4 2021 年度停泊水域工程量(萬(wàn)m3)

根據(jù)推算，2021 年度回旋水域外拋船方量為設(shè)計(jì)工程量的1.24 倍，鑒于回旋水域采用耙吸船施工，尚未考慮溢流時(shí)間帶走的工程量，回旋水域設(shè)計(jì)工程量略小。按收集的浚前測(cè)圖推算的2021 年度回旋水域工程量為設(shè)計(jì)量的0.97 倍，在不含超深、超寬的情況下，浚前測(cè)圖工程量與設(shè)計(jì)工程量較為吻合。

如圖5，除嵩嶼1#～3# 泊位(底部為礁石，耙吸船施工易發(fā)生跳耙、效率低)、海滄18#～19#(受中港水流影響)外，其他泊位年度預(yù)測(cè)的回旋水域外拋工程量與設(shè)計(jì)量工程量較為吻合。 嵩嶼1#～6# 泊位、海滄1#～12# 泊位回旋水域浚前測(cè)量回淤量小于設(shè)計(jì)量， 主要是因?yàn)樵搮^(qū)域水流條件較為穩(wěn)定； 海滄13#～19# 泊位回旋水域受上游九龍江來(lái)沙影響較大，回淤較為嚴(yán)重，浚前測(cè)量回淤量大于設(shè)計(jì)量； 而海滄20#～21# 泊位回旋水域浚前測(cè)量回淤量小于設(shè)計(jì)量， 主要是因?yàn)榛匦蚓S護(hù)標(biāo)高均小于周邊水域標(biāo)高，受潮汐影響，會(huì)帶走部分浮泥。

圖5 2021 年度停泊水域工程量(萬(wàn)m3)

5 下一維護(hù)周期(2022-2024 年)的建議

(1)通過(guò)2020 年2-7 月實(shí)際施工情況及2021 年度工程量的預(yù)測(cè)，說(shuō)明本維護(hù)周期的設(shè)計(jì)工程量總體偏小，尤其是停泊水域設(shè)計(jì)維護(hù)工程量明顯偏小， 建議設(shè)計(jì)單位在下一個(gè)維護(hù)周期綜合考慮各碼頭底質(zhì)、 實(shí)際外拋量等因素，合理測(cè)算海滄港區(qū)各碼頭常年性維護(hù)工程量。

(2)停泊水域施工受碼頭生產(chǎn)影響很大，頻繁進(jìn)出、移船，施工效率很低，建議應(yīng)綜合考慮停泊水域施工難度，工程單價(jià)應(yīng)高于回旋水域單價(jià)。

(3)回旋水域維護(hù)周期過(guò)密，施工掃淺維護(hù)效果不明顯，且每月施工對(duì)泥土擾動(dòng)大，通過(guò)溢流也會(huì)增加航道等周邊水域的回淤。因此，建議下一個(gè)維護(hù)周期合理調(diào)整考核周期，適當(dāng)延長(zhǎng)考核間隔時(shí)間。

6 結(jié)語(yǔ)

廈門(mén)港海滄港區(qū)港池實(shí)施統(tǒng)一維護(hù)以來(lái)， 通過(guò)科學(xué)合理的施工組織和管控， 有效解決了航道與港池的相互施工干擾，在維護(hù)效率提高、拋泥與環(huán)保管控到位，以及回淤規(guī)律摸索等均有積極成效， 本次統(tǒng)一維護(hù)數(shù)據(jù)的收集和解析，可為其他回淤較快的港區(qū)提供參考、借鑒。 鑒于本次海滄港區(qū)為首次實(shí)施統(tǒng)一維護(hù)， 結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，本文進(jìn)行了嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的探析，后續(xù)廈門(mén)港海滄港區(qū)港池統(tǒng)一維護(hù)的工程量和考核周期將會(huì)更合理、更科學(xué)。