◎ 王麗建 中交上航華南市政工程有限公司

1.引言

本文主要依據(jù)公司自有船舶航浚4011輪海外十多年以來在阿根廷的疏浚施工的經(jīng)驗(yàn)以及在施工過程中遇到的各種工程難題以及應(yīng)對方式為主要出發(fā)點(diǎn)，相對系統(tǒng)地闡述在海外地區(qū)的耙吸船舶施工，望可以對未來海外（主要以阿根廷為例）工程施工和組織設(shè)計積累經(jīng)驗(yàn)。

2.工程簡介

阿根廷布宜諾斯艾利斯港口是阿根廷對外貿(mào)易的主要海港，位于阿根廷東部沿海拉普拉塔河口西岸，瀕臨大西洋西南側(cè)，是阿根廷最大海港，由阿根廷國家港務(wù)局（AGP）管理。阿根廷布市北航道施工區(qū)域?yàn)榘⒏⒉际懈劭诒焙降?.8km至7.3km及進(jìn)港航道7.3km至12km處區(qū)域，施工長度總計11.2km，航道設(shè)計深度10.36m，航道底寬從94.8m-152.4m不等。

3.外部影響

3.1 海洋氣象

潮汐現(xiàn)象是海洋中的日常現(xiàn)象，如下圖1所示，南美多數(shù)區(qū)域的潮汐為不規(guī)則半日潮，潮汐的漲落規(guī)律性偏差。施工中需要結(jié)合實(shí)際觀測所得風(fēng)向、風(fēng)力等對潮汐的影響，選取每日高潮區(qū)間，達(dá)到適航水深，以便船舶施工，并結(jié)合施工一段時間后的測量結(jié)果，對航道同一斷面進(jìn)行分析，比較施工工藝，得出合理經(jīng)驗(yàn)資料。

圖1 阿根廷布宜諾斯艾利斯潮汐示意圖

綜合考慮潮汐影響，利用好適航時間段，安排好工程施工時間和拋泥時間，是工程施工管理中一項(xiàng)很重要的事宜。大于1.5m水深區(qū)段主要集中在朔月和望月期間，可集中安排重點(diǎn)進(jìn)行邊坡施工；上弦月及下弦月期間不適合航道邊坡施工，可利用這段時間進(jìn)行槽內(nèi)施工。朔月和望月期間，大于1.5m水深區(qū)段平均每天有4個小時以上，可以利用這段時間，集中攻克邊坡，拋泥時間避開這段高潮水時期。邊坡施工和槽內(nèi)施工相互補(bǔ)充，并加以利用高潮潮水，這樣可以提高產(chǎn)量。

3.2 法律、政策對海外施工的困擾。

阿根廷國家政策多變，缺乏連續(xù)性。阿根廷國家是位于南美洲南部，其地理位置以及港口規(guī)模有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，為我們工程施工的連續(xù)性提供較好的自然條件支持。然而，阿根廷經(jīng)常出現(xiàn)左右翼政策“急轉(zhuǎn)”問題，即下屆政府完全推翻上屆政府的政策，導(dǎo)致很多與我們?nèi)粘Ｊ┕ぴS可相關(guān)的航道處、海事局等部門經(jīng)常變動許可流程，很大程度造成工程方面的延誤。

4.施工難點(diǎn)及應(yīng)對

4.1 拋泥運(yùn)距對施工的影響

阿根廷疏浚施工中，泥土處理均需要根據(jù)招標(biāo)文件規(guī)定，工程采用裝艙外拋方式，必須將疏浚棄土拋入指定的拋泥區(qū)內(nèi)，即北航道35公里附近南側(cè)2公里外區(qū)域，無疑增加了拋泥時間，無形間降低了船舶的施工效率。

（1）合理選用施工方法提高效率。自航耙吸式挖泥船的施工方法一般有三種：裝艙施工法；旁通、溢流施工法；吹填施工法。阿根廷的一系列航道疏浚工程中主要采用的是溢流施工法，主要的考慮因素當(dāng)然還是拋泥距離過遠(yuǎn)。

（2）合理控制挖泥對地航速。拋泥運(yùn)距的過遠(yuǎn)，對于我們施工中裝艙的濃度和艙量就要求我們需要更加細(xì)節(jié)化把控。耙吸挖泥船挖泥作業(yè)時，其對地航速的快慢與挖泥效率有著很大的關(guān)系，應(yīng)根據(jù)所挖土質(zhì)不同，而選用不同的航速。淤泥或軟土很容易被耙吸，松土深度較大，對地航速可以低些，一般在2節(jié)左右；挖浮泥時，對地航速還可以更低；如果土質(zhì)為較高塑性粘土、亞粘土、密實(shí)細(xì)沙，耙齒能入土深度較小，必須增大耙頭動能來加強(qiáng)剪切和擴(kuò)大耙挖面積，從而提高松動量，對地航速一般為3-4節(jié)。

4.2 邊坡施工對效率的影響

工程設(shè)計要求邊坡比為1:4，參照浚前水深，部分邊坡土方集中在-4米等深線位置，自然最高平均潮位0.4米左右。由于項(xiàng)目位于海外，可利用設(shè)備僅有公司自有的疏浚船舶航浚4011輪，即便溢流桶放置最低位置，空船吃水也在5米左右，考慮到船舶設(shè)備的安全性，無法在原定的基礎(chǔ)上，安排船舶上線施工-4米水深處邊坡的位置施工。

針對這個現(xiàn)狀及問題，在綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本和設(shè)備局限的前提下，認(rèn)真研究分析邊坡土質(zhì)，項(xiàng)目部安排船舶在乘潮施工的前提下，集中對邊坡淺區(qū)土方的下邊緣區(qū)域（確保安全的可施工范圍內(nèi)，盡可能的靠近淺水區(qū)）進(jìn)行適當(dāng)?shù)某冢ＷC超挖的角度和深度，以此達(dá)到上方土方自然塌落，填充已超挖區(qū)域，從而使得整個邊坡最終達(dá)到設(shè)計要求標(biāo)準(zhǔn)的目的。

（1）分段、分帶施工可施工區(qū)域.根據(jù)自航耙吸挖泥船的施工特點(diǎn)，針對可施工區(qū)域的不同長短和形狀分布，將挖槽縱向分成若干段，分段開挖，分段情況根據(jù)淺段長度和施工船舶類型，兼顧考慮挖泥船的施工效率等因素，動態(tài)合理地安排。

（2）超挖待塌。根據(jù)本工程特點(diǎn)，施工期重點(diǎn)利用高潮對邊坡淺水區(qū)域附近盡可能完成疏浚作業(yè)，在施工過程中，需要做好該區(qū)域開挖前和開挖后對應(yīng)上層邊坡淺水區(qū)域土方量的變化。

①適當(dāng)超挖的情況：淺水區(qū)附近施工過程中，通過該區(qū)段的工前和工后的測量數(shù)據(jù)比對，如果淺水邊坡區(qū)域在施工過程中自然塌落效果良好，則在測量數(shù)據(jù)的指導(dǎo)下，適當(dāng)?shù)某?，使得上部土方自然塌落到深水區(qū)域，再由船舶施工搬運(yùn)至指定拋泥區(qū)。

②研討超挖方案及部署。如果上述情況效果一般，但是通過結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)和取樣分析發(fā)現(xiàn)，在達(dá)到一定坡度的情況下，上層土方可以塌落，則需要統(tǒng)一分析淺水區(qū)待疏浚土方量和超挖區(qū)域土方的關(guān)系，制定超挖的位置、寬度、深度、土方量關(guān)系，使其最終達(dá)到設(shè)計水深的目的，同時又不會過度超挖，造成不必要的浪費(fèi)。如下圖所示，備塌三角區(qū)為船舶無法上線的淺水區(qū)域，超挖三角區(qū)為超挖后使上層備塌三角區(qū)塌落至此的區(qū)域，通過前期的規(guī)劃和統(tǒng)籌安排，通過關(guān)鍵步驟的推進(jìn)，使得可以利用唯一疏浚設(shè)備完成淺水區(qū)域施工的目標(biāo)（參見圖2示意）。

圖2 邊坡超挖塌落示意圖

4.3 土質(zhì)對施工的影響

（1）高壓沖水設(shè)置兩排，利用水力破土，對泥土起到疏松、液化作用。根據(jù)中交疏浚技術(shù)裝備國家工程研究中心有限公司等單位提供的《耐磨塊高壓噴嘴性能研究及試驗(yàn)測試報告》：隨著高壓沖水壓力的增加，土體破壞深度逐漸增加，在1.2MPa～ 1.5MPa之間破土深度存在變化相對平緩的階段，但當(dāng)噴嘴出口壓力超過1.5MPa時，破土深度增加相對較為顯著。

（2）改進(jìn)挖掘機(jī)具，是提高施工效果的有效途徑.耙頭是自航耙吸挖泥船直接挖掘機(jī)具，是主要疏浚設(shè)備，對挖泥船的生產(chǎn)效率有著很大影響。提高耙頭破土能力是提高自航耙吸式挖泥船效率的關(guān)鍵之一。我們針對阿根廷土質(zhì)密實(shí)度高、板結(jié)力強(qiáng)（標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)6～13，最大可達(dá)到30），一般耙頭根本無法挖掘的特點(diǎn)，不斷改進(jìn)現(xiàn)用加沖水耙頭的耙齒，摸索出犁形耙齒、錐形等能夠有效增強(qiáng)耙頭在粉質(zhì)土中的破土能力。經(jīng)過施工檢驗(yàn)證明，該耙齒入土深度大，破土能力強(qiáng)，泥漿進(jìn)艙濃度高，施工效率明顯提高。

5.結(jié)束語

總而言之，無論是何處的疏浚施工，只要我們善于總結(jié)，一方面做好影響效率的因素分析，并針對性的加以改善和提升，從效率中提升效益；另一方面，做好時間的規(guī)劃，減少不必要的浪費(fèi)，在每一次的起耙前、拋泥后及時和當(dāng)?shù)伛{駛員了解船舶動態(tài)，當(dāng)有大型船舶進(jìn)出時，計算好交會地點(diǎn)，既能確保拋泥安全，又能從時間上追求效率。