杨姗

摘 要：本文结合太仓武港码头前沿冲刷应急抢护工程，采用滑板支撑式深水铺排船，在工程中完成了55m水深条件下的联锁块软体排铺设施工，创造了国内超深水铺排的纪录。本工程施工区域临近长江主航道，来往船只密集，施工难度大。现依托该工程，对超深水联锁块软体排铺设施工技术进行摸索与总结。

关键词：联锁块软体排 超深水 铺排船 航道

1.引言

在航道整治工程中，土工布织物是对于防止水流冲刷以保护河床最常用而且也是最有效的保护结构。由于软体排价格低廉、整体性较好，现已广泛应用于护岸、护底等工程，能有效防止河床因水流冲刷而导致的变形问题。在长江南京以下12.5m深水航道整治工程中，铺排水深最深可达46m。

太仓武港码头受河流的冲刷作用，其高桩码头前沿土体流失严重，为保证码头稳定，开展了本次应急抢护工程。工程先在河床底部铺设联锁块软体排，之后在软体排上方进行抛石，以此确保高桩码头稳定。此次铺排作业水深为38～55m左右，需要深水铺排船方可作业，现依托该工程，对超深水联锁块软体排铺设施工技术进行摸索与总结。

2.工程概况

太仓武港码头位于长江下游白茆沙南水道的右岸，荡茜口闸以下约1.2km的岸线范围内，本工程码头防护软体排铺设范围为：从码头下游端向下游65m起，向上游250m，下游109m长从码头前沿外侧15m起，向江侧92m，剩余部分从码头前沿外侧25m起向江侧72m。

软体排排头滩地标高为-30.0～-35.0m（国家85高程，下同），排尾滩地高程为-43.0～-53.0m，上游高，下游低，其施工断面如图1所示。

3.工程难点分析

根据招标文件提供的相关文件资料，通过综合分析本工程所在区域的自然条件、工程设计及施工特点，结合多年来在长江口水域的施工经验，对本工程重点、难点分析及采取的针对性措施如下。

3.1超深水铺排

本工程铺排水深为38～55m左右，属超深水铺排，国内鲜有实施。超深水铺排对施工船机的各方性能要求高，对排体的强度和加工质量要求高，对铺排施工方案的制定和时机选择较为严格，施工难度大。本工程铺排需深水铺排船方可作业，本工程采用中交一航局的“半潜驳1”深水铺排船进行铺排作业。

3.2水文气象条件恶劣

本工程施工区地处长江口感潮河流段，且处于台风汛期，铺排作业受水文潮汐及台风影响大。铺排施工前，充分调查和掌握施工区的潮汐和水流特性，合理安排作业时段；同时结合水下地形特点，高平潮时开始铺排，压好排头，低平潮时沉放排尾。施工期间做好天气资料的收集、分析工作，跟踪台风预报，根据防台防汛应急预案做好相应的避风措施，确保船机和施工安全。

3.3施工区域狭窄

武港码头紧邻长江主航道，船舶穿梭频繁，安全隐患大。施工区域狭窄，海事局批准的施工区域仅为距离码头前沿200米范围内的作业水域。针对此情况，为了保证过往船舶不碰撞铺排船锚缆，施工前，在施工区上游方向设置警戒船进行警戒；制定船舶航行路线，施工船舶严格按照经批准的船舶航行路线航行，加强瞭望。

4.船舶施工负载计算

4.1受力分析

本次铺排施工采用“半潜驳1”铺排船，其铺设过类似的超大水深联锁片软体排。因此，本工程采用“半潜驳1”铺排船进行铺排作业。船长、船宽、型深和吃水分别为70.6m、20.8m、3.88m和2.3m，锚缆直径为Φ52mm，吊机为2台25T克令吊，翻板尺寸为5.5m×41m，滚筒直径为、长度为41m，单个锚体重7T/只，锚位数为6只。

“半潜驳1”铺排船专为长江深水航道整治而改造，其已作业最大水深的作业条件为：软体排基布为500g/㎡机织复合布，加筋带宽7cm，排宽40m，每排绑扎联锁块9片，排头和排尾各一排联锁块厚20cm，其余联锁块厚12cm，最大作业水深为46m，砼联锁片软体排垂直水流方向铺设。

本工程联锁块软体排作业最不利条件为：排宽33m，每排绑扎联锁块7片，排头和排尾各一排联锁片厚16cm，其余联锁片厚12cm，其最大作业水深为55m，砼联锁块软体排垂直水流方向铺设。通过对比两种作业条件下铺排船最大负载分析，本工程“半潜驳1”的施工负载小于其曾经作业的最大负载，因此，其性能满足本工程的施工需要。

4.2减载措施

为将“半潜驳1”本次铺排作业的施工负载降低至其性能范围内，通过与设计等多方协商，缩减了单块软体排的宽度，减少了联锁块厚度，增大了联锁块间的摆放间距，以此，控制了排布悬挂联锁块的数量和重量，以此达到了减载的目的。同时，为了降低水流对排布的冲击作用，排布铺设方向为垂直于水流方向，以减少所受作用力。此外，考虑软体排排尾为水深最大处，施工过程中，尽量控制在低平潮沉放排尾，赶潮作业起到了控制最大作业水深的效果。

5.施工操作要点分析

5.1船舶定位

船体的定位采用GPS—RTK技术，通过将装置在船尾操作室上方左右两个GPS接受机接收到的GPS信号和天线接受到的基站信号进处理来确定船体的准确位置。在本次施工中，软体排垂直于码头铺设，从近码头侧向江心侧铺设。铺排船采用六缆定位法，内外开锚采用交叉法抛投，以减少占用水域范围和缩小对航道过往船舶的影响，由于铺排船距码头较近，内开锚缆系泊于码头系船柱上，外开锚缆及抽心锚缆抛锚定位。

在施工过程中，为保证锚拉力，外开锚缆绳必须在合适的角度有足够的长度，因此外开锚占用了部分长江主航道。在无法封航的条件下，两个锚无法系錨浮，这为起锚移锚带来困难，若锚艇不通过锚浮起锚，将耗费大量时间，锚艇停滞在航道上长时间作业，也是极大的安全隐患。为提高起锚效率，降低安全风险，在占用航道的锚的锚头绳上系一根φ39mm的钢丝绳，顺着江底牵引到岸边，再拉出水面拴在码头系缆墩上。

在每张软体排开始施工前，都要通过锚缆将船移到预定的排头位置处。考虑在1：2的斜坡上铺排，软体排排头在接触泥面面积不够大的情况下，受船舶的拖拽作用，会向坡底产生滑动，偏离预计位置，所以铺排船下排头时，应提前预定的排头位置5-10米，保证预留量。当软体排与泥面接触10米时开始移船，第一次移船比理论计算位移量少移两米，当排体与泥面接触10-15米时候再将船位调到跟计算一样的位置，以此确保排体覆盖至预定位置，之后严格根据计算进行移船。

铺排船定位及铺排方向见图2。

5.2展排卷排

展排是指将排布从运输船吊至船甲板并展开的过程。在展排过程中应该注意，铺排船的斜板应该收起与甲板面齐平。在打开排布包装前，应该将排布放置在合适的位置，调整好排头排尾的方向。

卷排主要包括两个步骤：通过丙纶绳将排布尾端与滚筒上的钢丝绳相连接；将排布卷到滚筒上。在甲板上标记排布边线理论位置，作为展排卷排过程中的控制标记，卷排过程中，排布两侧分别由两组工人及两个克令吊配合进行拉拽，尽量保证排布充分展开到控制标记的位置，均匀卷至滚筒。

在排布上滚筒时候，需要通过压排梁。根据以往施工经验，卷排过程中，在滚筒和压排梁之间，安排专人随时纠正排布位置，确保排布上滚筒前处于张紧状态，会有效提高卷排质量，减少排布收缩量。排布收缩量的减少，能提高排布覆盖的有效面积，保证施工质量，节约成本。

5.3联锁块的吊装和绑扎

联锁块用铺排船上的起重机起吊安装，由专人指挥，轻吊轻放，以免损坏预制块体或排布。每片联锁块按要求吊放于排体上后，人工进行集中快速绑扎（包括联锁块单片之间和联锁块与排体之间的绑扎）。绑扎点数严格按设计要求控制，砼联锁块之间、联锁块和排体之间的连接要紧密、牢固，不得漏接，砼联锁块单元体必须与每个绑扎环通过丙纶绳紧密牢固连接。软体排沉放进度要同联锁块吊装进度保持一致。

5.4放排与移船

每一排绑扎完成后，绑扎人员撤离排体，根据计算所得移船距离，移船放排同步进行。在实际操作中有时流速或者原泥面变化可适当调整移船距离，防止出现排布受力过大引起排布断裂的发生。

铺排施工中，当到排尾位置的时候，由滚筒上的丙纶绳承受着排布及联锁块的重量，此时排布与丙纶绳相连用的加筋环最容易断裂。因此在沉放排尾时，移船量应在理论值的基础上，根据现场情况每次少移船1-2米，等到软体排全部入水后，铺排船继续向排尾移动，此时移船的速度应与滚筒的放排速度相协调，确保软体排完全伸展，覆盖至设计位置。

在施工过程中，移船铺排方向跟水流方向垂直，水流会冲击上游侧排体，造成上游侧软体排收缩较大。在施工中应及时记录水位与流速，为保证施工质量，当流速较大时，建议暂停施工，待流速减小时，恢复施工，同时可以视现场情况，将铺排船向上游移动一定距离，以此弥补上游侧排体收缩的损失。

6.结语

本次超深水铺排施工作业，为今后的超深水铺排作业积累了宝贵经验，具体如下：

（1）本工程施工区地处长江口感潮河流段，水位变化较大，水流湍急。在施工准备及施工过程中，应及时完整的记录水位与流速，掌握当地水文规律，充分地合理地利用高平潮、低平潮这流速较小的窗口期进行关键工序的施工作业；

（2）本次超深水铺排作业，对船舶性能是一个极大的考验。在水深一定的情况下，可以通过缩减软体排的宽度，减少联锁块厚度，增大联锁块间的摆放间距等方式，降低铺排船排布悬挂联锁块的数量和重量，以此确保在船舶性能范围内施工；

（3）内河航道附近水域的施工除了考虑作业本身安全的同时，必须考虑船舶通航的安全，施工前需详细了解施工区域附近通航水域的船舶密度及作业船抛锚对通航的影响。制定可行的抛锚方案、采取有效的警戒措施，确保船舶安全。

参考文献：

[1]季振祥，余振刚，叶修煜.洋山港深水软体排施工技术[J].水运工程，2008（11）：161-164.

[2]冯海暴，曲俐俐.超大水深及流速条件下铺排施工技术[J].水运工程，2017（02）：8-13.

[3]周涛，何炎平，黄超，等.超深水铺排作业计算方法与结果分析[J].水運工程，2016（05）： 156-161.

[4]董朝明，王兴超，林垂兴，等.软体排缩排原因分析及控制[J].中国港湾建设，2014（09）：24-28.