徐心培

摘 要：经过投标团队精细研判、准确定价，中国港湾拟中标坦桑尼亚某疏浚工程，该项目为某港航道及1-11号泊位港池浚深加宽。实施上，该项目存在多种疏浚船型组合、航行避让、限制溢流施工等技术难点。为保证项目施工对现有港口不间断运营造成的影响降到最低，解决好以上技术难点，做好施工策划是该项目成功中标的必要条件，也为该工程在施工阶段顺利实施夯实了基础、扫除了技术障碍，为相关类似工程的投标和实施策划提供参考。

关键词：坦桑尼亚疏浚工程;船型组合;航行避让;限制溢流施工

中图分类号：U616              文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2020）08-0128-03

1 项目概述

本项目为某港航道及港池加深加宽项目，满足5万吨级船舶满载不乘潮进出港、7万吨级船舶满载乘潮1m进出港。疏浚范围从外航道至11号泊位端部，外航道设计为单向航道，外航道至调头水域疏浚设计底高程-16m，不含超深，港池调头水域至11号泊位内航道疏浚设计底高程-15m，总疏浚设计方量约为835.8萬方，主要分为3个区，如图1所示。整个项目施工工期要求为30个月。

疏浚底质主要为3层：IIb为淤泥质土（软土）229.6万方，分布在1区和3区，占总的挖方量27.5%;IIa为松散至中密粉砂278万方，NSPT（标贯）0-10击/0.3m，分布在3个区域，占比33.3%;III为珊瑚胶结沉积土/砂砾（硬土）328万方，NSPT（标贯）15-50击/0.3m，UCS（无侧限抗压强度）小于1Mpa，主要分布在2区，占比39.2%。关于疏浚土的处理，疏浚土按不同的土质分区外抛至深水处（水深200m以上）。1区和3区等淤泥质土或粉土要求抛泥至option 4、5抛泥区，距离口门约32-42km;2区疏浚土要求抛泥至option1 b抛泥区，距离口门约15km。[1][2]

2 船型组合方案

该项目工况复杂，航道口门处狭窄、水深浅、边坡坡度大，航道弯道多、弯道角度大、转弯半径小，土质分布复杂并含有珊瑚胶结沉积土/砂砾等硬土质，施工区中有沉船、海底障碍物、码头前沿、港池边角区、航道转弯段边坡等特殊区域，单一船型无法完成施工任务。需要不同船型联合施工，不同类型船舶之间互相弥补、相互配合，充分发挥不同类型船舶的特点和优势，将大大提高施工效率和工程质量。

分布在施工范围内的海底沉船打捞和障碍物清除，宜采用抓斗船组进行。初步水下摸排发现沉船打捞约23艘，均为小型木制船，船长不大于30m;障碍物约40处，预计海底沉船打捞以及障碍物清除约占用工期2个月。

分布在1区、3区和2区深水区上层的松散至中密粉砂，NSTP在15击以内，土方量约580万方。根据以往施工经验，利用耙吸船具有挖深大、机动灵活、海况适应性强、无需辅助船舶、施工干扰小等优点，耙吸船适合该类土质的疏浚[3][4]。疏浚土处理方式是需外抛至option 4抛泥区，距离现有航道入口32km左右，外抛距离远，经济船型宜采用较大型耙吸船。根据相关船型技术参数及疏浚报价，选择“通旭”号万方耙，平均每船挖、运、抛共需约6小时，生产效率约980m?/h。考虑船机设备保养和检修事宜，正常情况下，耙吸船“通旭”号每月按600小时施工，月度产量约为58万m?，疏浚占用工期约为10个月，但是该工期为溢流施工，溢流施工导致的浑浊度需要限定在环保域内。

分布在二区下层和浅水区的珊瑚胶结沉积土/砂砾，其NSTP在15-50击;以及施工区中边角区、边坡区等，根据以往施工经验，宜采用绞吸船或抓斗疏浚船组进行[3][4]。考虑就近调遣，选用位于肯尼亚拉姆港的“天鲸”号自航绞吸船，主要优势是就近调遣，调遣费低;疏浚效率相对较高，尤其是对硬质土;适合用于吹填方案。其劣势是占用空间、施工干扰较大，需要配置大型泥驳，泥驳租赁费用高，初步估算需要配置2艘7000方泥驳，且“天鲸”号船机使用费高。而选用抓斗疏浚船组，可利用其机动灵活、开挖精度和质量高的特点，更适宜狭窄或边角区域挖泥作业。选择“津航浚406”抓斗挖泥船，配套两艘3000方泥驳，小时生产效率约450m3，每月按600小时施工，月度产量约为58万m?，疏浚的总土方量约260万方，疏浚占用工期亦约为10个月。

总结以上船型组合，包括两个方案。方案一：万方耙+抓斗疏浚船组，适合外抛方案，疏浚成本低;方案二：万方耙+绞吸船组，适合吹填方案，根据业主要求，可作为备选方案。三种船型如下图2所示。

3 航行避让方案

本工程是在原港池航道的基础上的浚深浚宽工程，航道内进出的商船、客货轮渡以及小型渔船船只较多，每年进出港船舶达1500艘，将会与我施工船舶产生很大的干扰。受进出港船舶影响，每次管制时间约为1-2h;港内存在两个轮渡码头，其中一个用于与某岛交通（每天8航次），另一个用于口门两岸24小时的交通（15分钟/趟）;现有航道口门附近存在鱼市，平常停靠渔船较多，存在一定的安全隐患。为确保过往船舶及施工船本身的安全，有效保证项目施工对现有港口不间断运营造成的影响降到最低，杜绝发生船舶航行交通事故，需要制定合理的航行避让方案。

对于“通旭”号耙吸船，本身具有自航性，灵活性好，航行避让可采用掉头、绕行等方式，如图3所示，在狭窄的外航道和连接水域作业时遇航行避让，可选择掉头避让;在港池回旋区和宽阔的内航道作业时遇航行避让，更多选择绕行避让。而对于“津航浚406”抓斗船或“天鲸”号绞吸船疏浚作业，需要下横移锚，灵活性相对较差。因此，航行避让选择就近移位操作，如图4所示。为了提高疏浚效率，耙吸船和抓斗船或绞吸船尽量错开排班作业，耙吸船机动灵活，宜安排在白天航道繁忙、往来船只较频繁的时段作业，抓斗船组或绞吸船组可安排在晚间避让举措较少的时段作业。

此外，为了确保施工船舶以及往来船只安全，采用VTS（vessel traffic services）指挥系统，设置调度指挥中心，配备经验丰富的船长，制定严密的联合施工方案。实现船岸信息联网，对施工船舶可视化动态监控、指挥，通过监控来指挥和协调船舶之间的避让，建立良好的施工秩序，协助船舶航行，避免事故，特别是船舶碰撞、搁浅等船舶交通事故的发生[5]。同时，借助远程传输系统，对自有船舶同步进行施工技术指导、监控。施工船舶均配备先进的船舶自动识别系统AIS（Automatic identification System），通过AIS使用能增强船舶间避免碰撞的措施，能加强ARPA雷达、船舶交通管理系统、船舶报告的功能，通过在电子海图上显示所有船舶可视化的航向、航线、航名等信息，提前与可能形成干扰的船舶联系和做好避让，每条施工船舶都要配备当地船员与港务局和来往船舶沟通，当地船员要精通斯瓦西里语和英语，保证沟通及时报告港调。

4 限制溢流施工方案

本项目业主限制溢流施工需要满足环保要求，在二区珊瑚胶结沉积土/砂砾疏浚作业时，可采用溢流施工，但在其他区域淤泥质土和粉砂疏浚作业时，应采用限制溢流施工。因此，整个疏浚施工过程中，要进行环境监测，其中主要措施是浊度监测，测定悬浮颗粒总浓度（TSS），需要保证TSS满足在规定的限值范围内，如表1所示[2]。

经过分析研究结合以往的施工经验，上表TSS标准严格，传统的溢流施工很难满足该标准，尤其是一区和三区淤泥质土和粉砂疏浚作业，同时传统溢流施工也给海洋环境带来影响。因此，需要对传统溢流施工工法进行创新。目前，中交广航局发明了一种耙吸船环保阀，主要原理是利用环保阀控制溢流筒溢流高度，有效避免泥舱溢流泥浆在溢流过程中产生污染空泡，进而达到环保要求。在传统的耙吸船上进行改造安装，费用可控，能起到较好的环保溢流的效果。同时，通过环保溢流，既解决了溢流带来不利的环境影响，满足了业主对浊度监测测定悬浮颗粒总浓度的要求，也到达了溢流效果，减少了施工工期，大大缩减了疏浚成本[6]。

5 结语

（1）船型组合方案充分发挥不同类型船舶的特点和优势，大大提高施工效率和工程质量。同时，针对该项目不同疏浚底质选择不同疏浚船型，提出多方案比选，从中选择经济可行、技术可行的船型组合方案。

（2）为有效保证项目施工对现有港口不间断运营造成的影响降到最低，根据该港实际情况制定合理可行的航行避让方案，通过建立VTS指挥系统将为该项目的顺利实施提供有力的安全保障，将体现中国港湾在疏浚工程上的先进管理水平，对于引导未来疏浚施工管理具有里程碑的意义。

（3）针对业主的限制溢流施工要求，以施工时浊度监测测定悬浮颗粒浓度满足在环保域内作为评价标准，引进施工新工法——耙吸船环保阀，有效地减小了疏浚溢流施工引起水体浑浊带来的环境污染，既满足业主对于施工环保的要求，又保持了溢流效果，提高了疏浚效率，进而降低了疏浚成本。

总之，经济技术可行的船型组合方案为项目成功中标提供了先决条件，技术难点的解决方案有效保证了项目施工对现有港口不间断运营造成的影响降到最低、大大降低了不利环境影响带来的施工阻碍，降低成本的同时大大缩短了施工工期，从原来的30个月预计缩短至15个月左右，为该项目成功中标以及顺利实施奠定了坚实的基础，可为相关类似工程的投标和实施策划提供参考。

参考文献：

[1]Technital. DETAILED DESIGN， Consultancy Services for Additional Scope for Detailed Dredging Design and Disposal of Dredging Material for Dredging of the Entrance Channel， Harbour Basin and Turning Circle of Dar es Salaam Port [J]. TPA， 2019， 70-73.

[2]Technital. Bidding Documents， Part 2 - Work Requirements， Volume 1- Technical Specifications， Consultancy Services for Additional Scope for Detailed Dredging Design and Disposal of Dredging Material for Dredging of the Entrance Channel， Harbour Basin and Turning Circle of Dar es Salaam Port [J]. TPA，2020， 13-14.

[3] JTS 207-2012，疏浚與吹填工程施工规范[S].

[4]BS 6349-5，Code of practice for dredging and land reclamation[S].

[5]JT/T1142，船舶交通管理系统（VTS）数据交换 [S].

[6]中交广州航道局有限公司.发明专利：一种耙吸船环保阀及使用方法[Z].