肖燦輝 杜謝貴

摘 要：常規(guī)航道疏浚采用大型疏浚設備施工，對于海外淺水航道疏浚缺少有效解決方案。本文以巴哈馬北阿巴科碼頭航道疏浚施工為例，介紹了采用方駁作為施工平臺，配合挖掘機進行航道疏浚施工的方法，低成本地解決了外海淺水航道疏浚施工難題，為類似項目提供借鑒。

關鍵詞：淺水航道 疏浚 方駁 施工平臺

隨著國家“一帶一路”戰(zhàn)略的推進，以及中國與加勒比島國的經貿交往融合度的提高和合作的進一步深入，這些加勒比島國迫切希望借助中國資本和技術改善其落后交通設施。航海、港口設施的改善對這類島國的經濟發(fā)展可謂舉足輕重，而旅游業(yè)為這類國家的支柱產業(yè)，其環(huán)保相關的法律法規(guī)及當?shù)鼐用竦沫h(huán)保意識較高，同時外上當?shù)厝宿k事效率低物資匱乏等因素，項目推進周期較長。很多國內企業(yè)推進此類項目時，習慣性按照國內常規(guī)工藝，管理理念和思維模式未能轉變，導致履約困難且施工成本居高不下。如何確保項目高效履約，還能實現(xiàn)經濟效益為國內企業(yè)迫切需要解決的問題。

1.工程概況

巴哈馬北阿巴科碼頭位于大阿巴科島北部，為一新建港區(qū)，設計配套設施齊全，碼頭布置為挖入式港池，岸線長度324m，面層頂標高+2.4m，前沿設計水深-4.0m。航道寬61m，長242.9m，疏浚標高為-4.0m，其中0+0～0+91.4，原地面標高為+0.6～+1.8m，分布有紅樹林和陸生植物；0+91.4～242.9，原泥面標高為-0.9m～-4.0m，全部為水域。

2.工程地質情況、水位情況及施工難點

2.1 地質條件

巴哈馬群島座落于兩個巨大的沉積平臺上，這兩個沉積平臺分別是大、小巴哈馬淺灘，它們主要由珊瑚礁包圍的沉積碳酸鹽沉積層組成。巴哈馬群島只是兩大沉積平臺露出于海面之上的部分。沉積層主要是由海洋生物殘骸落入海底后形成的。經過地質年代的變遷，這些沉積物逐漸固化形成了碳酸鹽水成巖，根據(jù)文件《巴哈馬北阿巴科碼頭地質勘探報告》的描述，項目所處位置的巖石均為堅硬的珊瑚礁和石灰?guī)r。經鉆孔揭露，場區(qū)勘探深度內，表層為第四系全新統(tǒng)海相沉積層，主要由紅樹林根系及其腐植物、淤泥等組成，下覆基巖為上第三系珊瑚碎屑砂巖，以全～強風化為主，局部為中風化碎塊或短柱狀，碎屑結構、薄層狀構造，巖體比較完整，構造斷裂少，巖層產狀平緩。

2.2 水文氣象情況

巴哈馬常年以東風為主。從10月到4月，風向主要來自東北部，而5月至9月主要來自南部的東部，不良氣候主要為颶風。風玫瑰見圖1。

對實測水文資料的分析表明，北阿巴科地區(qū)的潮汐是半日潮。基于測得的水位，可以得出潮汐數(shù)據(jù)如下表所示。

2.3 施工難點

本項目疏浚施工難點主要表現(xiàn)在以下三點：

（1）巴哈馬經濟以旅游和金融業(yè)為主，法律健全，環(huán)保要求極其嚴格。根據(jù)項目環(huán)評報告要求，本項目施工產生的渾水需經過處理達到排放要求才能排向外海，若是采用大型船機設備進行疏浚作業(yè)，必須采取將疏浚區(qū)域與外海隔離，確保施工不破換環(huán)境。

（2）是疏浚施工區(qū)域水深只有1-4m，國內常規(guī)疏浚設備無法作業(yè)。

（3）是同時巴哈馬工農業(yè)極其落后，物資匱乏，當?shù)責o相關的疏浚專用設備。本項目陸域和水域疏浚方量只有5.4萬方，若從第三國調遣設備費用高，不經濟。

2.4 方案選擇

經過深入研究地質水文資料和考察當?shù)厥袌黾案浇鼚u嶼的渡口航道施工方法，確定航道疏浚施工采取陸上與水上開挖相結合，以陸上為主的思路，整體施工分以下幾部分進行，詳見圖2。

陸域開挖區(qū)域：采用挖掘機配合自卸車的常規(guī)工藝施工，先開挖航道兩側放坡邊線，然后再將上部開挖至護岸頂標高，最后從靠近港池區(qū)域向外海開挖至設計標高。

水深0-3m淺水區(qū)域開挖：在航道疏浚放坡邊線1m外分別施工兩條施工便道，在水深到達3m位置分別向航道中心回填閉合形成施工圍堰。此部分開挖采用從港池側向外側推進，邊開挖邊回填圍堰區(qū)域，頂標高同護岸頂標高為+2.38m，多余料外運回填堆場。

水深超過3m區(qū)域：采用帶定位樁的方駁作為施工平臺和存料區(qū)域，采取相關的防護措施后，配合挖掘機進行航道疏浚。挖滿一船后開岸卸船，再循環(huán)作業(yè)。

圍堰拆除：圍堰拆除，在確保施工安全的情況下，先使用挖掘機盡量多的挖除圍堰區(qū)域，然后采用方駁配合挖掘機挖除剩余部分及航道掃淺工作。

3.施工方法

3.1 設備選擇及防護措施

（1）開挖設備。陸上開挖施工區(qū)域采用自由設備進行。水上施工綜合考慮安全、成本和可操作性，租賃巴哈馬當?shù)噩F(xiàn)有最大的2000t無自航能力方駁作為施工平臺進行航道疏浚施工。方駁尺寸為：42.7m（L.O.A）×14.6m（型寬）×2.7m（型深），采用自帶坐樁定位。開挖設備選用自有volvoEC480DL挖掘機，最大垂直挖深7.11m，有效挖深按6.5m考慮。

（2）方駁防護。我方提供各工況及設備相關參數(shù)，由方駁廠家出具甲板防護措施。具體為方駁甲板甲板四周采取焊接H250×250型鋼進行防護，甲板開挖設備工作區(qū)采用鋪設2層硬塑紙，再澆筑20cm厚C30鋼筋混凝土作為防護層。詳見圖3所示。

（3）方駁壓艙水計算，詳見圖4所示。

水上開挖區(qū)域水深為3-4m；

高程起算基準面為：M LW S±0.00；

需確保疏浚施工在平均高潮位能進行施工，MHW+0.85m；

平均低潮位時不能擱淺，MLW+0.06m；

volvoEC480DL挖掘機有效挖深：H=6.5m；

航道設計底標高為-4.0m，按0.5m超深考慮，則航道實際開挖底標高h0=-4.5m；

（4）隔泥幕設置。采用4m寬的隔泥幕通長布設在施工區(qū)域周圍，根據(jù)項目風向特點，采用10mm對鋼絲繩按豎向3m一道進行加固，并與地錨連接以確保其穩(wěn)固，詳見圖5。

3.2 陸上開挖施工

路上施工部分先挖除+2.3m以上部分，形成工作面。施放出航道邊線，開挖塊石用于回填0-3m水深部門施工圍堰，北側施工圍堰設置在航道開挖放坡邊線1m以外區(qū)域以方便后期圍堰拆除施工。南側圍堰施工與防波堤施工相結合，借助防波堤作為航道疏浚施工南側的施工便道便道。施工圍堰平面布置詳見圖6所示。

圍堰封閉后，即可從港池側向外海倒退，邊開挖邊回填，多預料運至堆場回填。

3.3水中開挖施工

水中部分考慮采用由外內推進，分條開挖的施工方法。每條為一個船位，每次分別開挖干舷兩側區(qū)域，根據(jù)設備性能每次開挖寬度控制在2m，開挖完成后再挪至下一個船位。為確保定位準備，采用與陸上標對標粗定位，水上GPS進行精調的定位方法，且每次移船卸料時，在干舷側水中做好標記，方便下次移船定位。挖完一條后，立即采用測深儀測深，杜絕少挖或漏挖情況。

航道開挖完成后，根據(jù)測深數(shù)據(jù)進行清淺，采用航道開挖設備進行掃淺，通過多次測深及方駁配合挖掘機開挖，直至所有淺點清理完成。

4.方案評估

（1）將采用塊石回填施工圍堰，盡量采用陸上開挖的方案能有效提高功效。在深水超過2m區(qū)域實際施工過程，因回填料粒徑小，回填區(qū)域受漲落潮影響會出現(xiàn)塌方情況而對功效造成一定影響。靠近海岸線位置存在0.1～0.3m厚度的淤泥層，采用回填再開發(fā)的方法導致部分開挖料混雜淤泥不能用于回填施工。

（2）采用方駁作為水上施工平臺，配合挖掘機進行疏浚施工，很好地解決了淺水航道疏浚難題，也存在定位調整時間的問題，尤其是進行掃淺作業(yè)時，但總體淶水經濟效益可觀。

（3）水下開挖邊線控制是難點，施工中盡量做到一次開挖到位，并盡量超挖，避免因便道拆除后再清淺點造成成本增加。

（4）通過對隔泥幕的改造，有效延長了其使用周期，整個施工過程中未出現(xiàn)環(huán)境污染問題。

5.結束語

隨著國家“一帶一路”戰(zhàn)略的實施，中國與其他類似巴哈馬的群島國家合作的深入推廣，類似國家受制國家經濟及財政狀況，此類中小規(guī)模項目也越來越多。這就更需要我們綜合考慮如何在這些資源匱乏，大型施工設備調遣困難、且費用高的國家經濟高效地完成項目履約的問題。通過實踐證明，對淺水航道進行分區(qū)作業(yè)，最大限度采用陸上開挖，有效提供了施工效率。采取租用當?shù)胤今g，并采取相關的防護措施作為水上工作平臺，配合挖掘機進行疏浚施工。有效利用自有設備，解決了淺水航道疏浚難題，不但經濟效益可觀，還有效地確保了航道疏浚進度和質量，為淺水航道疏浚施工積累了寶貴經驗，也為類似海外工程項目提供借鑒和指導。

參考文獻：

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