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航道疏浚工程主體施工過(guò)程均需在水上進(jìn)行,整治航段一年四季都有船舶航行,在航道上開(kāi)挖施工,施工干擾大,避讓頻繁,安全隱患大;施工作業(yè)期間若施工船舶發(fā)生沉船、主機(jī)與舵機(jī)故障等事故,將對(duì)附近水域的過(guò)往船舶的航行安全有較大的影響;夜間施工作業(yè)時(shí),施工船舶及岸上的照明設(shè)施對(duì)過(guò)往船舶的正常瞭望和安全航行有影響。
疏浚工程使用的船機(jī)設(shè)備主要是開(kāi)挖水下土石方的工程船及配套附屬船舶,選擇施工船舶時(shí)要充分考慮施工地區(qū)的自然條件、施工區(qū)域的施工條件、工程量及疏浚土的環(huán)保處理要求等因素來(lái)進(jìn)行判斷。主要為挖泥船的性能、對(duì)土質(zhì)的適應(yīng)性、考慮挖泥船的生產(chǎn)能力及經(jīng)濟(jì)合理性、施工區(qū)域的水文氣象條件以及排泥方式,因此,選用合適的施工船舶對(duì)工程總體的工期及周邊的通航有直接影響,常用的疏浚施工船舶如下:
(1)絞吸船采用步進(jìn)橫挖法進(jìn)行施工,步進(jìn)即以船舶副樁為步進(jìn)樁,船舶主樁為定位樁,交替前進(jìn),擺動(dòng)施工,絞吸挖泥船其鉸切平面軌跡呈月牙形,與水混合的泥漿經(jīng)吸泥管吸入泵體并經(jīng)排泥管輸送至排泥指定地點(diǎn)。其施工方法根據(jù)所采用的定位裝置不同而劃分,其中最常用的是鋼樁橫挖法。
(2)抓斗船是通過(guò)抓斗自重切土挖泥,施工時(shí)船前后布八字錨定位,通過(guò)調(diào)整錨鏈來(lái)移動(dòng)船體,自航泥駁靠于抓斗船旁,挖出的泥土卸放靠在一旁的泥駁艙內(nèi),泥駁裝滿后啟航運(yùn)至吹泥船施工區(qū)域。
(3)自航耙吸式挖泥船裝備有耙頭挖掘機(jī)具和水力吸泥裝置,施工時(shí)通過(guò)DGPS及電子海圖準(zhǔn)確定位,到達(dá)開(kāi)挖區(qū)將耙臂放入水下一定深度,使耙頭與泥面接觸,并通過(guò)船上的推進(jìn)裝置,使挖泥船在航行中拖帶耙頭前移,對(duì)水下土層的泥沙進(jìn)行耙松和挖掘,再通過(guò)泥泵的抽吸作用從耙頭的吸口吸入挖掘的泥漿,經(jīng)過(guò)泥泵的排出端和排泥管將泥漿裝入挖泥船自身的泥艙中。
施工安全是施工的重點(diǎn)保障內(nèi)容,而在水上施工時(shí)水域的通航安全是考慮的前提,避免施工船舶影響過(guò)往船舶的避讓能力,施工船機(jī)影響港口與航道通航的安全因素主要有以下幾點(diǎn):
圖1 絞吸船施工流程圖
圖2 步進(jìn)橫挖法工藝示意圖
圖3 排泥管線垂直布置示意圖
圖4 抓斗船施工工藝流程圖
圖5 抓斗船挖泥施工示意圖
圖6 耙吸船施工示意圖
(1)船機(jī)作業(yè)施工時(shí)占用了部分過(guò)往船舶可通航水域,使過(guò)往船舶在短時(shí)段內(nèi)改變習(xí)慣航路,給過(guò)往船舶帶來(lái)一定的避讓操縱難度。(2)當(dāng)施工警戒不當(dāng)、能見(jiàn)度不良時(shí),可能會(huì)發(fā)生船舶水上交通事故。(3)如果抓斗船拋錨時(shí)未能有效顯示錨標(biāo)或拋錨錨鏈過(guò)長(zhǎng),施工船錨鏈存在掛住過(guò)往船舶螺旋槳的危險(xiǎn)性。(4)絞吸船施工時(shí)需配合排泥管吹填,長(zhǎng)距離的排泥管會(huì)占領(lǐng)較大的通航水域,周邊過(guò)往船舶若操縱不妥誤闖施工區(qū)域,較大程度會(huì)發(fā)生與浮管碰撞的水上交通事故。(5)耙吸船一般有較大的倉(cāng)容,具有自航和自卸能力,無(wú)需輔助船舶和設(shè)備配合便能獨(dú)立完成疏浚作業(yè),具有良好的航行和避讓性能,能抵御較惡劣風(fēng)浪流條件,可長(zhǎng)時(shí)間施工,但一般泥泵的多數(shù)揚(yáng)程不高,一般排泥距離較短。
在長(zhǎng)航段航道疏浚施工中,各施工區(qū)域所需要的施工船舶船型是不同的,應(yīng)分析各航段施工的礙航性,在充分了解疏浚施工區(qū)域的基礎(chǔ)上,選擇相應(yīng)的船舶才能夠提高疏浚工程的施工速度。根據(jù)土質(zhì)情況從規(guī)范可選取抓斗和耙吸都可行的情況下,則主要考慮的則是施工效率與施工對(duì)通航的影響為主。根據(jù)航道的通航密度將疏浚航段分為繁忙航段、一般航段、臨時(shí)通航航段(臨時(shí)開(kāi)挖航道),對(duì)于繁忙航段且長(zhǎng)河段首先考慮使用耙吸船,耙吸船可借助側(cè)推器進(jìn)行原地調(diào)頭,占用水域較小,耙吸船調(diào)頭時(shí)應(yīng)注意瞭望,選擇在附近水域無(wú)通航船舶時(shí)進(jìn)行,借助雷達(dá)、電子海圖核實(shí)船舶調(diào)頭的安全性,并設(shè)置報(bào)警值,如果發(fā)生警報(bào),船舶應(yīng)縮短調(diào)頭時(shí)間,并加車以保證足夠舵效,盡快完成調(diào)頭,以策安全。而一般航段則可考慮分段間跳施工,可考慮采用抓斗船施工,每段施工區(qū)域應(yīng)同側(cè)同時(shí)施工,施工中在抓斗船施工水域的上下游約100~150m處靠近通航水域一側(cè)拋設(shè)臨時(shí)助航標(biāo)志,標(biāo)示施工占用水域范圍,并根據(jù)具體施工范圍及時(shí)調(diào)整臨時(shí)助航標(biāo)志位置,確保通航安全。在航道疏浚工程中,主要的疏浚物應(yīng)拋至拋泥區(qū)或吹填區(qū),但往往拋泥區(qū)或吹填區(qū)均在陸域上,則需要開(kāi)挖臨時(shí)航道,以接近拋泥區(qū),這種航道疏浚大多采用絞吸船進(jìn)行疏浚,采用水上排泥管和陸上排泥管結(jié)合將疏浚物吹填上岸。
疏浚工程施工期除了采取合適的船機(jī)施工外,也應(yīng)注重與其他通航安全保障措施共同實(shí)施,以策安全。
1)實(shí)施性措施。施工作業(yè)前應(yīng)收集和分析作業(yè)海域的水文、氣象(動(dòng)態(tài)水位、流速、風(fēng)向、風(fēng)力、波浪、海流、潮汐)及航運(yùn)等有關(guān)資料,不斷完善作業(yè)技術(shù)方案和安全保障措施和應(yīng)急預(yù)案,并認(rèn)真落實(shí)之。
圖7 耙吸船施工(挖拋)流程圖1
圖8 耙吸船施工(挖拋)流程圖2
圖9 耙吸船轉(zhuǎn)向示意圖及抓斗船施工臨時(shí)助航標(biāo)志拋設(shè)示意圖
施工作業(yè)船應(yīng)嚴(yán)格值班制度,加強(qiáng)航行值班,并在船上配備必要的通訊設(shè)備,并確保通訊暢通。遇能見(jiàn)度不良等惡劣天氣時(shí),對(duì)接近施工區(qū)域的船舶及時(shí)發(fā)出警告,并及時(shí)采取應(yīng)急措施。
施工作業(yè)期間要重點(diǎn)防范臺(tái)風(fēng)、強(qiáng)風(fēng)的襲擊或影響,隨時(shí)收聽(tīng)天氣預(yù)報(bào),當(dāng)水文氣象條件超過(guò)施工作業(yè)許可限制等級(jí)時(shí),施工作業(yè)船應(yīng)停止作業(yè)。當(dāng)預(yù)報(bào)有臺(tái)風(fēng)來(lái)襲時(shí),應(yīng)及時(shí)撤離作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)到防臺(tái)錨地避風(fēng)。
2)防護(hù)性措施。夜晚施工作業(yè)時(shí),施工作業(yè)的強(qiáng)光燈,應(yīng)將其朝向通航水域一側(cè)的燈光用避光罩予以有效遮蔽,在過(guò)往船舶或航道上不得有燈光照射,不得影響過(guò)往船舶的正常航行。安全管理專職人員應(yīng)認(rèn)真檢查工人在工作時(shí)是否按安全操作規(guī)程作業(yè)、船舶拋錨是否正確使用錨位標(biāo)。
3)規(guī)定性措施。進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng),必須正確穿戴好合體的個(gè)人勞護(hù)用品,船上作業(yè),必須戴好安全帽,扣好帽帶,配置足夠的救生衣,船員持證上崗,船舶應(yīng)持有效合格證書(shū),定期對(duì)船舶進(jìn)行安全檢查,特別是保證錨機(jī)、纜繩、消防、救生,燈號(hào)完好,使船機(jī)設(shè)備、安全設(shè)施始終保持良好的技術(shù)狀態(tài);作業(yè)人員在作業(yè)中必須嚴(yán)格遵守施工安全操作規(guī)程,不得違章指揮、違章作業(yè),違反勞動(dòng)紀(jì)律,作業(yè)人員必須謹(jǐn)慎操作,不得莽撞,作業(yè)人員服從統(tǒng)一指揮,遵守船員的各種規(guī)則。熟悉本工作船上規(guī)定的統(tǒng)一緊急信號(hào),遇到問(wèn)題及時(shí)援助解決;施工船舶應(yīng)適航,配備必要的通信導(dǎo)航設(shè)備(如VHF、AIS等),配備符合要求的救生、消防、防污染等設(shè)備。
施工期間,由于參與施工的船舶較多,造成該水域的通航環(huán)境亦較為復(fù)雜,為了保證施工期間施工船舶與過(guò)往船舶的安全,施工前到航道與海事部門(mén)辦理水域許可證,施工過(guò)程中應(yīng)與航道主管部門(mén)、海事局、引航站、港務(wù)局等部門(mén)建立良好的溝通渠道,組建聯(lián)動(dòng)機(jī)制。海事部門(mén)將根據(jù)水域通航環(huán)境的變化情況,制訂相應(yīng)的管理規(guī)定和進(jìn)行監(jiān)管,必要時(shí)要進(jìn)行交通管制,維護(hù)好水上交通秩序。航道主管部門(mén)在施工前對(duì)施工臨時(shí)助航標(biāo)志進(jìn)行調(diào)整,發(fā)布航道通告,告知航行該航段航標(biāo)調(diào)整情況。
安全應(yīng)急預(yù)案的編制與實(shí)施是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,施工期安全應(yīng)急預(yù)案應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)制定,內(nèi)容包括組織指揮、協(xié)調(diào)、應(yīng)急響應(yīng)等方面,同時(shí),應(yīng)明確各部門(mén)的職責(zé)、任務(wù),做到互相協(xié)調(diào)和有效應(yīng)急。
為了最大限度地減少事故造成的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失和社會(huì)影響,不斷提高預(yù)防預(yù)警、組織、協(xié)調(diào)、指揮能力和各類遇險(xiǎn)的應(yīng)急處置能力,提高搜救效率,切實(shí)做好遇險(xiǎn)救助工作,施工單位應(yīng)制定施工期間的應(yīng)急預(yù)案,并報(bào)監(jiān)理審批,做到一旦發(fā)生事故時(shí)可馬上啟動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)。重點(diǎn)做好防臺(tái)、船舶碰撞、觸電、防火、防汛、人員落水等應(yīng)急措施。
疏浚施工合理采用施工船舶及其是工藝對(duì)通航環(huán)境是有積極影響的,且各有關(guān)方如能認(rèn)真落實(shí)相關(guān)的船舶安全航行、生產(chǎn)規(guī)章制度,施工單位充分認(rèn)識(shí)到通航環(huán)境和安全生產(chǎn)的關(guān)系,重視施工現(xiàn)場(chǎng)通航水域的通航安全維護(hù)工作,投入必要的物力和配套設(shè)施,與當(dāng)?shù)睾J虏块T(mén)進(jìn)行充分的聯(lián)系和協(xié)調(diào),共同加強(qiáng)對(duì)橋區(qū)水域及其附近水域的安全管理,則通航水域的通航安全是有保障的。