◎ 范俊 廣州港工程管理有限公司

廣州港出海航道是世界上最繁忙的黃金水道之一，是大灣區(qū)連接國際航道、通達國內(nèi)外港口的水路運輸大動脈，是海上貿(mào)易的大通道，是廣州港、虎門港和深圳西部港區(qū)生存與發(fā)展的“生命線”，更是廣州港建設世界一流港口的重要支撐。本文以廣州港深水航道拓寬工程VI標段為例，對項目建設過程中遇到的工期緊張問題進行分析，在保證施工質(zhì)量和安全的前提下，通過提高現(xiàn)有耙吸船的施工效率，最終順利完成了項目的建設。此次提高耙吸船在淺水區(qū)施工效率的思路和方法，對推動項目建設有積極的意義。

1.項目概況

廣州港深水航道拓寬工程Ⅵ標段施工范圍為伶仃航道FG段北段斷面36+800～41+049長度4.249km航段及G點以北長約580m銜接段的疏浚工程?？偸杩９こ塘考s647.55萬m3，疏浚土運至大萬山南疏浚物臨時性海洋傾倒區(qū)、二洲島南疏浚物臨時性海洋傾倒區(qū)、南海三類廢棄物區(qū)共三個傾倒區(qū)水拋。根據(jù)項目建設要求，本項目須確保2020年7月31日完成基建施工任務。

2.項目實施情況調(diào)查

項目自開工以來，先后投入了“萬頃沙”“浚洋1”“浚海2”“浚海1”“浚海5”等特大型、大型耙吸船。根據(jù)項目2020 年5月-6月測量數(shù)據(jù)顯示，航槽剩余疏浚量約1695 479.91m3，平均施工效率約46544.67m3/d，與以往其他項目施工相比，總體施工進度正常，但航道西側淺區(qū)施工進度滯緩，且根據(jù)施工效率分析，完成項目剩余疏浚量還需約37天方可完成全部施工任務，將超過項目節(jié)點工期（2020年7月31日），超期比例高達119.35%。

根據(jù)以上分析，為保證項目完成節(jié)點工期任務，同時考慮避免額外增加設備以造成施工成本的增加，提升現(xiàn)有耙吸船施工效率是當前的首選。

3.影響施工效率原因分析

針對如何提高耙吸船在淺水區(qū)域施工效率，項目人員采用頭腦風暴法，從多方面分析了可能影響耙吸船施工效率的原因，并對分析結果及原因確認措施進行了匯總整理，具體詳見表1。

表1 要因確認表

因素分析一：船舶操作人員不足。

經(jīng)對“萬頃沙”“浚洋1”“浚海2”等操作人員進行統(tǒng)計后，發(fā)現(xiàn)雖受疫情影響，施工船舶部分休假人員未能及時返回，但船舶配員仍可滿足最低配員要求，操作人員能滿足基本排班要求，不存在船舶操作人員不足的情況。

結論：非要因。

因素分析二：操作人員熟練度不足。

經(jīng)現(xiàn)場問詢及現(xiàn)場觀察施工，耙吸船駕駛員、操耙手等相關操作人員均有豐富的同類型施工經(jīng)驗，熟悉崗位操作規(guī)程，操作經(jīng)驗豐富，操作熟練；操耙手能熟練根據(jù)水深調(diào)整下耙深度，船舶駕駛員熟悉周邊水域通航與水深情況，能合理布線行駛，施工避讓嫻熟，操作熟練，可知操作人員不存在熟練度不足的情況。

結論：非要因。

因素分析三：進場前對操作人員培訓、交底不到位。

經(jīng)對船舶施工安全技術交底材料檢查，交底內(nèi)容詳實，符合相關規(guī)范文件要求；同時對船舶受交底人員進行抽查調(diào)研，受交底人員熟知并充分了解交底內(nèi)容及施工要求，施工船舶相應人員亦已按要求層層交底到位，未出現(xiàn)未交底或交底錯誤的情形。

結論：非要因。

因素分析四：設備選型不匹配。

疏浚施工設備選擇應視施工情況、施工要求而定，不同的情形下選擇不同的施工設備，對施工效率的影響極大。本工程周邊航道水域通航繁忙，結合本工程工期短的因素，設備選型應充分兼顧施工安全與效率，選擇合適的設備極為重要。

結論：要因。

因素分析五：船機狀態(tài)差。

經(jīng)了解，投入本工程前，“萬頃沙”“浚洋1”“浚海5”等在湛江外海施工較長時間，該處工況較差，對“萬頃沙”上的施工設備磨損可能較大，可能會因此導致“萬頃沙”整體船機狀況較差，進而導致裝艙效果不理想、施工效率低。

修理廠人員對施工船舶進行了設備檢測，在場船舶整體船機狀態(tài)良好，且船上備件充足，完全可以滿足日常維護，未出現(xiàn)大故障亦無需進廠維修，并不會影響到施工生產(chǎn)。

結論：非要因。

因素分析六：船舶裝艙率低。

根據(jù)對地勘資料的研究，發(fā)現(xiàn)本工程淤泥質(zhì)土、塊石與泥土膠結體較多，且淺水區(qū)域面積較大，耙吸船只能利用乘潮的窗口期施工，導致裝艙效果較差，裝艙用時較久，導致需接近7h—8h方能施工滿一船，對施工效率影響較大，施工質(zhì)量不佳且會嚴重拖慢施工進度。因此，提高船舶裝艙率對本工程應為重中之重。

結論：要因。

因素分析七：施工區(qū)水深淺、塊石多。

經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，施工區(qū)西側邊坡開挖區(qū)表層夾雜較多塊石，施工中船舶需乘潮施工，施工窗口期短。同時存在塊石卡耙現(xiàn)象頻發(fā)，還需要及時清理耙頭，對施工效率影響極大。

結論：要因。

因素分析八：周邊碼頭、航道往來船舶眾多。

經(jīng)對現(xiàn)場的調(diào)研及統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)施工水域周邊來往船舶極多，平均施工一船至少需要避讓4—5次，每次耗時需10—30分鐘不等，對施工影響極大，導致施工需時更久，施工效率進一步降低。

結論：要因。

因素分析九：施工工藝針對性不強。

本工程為短工期的基建性疏浚工程，如何如期完成至為重要。施工工藝如果針對性不強，將導致施工過程中施工效率低、施工用時不受控等不利情況。

結論：要因。

4.制定要因?qū)Σ?/h2>

4.1 提出對策

根據(jù)確定的要因，深入分析研究，制定對策，并對各項對策進行整理歸納，見表2。

表2 對策匯總表

4.2 對策實施

4.2.1 對策實施一

針對施工區(qū)邊坡水深淺、塊石多，按照制定的對策和措施開展以下活動：

針對施工區(qū)邊坡部分區(qū)域水深不滿足耙吸船正常施工吃水要求的情況，采用乘潮減載的施工工藝，為拉長施工窗口期，先采用排外施工。即船舶根據(jù)潮水對淺水區(qū)域進行施工，先利用空艙吃水小優(yōu)勢，可在高潮來臨前進場施工，此時利用船舶DTPS系統(tǒng)關閉進艙閥門，利用泥泵吸力進行挖泥作業(yè)。因邊坡外水深極淺，施工時應注意控制船位，避免發(fā)生邊坡擱淺，高潮到達后開啟閥門，進行裝艙作業(yè)，提升施工效率。

耙吸船去往拋泥期間，投入“海床耙平器”對該區(qū)域進行耙平作業(yè)，同時利用其船長小、船舶操控性高的特點，可以對淺區(qū)進行S型耙平，有效提高施工質(zhì)量，進一步提升施工效率。

4.2.2 對策實施二

針對船舶裝艙率低，按照制定的對策和措施開展以下活動：

典型施工及現(xiàn)場試驗選定在施工區(qū)內(nèi)具體樁號為36+800～41+049。根據(jù)過往在本工程施工經(jīng)驗，設置幾組實驗參數(shù)，進行耙吸船裝艙率對比試驗，同時隨著挖深的增加，裝艙溢流時間也會發(fā)生變化，需要實時動態(tài)調(diào)整最佳裝艙時間。

對于未固結或浮泥為主的短時間內(nèi)不宜沉淀的土質(zhì)，可以在挖泥開始前，先采用抽艙方法，將艙內(nèi)存水排出，盡量避免進艙泥漿受到進一步的稀釋。低濃度泥漿從溢流口溢出，可根據(jù)具體工況，包括作業(yè)區(qū)水深、風浪、現(xiàn)有船內(nèi)油水裝載量、土質(zhì)、有效裝載泥沙量等，來調(diào)整溢流筒的高度以改變泥艙的實際最大艙容，適應不同的船舶吃水要求。

通過典型施工及現(xiàn)場試驗驗證確定施工參數(shù)，達到最佳裝艙率，同時進一步優(yōu)化了施工工藝。

4.2.3 對策實施三

針對設備選型不匹配，按照制定的對策和措施開展以下活動：

針對泥床土質(zhì)與塊石混合后，開挖難度提升，原耙頭破土能力不足以順利開挖混合土體的情況，決定采用主動挖掘型耙頭，即通過耙頭上自帶液壓油缸及其控制部件，在駕駛室挖泥控制臺可遠程控制油缸行程，調(diào)節(jié)耙頭活動罩對地角度，改變耙齒入土角度；同時可通過調(diào)整油缸壓力，以保證耙齒入土力。同時更換破土能力較強的耙齒提升耙頭破土能力，保證開挖效率。

同時通過在耙頭技改，在耙頭下焊接呈排齒狀的鋼板，進一步增強耙頭破土能力，有針對性的開挖硬質(zhì)土體。

4.2.4 對策實施四

針對周邊碼頭、航道往來船舶眾多，按照制定的對策和措施開展以下活動：

積極展開溝通協(xié)調(diào)工作，先后與建設單位、廣州海事局、設計單位、港口調(diào)度中心等相關單位，進行多次溝通與聯(lián)合磋商，建立健全溝通體系，及時根據(jù)通航信息動態(tài)調(diào)整當天船舶施工計劃，強化現(xiàn)場船舶管控能力。

港口運營本身具有一定的規(guī)律性，同時耙吸船施工周期也同樣具有一定的規(guī)律性，根據(jù)耙吸船施工規(guī)律，將在航道挖泥裝艙時間盡量調(diào)整進出港船舶較少的階段，最大程度減少避讓對疏浚施工造成的干擾。

4.2.5 對策實施五

針對施工工藝針對性不強，按照制定的對策和措施開展以下活動：

4.2.5.1 邊坡精確成型施工工藝

采用先進的DPDT系統(tǒng)與DTPS系統(tǒng)聯(lián)合施工，根據(jù)設計標準斷面，編制高差為2 m的臺階式施工導航文件，均勻布線。DPDT系統(tǒng)是一套可以顯著提高疏浚效率和精度的動態(tài)定位和動態(tài)航跡系統(tǒng)。動態(tài)定位（DP）是利用各類傳感器測船的運動狀態(tài)及風浪流等環(huán)境力，通過計算機的實時計算來控制艏側推、CPP及舵產(chǎn)生適當?shù)耐屏娃D(zhuǎn)矩，以抵消環(huán)境力的影響，使得挖泥船盡可能在設定的船位、艏向或預定航跡進行疏浚施工。DPDT系統(tǒng)的動態(tài)航跡（DT）挖泥模式用于耙頭必須按預設定的軌跡挖泥或者開挖管道溝槽，是特別為耙吸式挖泥船所設計的，在動態(tài)航跡模式下，船只精確地跟隨預定的軌跡航行，而航跡一系列的航跡點所定義的，系統(tǒng)控制船只以最小的偏差航行。

4.2.5.2“S”型布線施工工藝

施工過程中，為防止形成壟溝，增加后期掃淺的難度和用時，因此在航道底層施工階段，采用“S”型航跡施工。采用“S”型航跡施工法，由于航跡線與施工區(qū)內(nèi)的淺梗存在一定交角（角度控制在8°～28°之間），避免施工區(qū)域內(nèi)形成壟溝、淺梗，采用疏浚監(jiān)控系統(tǒng)進行平面和深度控制，確保全槽均勻增深，可以避免溜耙現(xiàn)象“S”型航跡施工增加了挖泥裝艙時間，減少了船舶轉(zhuǎn)頭時間，提高了船舶的生產(chǎn)效率。

5.效果檢查

通過對要因的有效控制及項目各方共同努力，在不新增加施工船舶的基礎上，廣州港深水航道拓寬工程VI標段最終于2020年7月30日完成基建性施工，較節(jié)點工期提前1天。根據(jù)項目測量結果，按措施調(diào)整后施工效率為56515.99m3/d，較調(diào)整之前的施工效率46544.67m3/d提高了21.4%，施工效率提高明顯。

6.結語

本次耙吸船淺水區(qū)域施工效率的提高，縮短了施工工期，達到了預期的效果，為同類型工程提供了參考，同時本項目按期完成，徹底結束了珠江口至南沙港區(qū)大型集裝箱船單向通航歷史，實現(xiàn)了全線10萬噸級集裝箱船與15萬噸級集裝箱船（減載）雙向通航，對打造國際門戶樞紐港，保持國際供應鏈暢通，推進“一帶一路”和粵港澳大灣區(qū)建設，打造世界級港口群具有重要意義。