阿根廷疏浚工程效率影響分析與應對

◎ 王麗建 中交上航華南市政工程有限公司

1.引言

本文主要依據公司自有船舶航浚4011輪海外十多年以來在阿根廷的疏浚施工的經驗以及在施工過程中遇到的各種工程難題以及應對方式為主要出發點，相對系統地闡述在海外地區的耙吸船舶施工，望可以對未來海外（主要以阿根廷為例）工程施工和組織設計積累經驗。

2.工程簡介

阿根廷布宜諾斯艾利斯港口是阿根廷對外貿易的主要海港，位于阿根廷東部沿海拉普拉塔河口西岸，瀕臨大西洋西南側，是阿根廷最大海港，由阿根廷國家港務局（AGP）管理。阿根廷布市北航道施工區域為阿根廷布市港口北航道0.8km至7.3km及進港航道7.3km至12km處區域，施工長度總計11.2km，航道設計深度10.36m，航道底寬從94.8m-152.4m不等。

3.外部影響

3.1 海洋氣象

潮汐現象是海洋中的日常現象，如下圖1所示，南美多數區域的潮汐為不規則半日潮，潮汐的漲落規律性偏差。施工中需要結合實際觀測所得風向、風力等對潮汐的影響，選取每日高潮區間，達到適航水深，以便船舶施工，并結合施工一段時間后的測量結果，對航道同一斷面進行分析，比較施工工藝，得出合理經驗資料。

圖1 阿根廷布宜諾斯艾利斯潮汐示意圖

綜合考慮潮汐影響，利用好適航時間段，安排好工程施工時間和拋泥時間，是工程施工管理中一項很重要的事宜。大于1.5m水深區段主要集中在朔月和望月期間，可集中安排重點進行邊坡施工；上弦月及下弦月期間不適合航道邊坡施工，可利用這段時間進行槽內施工。朔月和望月期間，大于1.5m水深區段平均每天有4個小時以上，可以利用這段時間，集中攻克邊坡，拋泥時間避開這段高潮水時期。邊坡施工和槽內施工相互補充，并加以利用高潮潮水，這樣可以提高產量。

3.2 法律、政策對海外施工的困擾。

阿根廷國家政策多變，缺乏連續性。阿根廷國家是位于南美洲南部，其地理位置以及港口規模有著得天獨厚的優勢，為我們工程施工的連續性提供較好的自然條件支持。然而，阿根廷經常出現左右翼政策“急轉”問題，即下屆政府完全推翻上屆政府的政策，導致很多與我們日常施工許可相關的航道處、海事局等部門經常變動許可流程，很大程度造成工程方面的延誤。

4.施工難點及應對

4.1 拋泥運距對施工的影響

阿根廷疏浚施工中，泥土處理均需要根據招標文件規定，工程采用裝艙外拋方式，必須將疏浚棄土拋入指定的拋泥區內，即北航道35公里附近南側2公里外區域，無疑增加了拋泥時間，無形間降低了船舶的施工效率。

（1）合理選用施工方法提高效率。自航耙吸式挖泥船的施工方法一般有三種：裝艙施工法；旁通、溢流施工法；吹填施工法。阿根廷的一系列航道疏浚工程中主要采用的是溢流施工法，主要的考慮因素當然還是拋泥距離過遠。

（2）合理控制挖泥對地航速。拋泥運距的過遠，對于我們施工中裝艙的濃度和艙量就要求我們需要更加細節化把控。耙吸挖泥船挖泥作業時，其對地航速的快慢與挖泥效率有著很大的關系，應根據所挖土質不同，而選用不同的航速。淤泥或軟土很容易被耙吸，松土深度較大，對地航速可以低些，一般在2節左右；挖浮泥時，對地航速還可以更低；如果土質為較高塑性粘土、亞粘土、密實細沙，耙齒能入土深度較小，必須增大耙頭動能來加強剪切和擴大耙挖面積，從而提高松動量，對地航速一般為3-4節。

4.2 邊坡施工對效率的影響

工程設計要求邊坡比為1:4，參照浚前水深，部分邊坡土方集中在-4米等深線位置，自然最高平均潮位0.4米左右。由于項目位于海外，可利用設備僅有公司自有的疏浚船舶航浚4011輪，即便溢流桶放置最低位置，空船吃水也在5米左右，考慮到船舶設備的安全性，無法在原定的基礎上，安排船舶上線施工-4米水深處邊坡的位置施工。

針對這個現狀及問題，在綜合考慮經濟成本和設備局限的前提下，認真研究分析邊坡土質，項目部安排船舶在乘潮施工的前提下，集中對邊坡淺區土方的下邊緣區域（確保安全的可施工范圍內，盡可能的靠近淺水區）進行適當的超挖，保證超挖的角度和深度，以此達到上方土方自然塌落，填充已超挖區域，從而使得整個邊坡最終達到設計要求標準的目的。

（1）分段、分帶施工可施工區域.根據自航耙吸挖泥船的施工特點，針對可施工區域的不同長短和形狀分布，將挖槽縱向分成若干段，分段開挖，分段情況根據淺段長度和施工船舶類型，兼顧考慮挖泥船的施工效率等因素，動態合理地安排。

（2）超挖待塌。根據本工程特點，施工期重點利用高潮對邊坡淺水區域附近盡可能完成疏浚作業，在施工過程中，需要做好該區域開挖前和開挖后對應上層邊坡淺水區域土方量的變化。

①適當超挖的情況：淺水區附近施工過程中，通過該區段的工前和工后的測量數據比對，如果淺水邊坡區域在施工過程中自然塌落效果良好，則在測量數據的指導下，適當的超挖，使得上部土方自然塌落到深水區域，再由船舶施工搬運至指定拋泥區。

②研討超挖方案及部署。如果上述情況效果一般，但是通過結合施工經驗和取樣分析發現，在達到一定坡度的情況下，上層土方可以塌落，則需要統一分析淺水區待疏浚土方量和超挖區域土方的關系，制定超挖的位置、寬度、深度、土方量關系，使其最終達到設計水深的目的，同時又不會過度超挖，造成不必要的浪費。如下圖所示，備塌三角區為船舶無法上線的淺水區域，超挖三角區為超挖后使上層備塌三角區塌落至此的區域，通過前期的規劃和統籌安排，通過關鍵步驟的推進，使得可以利用唯一疏浚設備完成淺水區域施工的目標（參見圖2示意）。

圖2 邊坡超挖塌落示意圖

4.3 土質對施工的影響

（1）高壓沖水設置兩排，利用水力破土，對泥土起到疏松、液化作用。根據中交疏浚技術裝備國家工程研究中心有限公司等單位提供的《耐磨塊高壓噴嘴性能研究及試驗測試報告》：隨著高壓沖水壓力的增加，土體破壞深度逐漸增加，在1.2MPa～ 1.5MPa之間破土深度存在變化相對平緩的階段，但當噴嘴出口壓力超過1.5MPa時，破土深度增加相對較為顯著。

（2）改進挖掘機具，是提高施工效果的有效途徑.耙頭是自航耙吸挖泥船直接挖掘機具，是主要疏浚設備，對挖泥船的生產效率有著很大影響。提高耙頭破土能力是提高自航耙吸式挖泥船效率的關鍵之一。我們針對阿根廷土質密實度高、板結力強（標準貫入擊數6～13，最大可達到30），一般耙頭根本無法挖掘的特點，不斷改進現用加沖水耙頭的耙齒，摸索出犁形耙齒、錐形等能夠有效增強耙頭在粉質土中的破土能力。經過施工檢驗證明，該耙齒入土深度大，破土能力強，泥漿進艙濃度高，施工效率明顯提高。

5.結束語

總而言之，無論是何處的疏浚施工，只要我們善于總結，一方面做好影響效率的因素分析，并針對性的加以改善和提升，從效率中提升效益；另一方面，做好時間的規劃，減少不必要的浪費，在每一次的起耙前、拋泥后及時和當地駕駛員了解船舶動態，當有大型船舶進出時，計算好交會地點，既能確保拋泥安全，又能從時間上追求效率。