工程勘察水上钻探作业施工通航安全保障方案研究:以长江流域某码头为例.pdf
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1、施 工 安 全水上安全 2023 年 第 8 期166作者简介:奚新定,男,本科,高级工程师,研究方向为岩土工程勘察。工程勘察水上钻探作业施工通航安全保障方案研究:以长江流域某码头为例奚新定(安徽省交通勘察设计院有限公司,合肥 230000)摘要:工程勘察水上钻探作业会对附近水域的船舶通航环境以及船舶水上交通安全管理等会造成一定的影响,为保障工程施工期间自身安全及附近水域的通航安全,避免工程水域通航环境恶化,防止水域污染,因此需要制定有效的通航安全保障方案,本文以长江流域某码头为例,具体论文通航安全保障方案,以期为类似工程提供参考。关键词:工程勘察;水上钻探作业;通航安全保障方案0 引言本文通
2、过对长江某流域初步设计工程勘察作业为例,通过调查作业区周边通航环境,根据施工作业特点,深入分析对通航安全的影响及风险,提出相应的通航安全保障措施,确保施工作业和通航安全。1 工程概况为有效化解水泥行业产能过剩矛盾,促进产业升级和布局优化,考虑到区内 4 个浮式泊位(3 个为钢质趸船,1 个为水泥趸船)建设年代久远,设施过于简陋、趸船尺度小、通过能力不足等因素,为充分利用现有的岸线资源,拟拆除原泊位并新建 2 个万吨级散货进出口顺岸式泊位,占用长江水域岸线为 300m,以满足新增生产线进出口产品和原材料水路运输需求,促进区域经济发展。这次任务主要是码头升级改造的施工图设计阶段勘察作业。1.1 工
3、程位置钻探作业水域位于长江下游黑沙洲水道进口段右岸,芜湖南方水泥有限公司码头前沿,上距铜陵长江公铁大桥约 8km,即长江下游航道里程约 488km 处。1.2 工程勘探规模码头前沿线与已建一期码头顺接,布置在等深线-8 -12m 之间,前沿线基本与水流方向基本平行,码头停泊水域宽 40m,回旋水域布置在码头前沿。本次勘察,沿泊位码头长轴方向布置 2 条剖线,共计 14 个水上钻孔,勘探点间距约 50m,孔深约40 50m。2 勘察施工方案基本流程1)在钻探作业船上安装钻机、泥浆泵。2)钻探作业船做好工程船信号准备(白天:十字架、锚球和工程信号旗;晚上:红、白色信号灯等)。3)根据初步了解的施工
4、区域的地质情况,施工区江底表面主要为淤泥质土或砂土,拟采用铁锚,初步设计锚的数量为 5 只。链呈八字形,钢丝绳直径选用20mm,抛锚后钢丝绳与水面夹角在 20 左右。另外考虑到本次钻探点范围内有南方水泥现有 3 个浮式码头,为了防止影响趸船的稳定性和减少对作业船舶的影响,钻探船抛锚定位时将 2 个内扒锚直接系在岸上,抛 2个水上外扒锚和临水锚;趸船后沿的钻孔施工时,直接将 2 个内扒锚直接系在岸上,2 个外扒锚系固在码头上,水上只抛 1 个临水锚。4)为了起锚方便,在抛锚前在每个锚上系上一根尼龙绳,并且在绳的另一端接上一个泡沫浮标,以知道锚的具体位置和便于起锚。5)钻探作业船固定后打入直径为
5、127mm 的套管,一般深度在 20m 以上,同时起到固定稳船作用。6)套管下好后开始作业,直到单个钻孔完成。7)作业完成后,首先起拔套管,然后依次起锚,最后起领水锚。以上 7 项是整个作业程序,每个钻孔这样循环进行作业。施 工 安 全Maritime Safety 水上安全1678)水上共完成钻孔 14 个。计划钻孔施工由水流方向上游向下游钻孔,由航道侧向岸边钻孔按“Z”形顺序施工,具体施工顺序可根据现场环境、条件进行调整。3 通航安全影响及风险分析3.1 施工作业碍航行分析3.1.1 施工作业对过往船舶的影响工程钻探期间,钻探作业水域占用工程前沿一定可通航水域宽度,根据工程水域的船舶自动识
6、别系统(automaticidentificationsystem,AIS)航迹分析及现场实地调研情况,工程河段下行船舶基本在下行通航分道内居中航行,钻探作业点距离下行船舶交通流在150m 以上,钻探作业对过往船舶的影响较小。3.1.2 钻探作业对附近码头的影响根据钻孔平面布置图,芜湖南方水泥现有 3 艘趸船码头,其中钻孔主要位于下游 2 个趸船码头之间和前后沿,其中 SK1、SK2 钻孔点位于中间趸船码头前沿约 3m 的位置;SK8、SK9 钻孔点位于中间趸船码头后沿约 10m 的位置;SK10 钻孔点中间趸船码头下游约35m;SK3、SK4、SK11、SK12 钻孔点位于下游 2 艘趸船之
7、间;距离 2 艘趸船码头在 70m 以上;SK5、SK13钻孔点位于最下游趸船码头上游约 10m 的位置;SK6钻孔点位于最下游趸船码头前沿约 10m 的位置;SK14钻孔点位于最下游趸船码头后沿约 3m 的位置;SK7 钻孔点位于最下游趸船码头下游约 38m 的位置;工程施工期间,南方水泥现有码头仍处于正常营运状态,而本工程主要是对 SK1、SK2、SK5、SK6、SK7 五个钻探点施工作业将会对现有下游的 2 个码头和下游“龙元 2号”泊位进出港靠离泊的船舶造成一定影响和妨碍。3.1.3钻探作业对航道布置的影响工程位于黑沙洲水道右岸板子矶塔形侧面岸标与黑沙洲塔形侧面岸标之间,由于工程所处位
8、置局部布置为偏靠右岸的沿岸航道,其航道界限的确定与水位以及河段地形密切相关。而黑沙洲塔形侧面岸标和板子矶塔形侧面岸标处标高分别为航行基准面上 9.35m、10.95m,当水位高于 9.35m 时,黑沙洲塔形侧面岸标的最小安全距离视同泛滥标,以岸标位置 200m 安全距离连线确定航道右侧界限,此时的航道界限对拟建工程是有利的。根据工程处测图,在现行航道布置和航标配布条件下,勘探点钻探作业水域距航道右侧界限最近距离约 4m,勘探点及施工水域均处于通航分道外,且勘探作业是短时和局部的,因此对航道布置影响较小。3.2 自然环境影响安全作业分析主要包括风、流、水位、能见度等因素的影响条件分析1。3.2.
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