世界級深水港口如何改擴建?

湛江灣上,一艘艘耙吸船、絞吸船、抓鬥船看似紋絲不動,實則正加緊作業,這裏正在進行的是湛江港30萬噸航道改擴建工程(以下簡稱“湛江港工程”)。不同於陸上施工,海上作業沒有機器的轟鳴聲,有的只是船舶的發動機聲。風平浪靜的海面下正“翻江倒海”。

湛江港工程於2019年9月28日開工。航道建成後將成為全省首條40萬噸航道,也使湛江港成為全省唯一通航40萬噸船舶的世界級深水港口。

深水航道擴建如何進行?大量疏浚土如何處理?邊施工邊通航如何做到?對此,南方日報記者專訪工程代建方,湛江港(集團)股份有限公司有關人員,解讀工程背後的難點與創新。

1 深水航道如何改擴建?

勘測海底地質,確定施工工藝,運用了耙吸船、抓鬥船兩大利器。

從30萬噸航道到40萬噸航道,湛江港工程在航道軸線不變的基礎上,進一步浚深拓寬——原航道起點向外延伸約9.2公里,以湛江灣口門為界,分外航道和內航道兩段,共設置4個轉彎段和1個會船區。

記者瞭解到,改擴建後,航道里程為64.1公里,通航寬度為340米,外航道(設計底標高)-23.6米,內航道(設計底標高)-23米。總投資概算約38.66億元。

“在開工之前,我們花了大概半年的時間對航道附近地質進行鑽探,大概以每隔50米,或100米為一個鑽探點進行勘測。”湛江市港航事務中心有關人員説,只有先了解海底地質,才能進一步確定施工工藝。

改擴建航道的基礎是海底疏浚。湛江港集團代建項目管理部副經理陳儒淵説,海底疏浚的原理“跟陸上挖掘機挖泥一樣”,只是水下用的是抓鬥船、耙吸船等。

地質勘查資料顯示,湛江港工程航道開挖疏浚土主要以淤泥、黏土、砂質土為主,局部存在礁石,所佔比例分別為46%、32%、21%、0.04%。淤泥、黏土、砂質土等疏浚量較大,加上通航條件受限,自航耙吸船成為主要疏浚工具。

耙吸船帶有自航能力,擁有儲存泥沙的船艙,挖泥時,船前配備的兩個耙頭先對海底泥沙進行耙松、挖掘;隨後,泥沙通過管道吸入船艙;船裝滿泥沙後,再航行至指定位置將泥沙泄空。

施工現場投入了亞洲最大最先進的耙吸船浚洋1號,該船船艙容量約2.1萬立方米,作業1小時,便可將船艙裝滿。

如遇堅硬的土質(如礁石)時,主要依靠另一種“水下挖掘機”——大型抓鬥船來完成。抓鬥船不帶自航能力,一般由有試航能力的船舶將其牽引至海上,拋錨後定點於某個位置作業。這種船的鬥容一般在13—16立方米之間,每抓滿一斗,可以裝滿一輛陸地上常見的“泥頭車”。

截至2020年底,該工程航道完成基建疏浚量4370萬立方米,約完成總量的82%。計劃今年6月,航道工程將投入試運行。

2 大量疏浚土如何處理?

約3000萬立方米疏浚土已上岸,助力巴斯夫等項目建設。

眾所周知,在航道改擴建過程中會產生大量的疏浚土,傳統做法是將疏浚土運到特定海域,傾倒其中。如果不妥善處理,這樣做可能會對海洋環境造成污染。

近年來,隨着環保意識的深入人心與土地資源稀缺的問題逐漸凸顯,人們意識到疏浚土應當成為一種可利用的資源。

湛江港工程疏浚土該何去何從?一個消息讓這些疏浚土有了變廢為寶的機會——在航道南邊的東海島上,巴斯夫(廣東)一體化基地項目一、二期及東海島產業園區造地工程正急需用土。

據預測,該工程總疏浚量約5300萬立方米,其中有1300萬立方米外拋於硇洲島東邊的2號臨時傾倒區,有4000萬立方米上岸東海島。疏浚土上岸東海島有兩種方式,第一種方式是帶有艏吹功能的耙吸船,接上一條長約2公里的岸管,通過管線將疏浚土吹填到岸上;另一種方式是將疏浚土傾倒於蓄泥坑裏,再用絞吸船進行二次轉吹。

目前,在各方努力下,疏浚土已上岸約3000萬立方米,為巴斯夫等項目的順利推進起到了關鍵作用。

在海洋生態保護方面,湛江港項目自有傳統。陳儒淵介紹,2005年,湛江港深水航道由25萬噸續建為30萬噸過程中,經勘測發現在靠近碼頭的地方存在2.88萬立方米的海底礁石,如果採用炸礁的方式,炸礁時所產生的巨大沖擊波就會對周邊養殖及海底生態造成嚴重影響。因此,建設方選擇改用25噸級的鑿巖棒先鑿破,再進一步用大艘的抓鬥船來挖掘處理。

這一次,湛江港集團在代建該項目時,考慮到施工期間會對水環境和海洋生物帶來一定影響,選擇分多批次進行增殖放流、建設海洋生態牧場、投放人工魚礁等生態補償活動。

3 施工與通航如何兼顧?

成立調度中心,對來往臨時航道施工船舶進行統一指揮。

海上施工與陸地不同,受風浪、水流等水文條件的影響較大。“一般來説,遇到7級及以上的大風就無法作業。”陳儒淵解釋説,“相比起天氣、回淤量等,目前我們的難點主要在於如何邊施工邊通航。”

湛江港享有“大、深、闊、掩護好”的優越自然條件,擁有我國大陸港口通往東南亞、非洲、歐洲、大洋洲海上航程最短的區位優勢,2020年港口累計完成船舶作業4688艘次。

作為中國南方大宗散貨主要流通中心,湛江港上船舶往來忙碌。在進行航道改擴建時,必須同時保證航道能夠正常通行,確保港口作業可以有序進行。

為確保航道施工過程中的船舶通行安全,湛江海事局、湛江航標處和湛江引航站等相關職能單位,在東海島上成立了臨時調度中心,安排專人24小時輪流值班,對來往臨時航道施工船舶進行統一指揮與調度。

“每艘施工船上都安裝有AIS(船舶自動識別)系統,船的位置、軌跡在臨時調度中心的大屏幕上清晰可見。我們會提前告知施工船舶,在什麼時間會有什麼船到達,以免影響正常通航。”陳儒淵説。

目前,施工現場共有耙吸船9艘,絞吸船1艘,抓鬥船5組,施工人員497人,春節期間不停工。湛江港深水航道建成後,30萬噸船舶乘潮單向通航保證率將從53%提高到90%。以往10萬—15萬噸船舶通航,你來我往要避讓,今後可實現乘潮雙向通航,極大地提升通航能力。

據介紹,湛江港工程對打造廣東省沿海產業帶、構建環北部灣和西南沿海區域性國際航運中心、物流中心,具有十分重要的戰略和現實意義。

南方日報見習記者 林露 記者 劉穩 通訊員 陳藝忠

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