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摘要：本文主要对万方耙吸船“浚海5”在湄洲湾航道疏浚施工工艺与质量控制措施进行了分析与探讨，以供类似工程参考。
关键词：万方耙吸船；浚海5；湄洲湾航道；施工工艺；控制系统；质量控制
1、概述
湄洲湾航道三期工程（Ⅱ阶段）包括主航道扩建工程及30万吨级锚地工程，实施地点自湄洲湾口剑屿外大岞附近海域至湄洲湾内罗屿附近海域。其中疏浚工程量约为1072万方。疏浚施工技术要求主航道有效宽度350m，航道设计底标高-21.5m；疏浚工程计算超宽取3.0m，计算超深0.4m，疏浚边坡取1：5。
湄洲湾主航道为船舶进出湄洲湾各港区的主要通道，湾内存在多处码头运营（莆头作业区、秀屿作业区、LNG电厂、肖厝作业区、罗屿作业区），靠泊船舶较多，以万吨轮为主。尤其LNG船舶进出港时需对航道全程封闭，LNG船舶进出港频率在每周1次以上。
针对湄洲湾航道工程疏浚工程量大、开挖深度深、疏浚物需吹填、环保要求高，施工区域通航条件复杂的情况，万方耙吸船与传统的低仓容耙吸船相比，显示出了其仓容大、挖深深、可艏吹、电子系统集成度高、效益好等强大的优势。本文简要论述万方耙吸船“浚海5”在该工程施工中的疏浚工艺与质量控制。
2、“浚海5”疏浚施工工艺
3、施工质量控制
3.1、操作控制系统
为更好的做好施工过程中的船舶挖泥控制，“浚海5”配置了如下自动化系统：
挖泥控制系统：以计算机技术、网络技术和自动控制技术相结合，把泥泵、液压系统、绞车、闸阀、耙头、泥舱装舱、泥浆浓度、产量等运转参数通过网络连接，用计算机进行程序控制，挖泥手通过计算机实现挖泥全过程的操作和自动化控制，包括自动定深挖泥、泥浆浓度自动控制、防止耙头偏入船底及过度偏离船体，以及对与挖泥有关的设备进行自动化控制等。
“浚海5”还配备的其他系统进行辅助施工：①挖泥轨迹显示系统（DPTS）；②耙管位置测量与显示系统（STPM）；③挖泥数据记录系统（DDRS）；④吃水与装载测量系统（DLM）；⑤电子海图（ECDS）；⑥泥泵自动控制系统（APC）；⑦泥泵轴扭矩测量系统；⑧舱、柜液位自动显示与报警系统。
3.2、疏浚质量控制措施
3.2.1平面控制
对业主提供的平面控制点，进行实地校核，确保无误后，提交监理和业主批准认可，才在本工程中直接利用。校核方法为：用4台GPS接收机分别在秀屿港控制点“MCHI08”、海事码头控制点“GPST6”、斗尾控制点“DZ13”和峰尾控制点“GD02”架站，采集GPS静态数据。然后，静态控制点网采用边连式进行布网，架在秀屿港控制点“MCHI08”、海事码头控制点“GPST6”的GPS接收机不用换站继续采集静态数据，而将架在斗尾控制点“DZ13”和峰尾控制点“GD02”的两台GPS接收机分别迁移到新设的控制点“TLMT”和“HSMT”，随后进行静态数据采集。最后，在静态测量外业数据采集完成后，通过TBC软件进行GPS静态测量内业数据解算，得到当地坐标转换七参数，并且解算出各控制点的BJ54坐标及高程。最后采用天宝DGPS接收机分别在各个控制点采集数据的方法进行辅助验证。疏浚施工中，“浚海5”定位系统采用DGPS（定位精度1～3m），其差分信号采用自动搜索差分信号。
3.2.2、高程控制
本工程采用当地理论最低潮位面作为水深起算基准面。当地理论最低潮位面与黄海高程零点的关系如下：
鉴于业主提供的各控制点相距很远，我们使用GPS静态测量的方法进行控制点的验证。通过GPS静态控制网解算出当地坐标转换七参数，并且解算出各控制点的BJ54坐标及高程。确认无误后，联测到验潮工作点上。
3.2.3、潮位控制
本工程跨度约12km。开工前我们对斗尾、峰尾、塔林海事码头及秀屿四个验潮站进行12小时同步验潮，情况如下：四个验潮点基本是潮水同涨同落，高低潮基本同步。
我部分别对斗尾码头和塔林海事码头控制点进行高程校核和验潮站工作点引测，并设立水位观测点。经同步验潮观测，斗尾码头水位观测点和塔林海事码头水位观测点之间同步最大潮差为0.39米。
为了使水位观测有效控制施工范围，满足水深测量精度要求，我们采用潮位分带控制，考虑到塔林海事码头水位站和斗尾码头水位观测点之间同步最大潮差为0.39米，我们将整个航道分为四带进行水位控制，具体的分带划分情况如下：
整个航道水位由塔林海事码头水位点和斗尾码头水位点双站水位进行分带控制，塔林海事码头当地深度基准面采用鲤鱼尾（横屿）理论最低潮面（1956年国家高程基准面以下3.76米），斗尾码头当地深度基准面采用斗尾理论最低潮面（1956年国家高程基准面以下3.61米）。
3.2.4施工控制
航道底槽开挖时，由于开挖泥层薄不分层施工。施工时挖泥船定深施工，使开挖航槽底平顺不起陡坎和垅沟，边坡形成达到设计边坡要求。当浚前航槽水深中间与两侧基本相近时，先开挖中间，再逐步拓宽；当浚前航槽的深度两侧较浅、中间较深的情况，先开挖两侧边坡；当一侧泥层较厚时，先挖泥层较厚的一侧，在各侧深度基本相近后，再逐步加深，避免形成垄沟，使施工后期扫浅困难。挖
底层时，定深下耙，避免残留浅点。
根据设计要求边坡，计算放坡宽度，泥面较薄的地方，按矩形断面直接开挖到设计深度，泥层较厚的地方，则分层按阶梯形断面开挖，使挖槽自然坍塌后，接近设计边坡，边坡分层的台阶厚度不超过1.5m。
“浚海5”安装了高精度DGPS定位仪，并与“挖泥控制系统”联合使用。DGPS定位仪在接收卫星信号的同时，也接收信标站的差分信号，从而测得准确的位置坐标，实时显示出施工船舶在设计疏浚区的相对位置。在计算机的屏幕上以不同的颜色显示挖泥区不同标高的泥面，通过船舶自身的挖深显示仪，可知道实时的相对挖泥深度，并通过安装在潮位观测站的自动遥报仪将实时潮位传送到耙吸船上，挖泥操作员据此不断调整挖泥机具的下放深度，有效控制施工平面、高程及边坡开挖控制，从提高施工效率和保证工程质量。
3.3测量检测
“测量是工程的眼睛”。为更好的保证“浚海5”疏浚施工及边坡开挖质量，引进先进的Reson-SeaBat8125多波束测量系统，高频次的对开挖区域进行检测，及时提供数据分析到施工船舶，配合疏浚施工。
4、结束语
与传统的低仓容耙吸船相比，“浚海5”在湄洲湾航道施工过程中进一步的表现出了其全方位的优势：
1、自动化程度高，操作简易，质量控制到位。系统集成度高，操作人员可直观的分析当前施工状态，对水深、土质变化以及船机状态，及时做出调整，确保质量可控。
2、舱容大，航速快，疏浚效率高。有效降低对航道通行的影响，加快施工进度，缩短工期。
3、自带艏吹功能，节能环保。挖泥之后，可直接运载至吹填区进行艏吹，避免了二次转运以及泥沙扩散，有效的做到节能环保。
4、纪律严格，管理到位，降本增效。施工过程中严格遵守船舶各项管理规定，按照相关要求，各司其位，有效降低施工成本，提高效益。
有效的做好航道疏浚施工过程中的质量控制，严格执行相关规范规定，牢牢树立质量意识，充分发挥“浚海5”性能，提高航道疏浚施工质量，尽可能的减少垄沟和浅点的出现，提高施工效率，创造经济效益。