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《长江航运研究》:大江腾飞,中游蝶变进行时
发布时间:2019-05-27来源:何业勤浏览次数:468 字体:【小】【中】【大】

初夏时节,万物繁茂。在安徽省东流水道稠林矶高滩之上,此起彼伏的苇丛稻浪清香袅袅,整齐划一的卵石岸坡亲吻着朵朵浪花。近日,记者走进长江干线武汉至安庆段6米水深航道整治工程施工V标段(东流水道现场),见证了东流水道历时200多天整治后的完美蜕变。长江航道整治中心高级工程师马一告诉记者,“以前的滩岸荒芜一片,岸坡坑坑洼洼,如果没有进行航道整治,眼前的这一切可能只有在梦里才会出现。”

东流水道整治工程位于安徽省东至县东流镇,上起华阳河口,下迄吉阳矶,全长31公里,是长江航道武安段整治工程最下游的一个施工标段。据悉,整个项目包含5个单元工程分三期推进,总投资约8.56亿元,于2018年10月28日正式开工,原计划2021年上半年交工验收。项目经理宋云涛介绍,项目部统筹协调、合理布局,决定明年底实现主体工程完工,提前半年实现6米水深航道贯通。

 

踏浪前行 攻坚克难确保工程进展

“沧江百折来,及此始东流”。700多年前,诗人黄庭坚在此目睹了东流水道的迤逦风光,而今天的东流水道,却成为长江航道整治工程的一大难点。

马一告诉记者,“东流水道是长江航道整治历年来最复杂的一个水道。原因有二:一是水流异常紊乱。以水浪的行动轨迹为例,一般常见的水浪都是朝前方涌动而去,但是在老虎滩洲头附近,水浪是从底部翻涌上来。水流变幻多端,导致这里事故频发,老虎滩的名字也正是由此而来。二是洲滩变化太复杂。东流水道处于长江中下游流域,由于流速放缓泥沙沉积,导致水道洲滩密布。长江流经这里受到老虎滩、天沙洲、玉带洲和莲花洲四洲拦阻,形成四汊分流的河道形态,水流无法集中在航槽,航道水深受到影响。同时,一直以来由于洲滩受流水冲蚀,该河道主汊支汊交替转换,航道条件变化剧烈。

“虽然整个长江航道整治看似结构简单,但施工难度巨大,可以说是在与天作斗争。”长江南京航道工程局武安段整治工程V标项目经理宋云涛感叹道。

与天斗的一大体现就是长江航道整治的季节性,工程施工必须“抢水位”。宋云涛介绍,长江航道整治的施工黄金期是11月至3月。但是,去年底至今年初出现的厄尔尼诺现象,导致这段时间长江沿线流域内大面积降雨,一度一个月内连下20多天,4个月里实际施工期只有30天。受厄尔尼诺和三峡生态调度的影响,长江水位比以往高出2至5米,严重影响了护岸施工计划。

宋云涛介绍,航道整治过程中设计的一些生态结构也使得施工难度加大,这在生态涵养区的鱼槽砖(可供鱼类栖息的有孔砖体)铺设中尤为明显。“鱼槽砖落到8米水下的相应位置后,要做到整齐排成一条线,且必须实现孔与孔精准对齐,这实在有难度。”

“兵来将挡,水来土掩”。在东流水道的施工过程中,为了应对一些突发情况,项目部首创了一些特殊的施工和管理措施。

宋云涛回忆,开工以来遇到的最难的一次施工,是去年底的一次稠林矶高滩守护施工。“由于持续降雨导致洲滩土变为非常厚的淤泥,导致铲车无法行进。在这1600多米的岸线上本来只需要投入6台机械就能满足施工需求,但最后却动用了20多台挖掘机,通过挖掘机来运送施工材料,这在我多年来的航道整治经历中还没遇到过。”

每年6至8月份,是长江的夏汛期,航道整治也将被迫停工。“为了防范即将到来的汛期,我们采取对滩岸下部实行临时防护,上部按原设计要求施工的临时方案,待汛期过后再对下部按规划施工,该做法在整个长江航道实施整治以来属于首次”,宋云涛介绍道。

除了自然条件限制,客观条件的变化也增添了工程难度。马一介绍,“从武安段开始,近年来国家对环保的监管日趋严格,对航道整治的要求也更高,我们的施工工艺也发生了改变。由于沿江山场禁采、码头大多关停,导致块石等施工石料供给紧张。项目部统筹资源,为了解决石料供应问题,我们决定采用4艘7000吨的运输船队从上千公里的重庆运输石料过来。”

安全生产大于天,工程施工的安全问题必须摆在第一位。据悉,为了降低船舶施工运输风险,东流水道整治项目设置了施工船舶准入门槛,大力推行船舶大型化。“块石运输船的吨位原则上不小于600吨,砼块运输船吨位不小于1500吨,以确保船舶抗风浪能力。”马一介绍道。

 

大胆实践,多管齐下打造工程亮点

虽困境重重,但东流水道整治工程却冲破重围,整治成果丰硕。据悉,自工程开工以来,已投入建设资金约5亿元,完成了两期施工,航道水深提升至4.5米,洲滩得到稳固。“历史上,长江中的这些沙洲都是随着长江的变迁自生自灭,洲体极易被冲垮,上面的树木等常被冲倒在江中,村民根本不敢在上面种植作物。现在通过护滩措施,各洲体得到稳固,成为当地村民可以利用的重要土地资源”,马一自豪地说道。

据悉,通过精心组织和精细管理,现已完成东流水道的稠林矶、老虎滩2个单位工程的水下沉排施工,抛石施工正有序推进,护岸岸坡已基本成型。目前5标段工程进展在长江航道武安段整治工程各标段中居于首位。当下,项目部正在对老虎滩的护滩带进行加固,对稠林矶高滩进行守护,并开始了莲花洲港的生态涵养区建设。下半年,还将开启玉带洲高滩守护,同时进行机械式疏浚和老虎滩头的湿地营造,最终将在明年底实现6米航深的航道整治目标。

马一介绍,与之前航道整治工程相比,东流水道航道整治工程中,对于生态结构的设计和应用更多。之前主要是滩岸野草种植和洲头水下布置的透水框架。现在,东流水道整治又新添了“生态涵养区”和湿地营造两大亮点。

“以前河道疏浚后产生的疏浚土大多任意堆放在岸边,既占用土地又浪费资源,现在我们对其进行综合利用,将老虎滩西港的疏浚土运至老虎滩头进行湿地营造,为水生生物和鸟类营造栖息地。”马一介绍,“在疏浚土表面,我们对表土防护进行了工艺改进。之前是铺设无纺布,阻挡了土体与上方空气和雨水的交流,现在我们是运用网状草绳进行加固,实现了雨水的下渗和空气的交流,然后再在上面播撒草籽外,种植植被”。“老虎滩之前是一片黄沙,现在经过两期整治将洲体稳固后,现在的老虎滩已是绿树成荫”,谈起洲滩防护效果,马一的眼里闪着幸福的光芒。

“孔洞之间,各类水生生物交织如流,油油的水草在河底轻轻招摇。”这是东流水道生态涵养区的未来场景。据悉,V标段项目部通过在莲花洲港水底铺设生态鱼槽排,在水中布置W型的透水框架坝,用人工模拟的方式为水生生物搭起了温馨的新家。同时,通过增殖放流、培养水草,吸引鱼虾在此安家。并且,在岸边配合树立船舶导航牌和宣传标语,提醒船舶绕航。马一介绍,虽然东流水道的湿地营造、生态涵养区等生态项目,在武安段航道的沙洲、戴家洲等水道工程规划中也有一些涉及。但是,目前只有5标段莲花洲港的生态涵养区率先进入建设阶段,其他标段的生态涵养区和湿地营造项目尚未开工。“水生生物自得其乐,往来船舶通航无阻,实现整治工程效果和生态保护的协调,这便是我们设计建设生态涵养区的初衷和总的治理思路”,马一介绍道。

另外,对水生生物的保护也是V标段一大亮点。宋云涛介绍,长江江豚具有水中大熊猫之称,目前长江之中仅存1000头,为了避免施工对江豚造成伤害,现在每艘船舶都安装了进口的驱豚仪,通过无害声波对将江豚驱逐出施工水域,避免其误撞施工船舶或受到惊吓。

除了生态结构方面的创新,在工程施工质量管控上,东流水道整治项目部也采取了一系列新举措。

“以前在护岸施工验收时,只需要拍摄照片,但现在还需要拍摄视频”,宋云涛介绍,在施工质量管控上,项目部实现了360度无死角的痕迹化管控。现场施工中,一些违法违规施工行为将会被视频记录下来上传到项目部,并督促相关人员及时纠正错误。

“抛石施工看似简单,实则每一块石头的抛掷都有施工标准”,宋云涛介绍,现在每艘抛石施工船都安装了声呐检测系统。在抛石施工中,可通过声呐框扫实现对每一块抛石的落置点、投掷高程、抛石层厚度等是否符合施工标准进行监督管控。

在宋云涛的手机上,点开BIM(建筑信息模型化系统)软件,整个东流水道整治工程尽收眼底,河道水位、河床形态、洲滩面积等各项工程信息一目了然。宋云涛介绍,BIM系统现已全面应用到工程施工之中。通过BIM数字化建模,可对长江水位、河床演变规律、施工工艺等进行分析和技术交底,大大增强了航道整治的直观化和精准化水平。

宋云涛告诉记者,东流水道整治工程非常重视科技创新,在工程招标时便要求中标单位拿出1.5%的资金用于科技创新和BIM系统搭建。“以整个武安段40亿的工程资金计算,将有6000万的资金投入到科技研发,这将促使武安段航道整治形成很大的科研成果。”

 

筚路蓝缕,工艺创新引领材料革命

施工材料质量好,工程质量才有保障。2018年7月16日,为了提升工程施工所需的混凝土预制构件质量,长江南京航道工程局组织10余人的工作专班进驻东流镇,组建了安徽长瑞建材有限公司(以下简称长瑞公司)。“专班成员之前主要是从事船舶驾驶、轮机和行政管理等工作,对于混凝土预制构件行业,从知识储备到人员积累,几乎都是一张白纸。”长瑞公司技术工作组组长李伟亮介绍道,“大家从无到有,历时228天,终于在一片荒地和废旧厂房的基础上,完成了基建手续、设备定型、地质勘探、设计出图、土建钢构施工、设备安装、劳务组织、原材料供应、天然气引入、用电增容、联合调试等一系列工作,实现了自动布料机、高频振动台、两级养护窑等设备组成的半自动机械化流水线生产模式,打造了行业内唯一一家D型联锁块机械化生产工厂。

齐腰高的高频振动台上,一片片D型联锁块缓缓滑动,布料、振捣、进窖高温蒸养、最后成品起吊。没有漫天扬尘,没有震耳欲聋的机器轰鸣声,也没有灰头土脸的工人。从物料运输到脱模出品,实现了生产环节机械化。这是记者在东流水道航道整治项目部的预制构件生产基地——长瑞公司工厂看到的场景。

长瑞公司技术组组长李伟亮介绍,“D型联锁块是长江航道整治大量使用的预制构件,但以往的联锁块生产,都是靠天吃饭。大多通过露天预制场生产,夏天的时候要1天才能脱模,冬天甚至要等2至3天。另外,占用场地大、投入模具数量多。而通过半自动机械化流水线生产,实现了从布料、振捣、蒸养到产品起吊的全环节室内进行,场地占用减少,对生态环境的影响大大降低。”

长瑞公司总经理陶海峰告诉记者,“通过机械化生产,6至7小时便能脱模出品,生产效率也更稳定。目前一天能生产200多片联锁块,未来还将对设备、模具等进一步优化,继续提高产能。”

生产工艺的革新,大大提升了施工材料的质量。“传统的露天生产受人为因素及天气状况的影响,生产质量不稳定、安全管理风险高。而现在,通过工厂的机械化生产,实现了布料量、振捣频率等关键工艺的标准统一化,产品质量可控有保障。”陶海峰介绍道。

“技术红利要与行业共享”,陶海峰介绍道,由于长瑞公司实质性介入D型联锁块生产行业,推动D型联锁块的市场价格下降了约100多元/m3。仅以武安段项目对D型联锁块的约28万m3的需求计算,市场价格的下降,可为武安各施工单位共节约成本约4000万元。

 

放眼未来,不负历史重托继续前行

据悉,武安段工程建成后将实现6米水深、200米航宽。江海船通航吨位将由现在的5000吨提升至10000吨,13000吨级内河货船、以及4艘5000吨级驳船船队可常年直达武汉,长江航道中部梗阻将被彻底打通。

宋云涛表示,武安段6米水深航道贯通之后,武汉将成为受益最大的城市,各地的物资、技术等优质资源将汇聚武汉,武汉将成为全国一大重要的水运枢纽。同时,未来长江三峡的生态调度功能将进一步趋于正常化,真正实现“枯季不枯,洪季不洪”的生态调控功效。之前仅仅依靠长江三峡的水位管控,下游水道疏通程度还不够,还是会出现“枯季枯,洪季洪”的现象。未来,长江下游航道的蓄洪分流功能将为三峡的生态调度提供强力支撑。

“通过总结多年来长江航道整治经验,行业内对于长江航道的演变规律已经初步掌握”,宋云涛告诉记者,“在6米水深航道整治工程竣工后,长江航道整治工作还将继续进行,但是更多的是由江港航道部门进行日常性生态养护而不是大型建设。一般情况下,航道通航率将保证在98%以上,如果遇到特殊水文年导致河道淤积,则可通过机械性疏浚保持航道通畅。”

对比其他国家航道整治特点,马一介绍,在国外,像中国这种系统性的集中航道整治工程很少,他们更多的是长达几十年的长期性航道整治。宋云涛告诉记者,这与水道对于各国的意义不同有关。“国外的水道整治更多出于环保而非运输需求,而长江横贯祖国中部,在新中国成立前,长江水运是我国举足轻重的交通运输方式。虽然新中国成立后,由于铁路等其他运输方式的飞速发展,水运相对衰落。但是近年来,随着沿江经济带的发展和生态环保的呼声越来越高,水运作为相对绿色廉价的运输方式,越来越被重视起来,从十二五时期开始,长江航道整治也逐渐被提上日程,而未来,国家对于长江航道整治的重视度将会越来越高。”

 

责任编辑:陈珺

 

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