航道养护工程安全管理难点及策略研究
摘要
关键词
正文
水路运输作为综合交通运输体系的重要组成部分,其建设养护对于保障航运安全具有至关重要的作用。然而,随着水路运输的高效运转和自然环境的不断变化,水运工程面临着日益复杂的挑战。本研究以常熟市苏虞线(唐家宅基河~界泾河)航道整治工程为具体案例,分析了水运工程的整体概况,包括工程设计要点及实施过程中遇到的重难点问题。通过系统分析施工安全、质量安全及生态安全风险,剖析了水运工程安全管理面临的复杂和多样性。并提出了应急管理体系、质量优化管理策略以及生态安全等针对性措施,旨在为水运工程提供一套科学、系统的安全管理方案,为相关从业者的水运工程安全管理工作提供参考。
1 引言
航道作为水路运输的重要基础设施,承担着连接水域、促进经济交流的重任。其建设养护工作的好坏直接关系到航运安全、运输效率及生态环境的可持续发展。然而,随着水路运输的高效运转和自然环境的持续变化,水运工程面临着前所未有的挑战[1]。特别是近年来,随着全球经济一体化的加速和航运业的蓬勃发展,水运工程的安全管理问题日益凸显,成为制约水上交通发展的重要因素。
本研究以常熟市苏虞线(唐家宅基河~界泾河)航道整治工程为具体案例。从施工安全风险、质量安全风险及生态安全风险三个方面入手,系统剖析水运工程安全管理面临的复杂性和多样性。提出了构建全面的应急管理体系、实施质量优化管理策略以及加强生态安全管理等针对性措施,旨在为水运工程提供一套科学、系统的安全管理方案,为相关从业者的水运安全管理工作提供了有益的参考和借鉴。
2 项目概况
本项目整治里程长度为1.002 km,左岸现状为土质岸坡,由于水土冲刷严重,导致航道河床淤积,对船舶通行造成了不利影响。本项目旨在通过航道疏浚和护岸工程,提升航道通航能力。按照Ⅴ级航道标准进行设计和施工。
2.1 工程设计
本项目设计底宽为35m,底高程为-1.87m,边坡坡度为1:5,以确保航道畅通无阻,满足船舶通行需求。护岸前沿线与航道中心线距离不小于25m,压顶高程设为2.63m,前沿处特设3m宽平台,以增强护岸的稳定性和安全性。护岸后方构建二级堤岸,堤顶高程3.43m,宽度3m,外侧边坡1:2,内侧边坡1:1,与护岸压顶间留有至少0.5m宽的平台,形成完善的防护体系,保障航道长期稳定运行。
2.2 重难点分析
在本航道整治工程中,不断航施工带来了极大的安全挑战。在保持航道畅通的同时进行施工,意味着施工船舶与通航船只将在同一水域内共存,这增加了碰撞、搁浅等安全事故的风险。航道疏浚作业也可能会引发水体悬浮物浓度的增加,进而对周边水环境和生态环境造成破坏。此外,不同的护岸结构型式对施工材料、机械和技术有着不同的要求,如何根据工程实际情况,科学合理地组织施工,确保各种护岸结构的质量与安全,也对管理人员的施工技术和管理水平提出了较高的要求。
3 项目风险评估
疏浚工程、护岸工程均为复杂的水上作业,面临着多方面的风险挑战。其中,施工安全风险涵盖了船舶航行安全、设备操作风险以及水文气象带来的不确定性,设备长时间高强度运行也易引发故障。此外,质量安全和生态安全风险也可能对工程质量造成损害,或对周边生态环境带来不可逆的影响。
3.1 施工安全风险
3.1.1 船舶航行安全
在通航航道疏浚项目中,施工船舶与通航船舶的交叉作业构成显著风险。施工船舶在航道内作业,其定位、抛锚等操作会改变局部通航环境,而通航船舶若未能及时获取相关信息,易误入危险区域。在能见度不良的条件下,如雾天、夜间,船舶间的瞭望受限,灯光信号可能难以识别,进一步增加了碰撞风险[2]。
此外,船舶航行安全受到船员操作水平影响较大。船员的操作失误或安全意识不足,如未按规定航线航速行驶、未穿戴必要的安全防护用品等,都可能对航行安全构成威胁。特别是在复杂的施工环境中,船员的操作稍有不慎,就可能引发安全事故,对船舶、设备及人员安全造成严重损害。
3.1.2 设备操作风险
施工船舶与护岸结构间的相互作用可能导致意外碰撞,特别是在狭窄或水流湍急的航道中。护岸工程的进行,如打桩、筑堤等作业,不仅改变了航道原有的边界条件,还可能影响水流流态,从而给船舶航行带来额外的安全隐患。若施工区域未能设置明确的警示标志或缺乏有效的通航引导措施,通航船舶误入施工区域的风险将显著增加。
3.1.3 水文气象
在通航航道疏浚及护岸工程中,强风、暴雨等恶劣天气可能导致疏浚船舶操作困难,增加碰撞风险,同时影响护岸工程中施工材料的运输与堆放。水流湍急时,护岸结构可能受到较大冲刷力,进而影响其稳固性。此外,水位骤变不仅影响疏浚设备的作业效果,还可能对护岸结构造成侵蚀,特别是在水位较高或潮汐变化大的区域,护岸施工更易受影响。
3.2 质量安全风险
疏浚工程通过调整航道底宽、底高程及边坡坡度等参数,旨在确保航道的畅通无阻。然而,在实际施工过程中,若未能精确控制疏浚深度和宽度,可能导致航道形态偏离设计要求。边坡过陡或过缓均可能影响航道的整体稳定性和安全性。护岸工程在设计阶段,需充分考虑护岸前沿线与航道中心线的距离、压顶高程、平台宽度等参数,以确保护岸的稳定性和安全性。在具体施工中,若材料质量不达标或施工工艺不当,均可能导致护岸结构出现裂缝、沉降等质量问题。特别是对于木桩护岸和预应力混凝土护壁桩等结构,若木桩腐朽或混凝土桩出现破损,将直接影响护岸的防护效果。
3.3 生态安全风险
本次航道整治,疏浚作业可能会直接扰动水底的沉积物,引发水体悬浮物浓度的大幅上升,这不仅破坏了水生生物的原有栖息环境,还可能因水体浑浊遮挡阳光,影响水生植物的光合作用,进而威胁整个水生生态系统的食物链基础。同时,疏浚过程中改变的水流模式和河床形态,可能导致部分物种的分布区域发生变化,甚至威胁其生存。未能有效处理的疏浚泥沙若被随意排放,易造成下游河道的淤积,影响河流畅通,还可能因含有害物质而对水质造成二次污染,进一步加剧对生态环境的破坏。
4 安全管理策略
4.1 应急管理体系
为确保在面临突发事件时能够迅速、有效地做出响应,水运工程的应急管理体系至关重要。建设单位通过建立全过程监督体系强化对项目应急管理的管控,协同审核项目部应急处置方案,与项目部共同开展应急训练和学习,提高应急救援水平。将应急管理成效纳入履约评价体系,对通讯异常中断、专项资金违规使用等情形启动合同款项暂扣程序。同步强制项目部落实应急指挥人员全天候通讯值守要求定期维护含备用联系渠道的救援人员名册。
此外,必须建立完备的应急保障措施,需根据施工特点储备应急装备和设备,并明确责任人负责日常维护和保养。同时,应急物资也充分储备,包括挖掘机、起重机等重型装备,以及常用物资。并与外协单位建立紧密联系,确保在紧急情况下能够迅速获得外部支援,及时确定最佳救援路线,为救援行动赢得宝贵的时间。
4.2 质量优化管理
4.2.1 质量管理体系
在本项目的质量优化管理中,质量管理体系发挥着至关重要的作用。本项目需以项目经理为质量安全管理第一责任人,项目经理为技术领导核心,共同建立健全质量管理体系,明确各岗位的质量管理职责。通过质检部门质量检验与评定、技术员的施工工序质量掌控和工程部的生产资源调配与质量保证措施落实,形成全方位、多层次的质量管理网络(如图1)。以确保施工过程的规范化、标准化,有效提升工程质量,为项目顺利进行和优质完成奠定基础。
图1水运工程质量安全管理体系
4.2.2 质量保证措施
水运工程的质量保证措施已被学者们广泛研究,本研究重点对原材料和半成品的质量控制上进行讨论。对于原材料,需严格把控其进场验收和管理。以钢材为例,进场时必须提供完整的材料质保书,详细记录编号、接收单位、代表规格批量、主要性能指标等信息,并加盖厂方检验章。材料员对质保资料和材料实物进行双重验收,确保钢材的质量符合施工要求(如图2)。
图2 材料验收流程
此外,对碎石、商混、土工材料等原材料需进行严格的进场验收和管理,建立材料消耗台帐,制定详细的材料控制办法和降耗指标,进一步降低材料成本和提高施工效率。在半成品的质量控制上,同样需采取严格的措施。对于用于工程上主受力桩等关键部位的半成品,要求其提供完整的产品质保书,并经过具有检验资质的检测单位进行试验或检测合格后方可使用。
4.3 生态安全管理
4.3.1 环保疏浚设备
在水运工程中,环保疏浚设备能够高效应对各种复杂的航道条件,如深水区域、硬底质河床以及含有大颗粒物的航道等。通过挖掘装置和筛选设备,环保疏浚设备能够精确地将航道底部的泥沙、石子等污染物进行分离和清理,确保航道的畅通无阻,近年来在航道维护领域得到了广泛关注和应用。
最重要的是,环保疏浚设备在作业过程中注重生态保护。采用低排放技术和生态友好型材料,能够显著降低对周围环境的污染和破坏。与传统的疏浚设备相比,环保疏浚设备在噪音和振动控制方面也具有应用优势,可有效减少施工对周边生态环境和居民生活的影响。
4.3.2 沉积物处理
在水运工程中,传统的处理方式往往忽视了沉积物的潜在价值。通过采用沉积物固液分离技术和固体化技术,可以有效地将沉积物中的固体颗粒与水体进行分离,并进一步固化处理,以减少其对环境的污染。同时,将沉积物用于土壤改良,可以显著提升土壤的肥力和结构,部分沉积物也可制备成有机肥料,或作为建筑材料的原料,如用于制备水泥、砖块等,从而减少对天然资源的开采[3]。
5 结论与展望
针对水运工程的安全管理难点及策略进行了深入探讨,本研究以常熟市苏虞线(唐家宅基河~界泾河)航道整治工程为案例,分析了施工安全风险、质量安全风险及生态安全风险,发现水运工程安全管理面临着复杂性和多样性的挑战,并提出了构建全面的应急管理体系、实施质量优化管理策略以及加强生态安全管理等具体措施,为水运工程的安全管理提供了有效方案。
随着水运工程技术的不断进步和管理理念的持续更新,水运工程的安全管理水平将得到进一步提升。同时,应加强对新技术、新材料、新工艺的研究与应用,推动水运工程向更加智能化、绿色化的方向发展。
参考文献
[1]唐晓暄,雷潘,陈奕超.江苏省干线航道养护科学决策体系研究[J].中国水运,2025,(04):9-11.DOI:10.13646/j.cnki.42-1395/u.2025.04.004.
[2]刘春晓.浅析通航航道疏浚安全管控措施[J].中国设备工程,2025,(S1):59-60.
[3]董广博,江亮.疏浚工程的沉积物处理及资源化利用研究[J].黑龙江水利科技,2024,52(12):6-8+42.DOI:10.14122/j.cnki.hskj.2024.12.004.
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