Công trình biển có những đặc điểm nổi bật , ảnh h−ởng đến toμn bộ quá trình thiết kế, chế tạo cấu kiện, thi công vμ khai thác. Những đặc điểm chủ yếu lμ:
(i) Tính đa dạng về kiến trúc, kết cấu
(ii) Tính xa bờ vμ tính độc lập đén mức cô lập
(iii) Đòi hỏi tính bền vững cao vì chịu nhiều yếu tố ngẫu nhiên tác động
(iv) Quá trình khai thác dễ gây ô nhiễm cho môi tr−ờng do trμn dầu, phụt dầu, thải bổ các chất thải công nghiệp.
(v) Giải pháp kết cấu hoμn toμn phụ thuộc giải pháp thi công
(vii) Sự đáp ứng các điều kiện sửa chữa, duy tu công trình, máy móc thiết bị khó khăn vì xa đất liền.
(viii) Đời sống vật chất vμ tinh thần khó khăn, tẻ nhạt, các điều kiện lao động vμ nghỉ ngơi khó khăn.
Để xây dựng công trình biển có các b−ớc:
• Công tác thi công trên bờ : Lμm các công tác chế tạo cấu kiện, nguyên vật liệu, lắp ráp, khuyếch đại đến mức tối đa vμ sắp xếp vận chuyểnây dựng.
• Vận chuyển cấu kiện, các thứ đã chuyển bị trên bờ ra vị trí xây dựng
• Tạo dựng thiết bị thi công trên biển
• Lắp dựng công trình từ chìm đến nổi
• Lắp dựng thiết bị vận hμnh khoan vμ thu hồi sản phẩm, hệ chứa, hệ neọ
Công trình biển có yêu cầu an toμn cao nên ng−ời kỹ s− t− vấn giám sát cần hết sức l−u tâm để đề ra các yêu cầu cho nhμ thầụ
Các yêu cầu về an toàn trong việc xây dựng công trình biển:
• Sự an toμn công trình biển lμ thể thống nhất của toμn bộ quá trình đầu t− vμ xây dựng:
Không thể tách rời sự an toμn của công trình chỉ trong khâu thi công mμ phải hình dung sự an toμn của công trình trong toμn bộ các khâu từ khảo sát, thiết kế đến thi công vμ vận hμnh. Nếu tách rời từng khâu sẽ sinh phiến diện mμ để xảy ra sai sót. Các số liệu sử dụng cho thiết kế phải đảm bảo độ tin cậy caọ Ngoμi yếu tố về trữ l−ợng dầu khai thác còn phải tìm hiểu các số liệu về xây dựng công trình một cách rất chi tiết , tỷ mỷ. Những dữ liệu cơ bản cần xác định với việc xây dựng công trình biển lμ các dữ liệu về gió , sóng bao gồm sóng tiền định vμ sóng ngẫu nhiên, hải l−u do các tác động dòng chung, dòng triều vμ dòng do bãọ Các tác động ảnh h−ởng đến tính toán công trình biển nh− sinh vật bám trên bề mặt công trình biển, sự ăn mòn vật liệu của n−ớc biển, nhiệt độ không khí vμ n−ớc khu vực xây dựng, động đất, nồng độ vμ thμnh phần hoá của n−ớc biển, số liệu khí hậu nh− l−ợng m−a, số ngμy nắng, h−ớng gió, s−ơng mù, mây, các số liệu về khí t−ợng của khu vực xây dựng . Số liệu địa chất đáy biển khu vực xây dựng, tình trạng đáy biển nh− độ sâu, cấu trúc địa tầng, sinh thái vμ các công trình của con ng−ời đã có tại nơi xây dựng.
Giải pháp thiết kế chung phải phù hợp với quy mô công trình, tình hình chung tại vị trí xây dựng bao gồm luồng lạch, giao thông, khí t−ợng, khí hậu, địa chất, độ nông, sâu, trữ l−ợng vμ thời hạn dự báo khai thác, các ph−ơng tiện, thiết bị sử dụng. Chọn giải pháp thiết kế cần l−u tâm đến những vấn đề chủ yếu lμ cấu trúc nâng đỡ, biện pháp bảo đảm an toμn khi lμm việc, tiện nghi cho lao động vμ sinh sống trên biển. Vấn đề sử dụng vật liệu xây dựng quyết định hình thái công trình. Xác định tải trọng
vμ lựa chọn tổ hợp tải trọng để đảm bảo cho công trình đủ an toμn vμ kinh tế. Có 5 loại tải trọng chính nh− sau:
Tải trọng th−ờng xuyên gồm tải trọng của bản thân kết cấu, trọng l−ợng ballat, thiết bị máy móc đặt th−ờng xuyên vμ không th−ờng xuyên nh−ng trong thời gian dự báo tr−ớc khá dμi hạn, áp lực thuỷ tĩnh . . .
Tải trọng hoạt: tải trọng do nhu cầu khai thác, tải trọng cần trục, nguyên vật liệu chứa đựng nhất thời, neo cập tầu, máy bay trực thăng . . .
Tải trọng do biến dạng lμ loại tải trọng tác động gián tiếp nh− nhiệt độ, co ngót, chùng ứng suất, lún không đều . . .
Tải trọng do môi tr−ờng nh− sóng, gió, dòng hải l−u, động đất, sinh vật bám, băng tuyến . . .
Tải trọng do sự cố nh− do nổ, cháy, rơi vật, mất áp suất, va chạm . . .
Các tải trọng trên phải xét trong đầy đủ đối với các giai đoạn thi công vμ khai thác công trình. Khi lựa chọn tải trọng phải l−u tâm đến tính chất tác động. Cần phân biệt tải trọng trực tiếp hay gián tiếp, do môi tr−ờng hay do con ng−ời, có vị trí cố định hay di chuyển, có hiệu ứng động hay không, ngẫu nhiên hay tất nhiên, th−ờng xuyên hay tạm thờị
Trạng trhái tác động của tải trọng cần phân biệt lμ bình th−ờng hay cực đạị Tuỳ theo ph−ơng pháp luận về tính toán mμ lựa chọn hệ số độ tin cậy, lựa chọn hệ số tải trọng vμ tổ hợp tải trọng.
Ph−ơng án thi công gắn liền với giải pháp thiết kế kết cấu công trình. Từng ph−ơng án chế tạo, vận chuyển, lắp dựng đòi hỏi có những tr−ờng hợp riêng về tải trọng. Cần rμ xoát để không sót tải trọng nh−ng cũng đảm bảo tính kinh tế của công trình.
* Các yêu cầu an toàn cho ng−ời làm việc trên biển:
Môi tr−ờng lao động trên biển không lμ môi tr−ờng truyền thống, quen thuộc với sinh hoạt của con ng−ờị Do đó, vấn đề bảo hộ cũng nh− bảo đảm cuộc sống trên biển cần đ−ợc l−u tâm đặc biệt.
Ng−ời lμm việc trên biển phải đ−ợc kiểm tra sức khoẻ vμ sức khoẻ phải đảm bảo lao động đ−ợc. Ng−ời lμm việc trên biển phải có tinh thần vững vμng. Do cuộc sống phải xa đất liền, xa những điều kiện cấp cứu phổ thông nên ng−ời lao động trên biển phải có tinh thần tự lo cho mình. Tại nơi lμm việc trên biển phải bố trí y tế cấp cứu để có thể sử lý đ−ợc những tr−ờng hợp thông th−ờng. Ng−ời lao động trên biển phải đ−ợc kiểm tra sức khoẻ định kỳ không châmh hơn 6 tháng/lần. Vấn đề phòng bệnh vμ chữa bệnh cấp cứu đ−ợc đề ra nghiêm túc.
Trong quá trình lμm việc, sự di chuyển giữa các công trình hoặc giữa công trình biển với đất liền cần đảm bảo an toμn tuyệt đốị Quá trình bốc xếp hμng hoá, trục cẩu lμ quá trình hay gây tai nạn, phải có quy trình chặt chẽ, phải có quy định rất cụ thể vμ công nhân cần thao tác thμnh thạo vμ cẩn thận.
Điều kiện lao động luôn tiếp súc với dầu, với khí dễ gây nổ, gây cháy cũng nh− phải tiếp súc với các chất độc hại nên cần hết sức cẩn thận vμ bảo đảm ph−ơng tiện cứu trợ kịp thờị
Công tác lặn khá phổ biến với điều kiện lao động ở công trình biển. Sự phòng hộ cũng nh− quy trình để lặn phải đ−ợc ng−ời lao động nắm vững vμ thực hiện các điều kiện an toμn lao động nghiêm túc.
Sự bất trắc về thời tiết, khí hậu, thiên nhiên . Cần có biện pháp đề phòng rủi ro thoả đáng thì lao động trên biển giảm đ−ợc nhiều mối lo lắng. Cần tuân thủ nghiêm ngặt phép sử lý khi có ng−ời bị tai nạn, khi có ng−ời rơi xuống biển cũng nh− khi gặp gió to, sóng lớn hoặc khi thấy có tín hiệu nghe nhìn lạ th−ờng hay xảy đến.
* Những tiêu chí cần l−u ý khi lắp đặt an toàn công trình biển:
• Khoảng cách an toμn của vị trí lắp đặt:
Vị trí lắp đặt công trình biển phải cách luồng di chuyển th−ờng xuyên của tμu thuyền của các luồng vμo cảng, khu vực hoạt động của cảng tối thiểu lμ 30 mét.
• Kiểm tra đáy biển:
Phải lặn để kiểm tra đáy biển nơi đặt công trình. Đáy công trình không đ−ợc có các v−ớng vấp, cản trở sự xây dựng công trình. Không đ−ợc có các mỏm đá, phay, m−ơng , xác tμu đắm hoặc ngay cả những đ−ờng ống, cáp điện thoại, miệng giếng đã bỏ . . .
• Hạ cọc neo vμ ống dẫn h−ớng:
Mọi biện pháp thi công phải dựa vμo các thông số khảo sát về nền. Việc hạ cọc neo cho phép xác định lực khoan sâu vμ lực giật thí dụ của sóng gây rạ
Đối với nền yếu có thể khoan cμng sâu cμng tốt vμ ít nhất đến độ sâu hơn chỗ đất mμ cọc neo đủ chịu vμ sμn khoan hoạt động đ−ợc. Có thể, khi cần thiết thì khoan bên trong các cọc vμ ống dẫn h−ớng.
• H−ớng của công trình biển:
H−ớng của công trình biển phải đặt sao cho gió chủ đạo không thổi khí, thổi dầu hút từ giếng lên hắt về phía các động cơ đốt trong, bộ xả hơi vμ nồi hơi đặt trên dμn máỵ Ngoμi ra, bộ phận điều khiển từ xa, các bộ phận an toμn của miệng giếng, sân bay trực thăng, các điểm neo tầu dịch vụ phải bố trí xa miệng giếng.
H−ớng của dòng hải l−u phải thuận tiện cho điểm neo tμu dịch vụ. H−ớng gió chủ đạo phục vụ tốt cho việc cất cánh vμ hạ cánh của sân đỗ trực thăng.
Vị trí điểm kiểm soát chung của công trình phù hợp với h−ớng di chuyển của mặt trời vμo các thời điểm trong ngμỵ
Th−ờng việc bố trí h−ớng của công trình biển phải xem xét kỹ trong mối liên quan đến sự vận hμnh cuả công trình biển. Nếu việc bố trí h−ớng có quá nhiều khó khăn thì phải l−u tâm đặc biệt đến sóng lừng. Khi có sóng lừng mọi thao tác trên sμn phải giảm đến mức tối đa, tuân theo những chỉ thị nghiêm ngặt khác để đề phòng việc phụt dầu hay phụt khí từ giếng.
6.5 Kiểm tra việc lắp đặt công trình biển:
Trên công trình biển cố định hay di chuyển đ−ợc phải lắp hệ thống dụng cụ kiểm tra để nhận biết đ−ợc tính trạng ngang bằng vμo bất kỳ thời điểm nμo vμ th−ờng xuyên. Với các công trình biển nổi, phải lắp các thiết bị kiểm tra độ lệch nghiêng về một bên ( list ), độ lệch dọc tμu, thuyền, độ chíu mũi hay hếch mũi tμu ( trim ). Phải có dụng cụ kiểm tra độ tròng trμnh ( rolling ) , biên độ nhấp nhô ( pitching ) cũng nh− độ căng của dây neo nếu sử dụng các loại dây neo truyền thống.
6.6 Tín hiệu hμng hải vμ hμng không
Các công trình biển dù cho sử dụng vμo bất kỳ mục đích nμo đều phải lμm tín hiệu để ban đêm nhận ra đ−ợc từ bất kỳ h−ớng nhìn nμọ Tín hiệu phải đ−ợc cung cấp bằng hai nguồn điện : nguồn điện máy phát chính vμ nguồn điện phát bằng máy dự phòng. Ngoμi ra còn nguồn phát bằng accu, đèn chính vμ đèn dự phòng khi đèn chính bị hỏng. Khi tín hiệu đèn bị hạn chế do tầm nhìn xa bị s−ơng mù hoặc m−a, tuyết ,lμm kém tầm nhìn rõ phải bổ sung bằng tín hiệu âm thanh nh− kèn báo, còi thổi theo chu kỳ.
Tín hiệu đề nhận biết công trình biển phải nhận biết đ−ợc từ mọi h−ớng. Chữ trên bảng tín hiệu phải có độ cao chữ trên 1 mét, chiều dμy chữ trên 10 cm viết mμu đen trên nền vμng. Những biển nμy phát sáng vμo ban đêm để ban đêm vẫn nhận diện đ−ợc công trình biển.
Khi đặc biệt, tín hiệu nhận biết công trình biển đ−ợc bổ sung bằng hệ thống phaọ Mọi công trình biển mμ các đặc tr−ng công trình hoặc địa điểm công trình gây nguy hiểm cho hμng không, đặc biệt lμ các công trình khoan, phải lμm hệ tiêu cho máy baỵ
Nguồn điện cho tiêu báo hμng không cũng phải cung cấp từ hai nguồn nh− tín hiệu hμng hảị
Một số quy định về tín hiệu đ−ợc sử dụng rộng rãi trên thế giới nh− sau:
• Khi công trình cao trên 50 mét so vói mặt n−ớc biển phải có giấy phép của cơ quan quốc phòng vμ cơ quan điều hμnh không l−ụ
• Hệ tiêu báo ban ngμy sử dụng nền trắng chữ đỏ hoặc nền trắng, chữ da cam.
• Khi dùng đèn thì dùng đèn mờ, ánh sáng mμu đỏ, c−ờng độ sáng không nhỏ hơn 10 nến, c−ờng độ mạnh chỉ sử dụng ở những nơi đặc biệt. Số l−ợng đèn vμ sự bố trí phải sao cho từ mọi h−ớng có thể nhận ra đ−ợc công trình biển .
Những thông tin sau đây cần đ−ợc thông báo cho nhμ quản lý vùng biển để thông báo đi các ph−ơng tiện tμu, thuyền hoặc công trình biển liên quan:
+ Sự có mặt của công trình biển, sự rời chỗ hoặc sự nhô cao cản trở hμng hải vμ hμng không.
+ Mọi công việc tạo ra địa chấn nh− nổ mìn, gây trở ngại cho tμu chiến, tμu th−ơng mại, tμu đánh cá, tμu công vụ hay tμu dạo chơị
+ Ngμy bắt đμu công tác vμ thời gian thực hiện công tác đó.
+ Nội dung công tác mμ nếu không nắm đ−ợc những thông tin nμy sẽ gây ra sự cố vμ các điều l−u ý khác.
+ Khoanh vùng công tác hay địa điểm của công trình biển. Phải xác định toạ độ địa lý thật chính xác.
+ Ph−ơng tiện sử dụng cùng với sự xuất hiện công trình biển nh− máy bay trực thăng, tμu dịch vụ, tμu hộ tống.
Những thông tin mμ đơn vị quản lý vùng biển phải nắm lμ: - Đặc tính chung của công trình
- Số hiệu để nhận diện công trình
- Đặc tr−ng tín hiệu hμng hải mμ công trình phát tín hiệu - Đặc tr−ng của tiêu báo hμng không mμ công trình phát báọ
- Những cản trở cho việc đánh cá nh− việc neo, vòng vây , ván khuôn, cọc chìm, miệng giếng.
* Tàu dịch vụ:
Để phục vụ một công trình biển, th−ờng có những tμu dịch vụ. Số l−ợng tμu vμ các đặc tính kỹ thuật của tμu đ−ợc xác định theo các nhiệm vụ: loại công trình biển, vμ các điều kiện lắp đặt công trình biển vμo vị trí, điều kiện khí t−ợng cụ thể tại vị trí đặt công trình biển, vμ nhiệm vụ của tμu dịch vụ phải đảm đ−ơng. Tμu dịch vụ phải đáp ứng đ−ợc yêu cầu lμ có tính năng cơ động caọ Tμu dịch vụ phải dễ neo vμ dễ tháo neo, thuận tiện trong việc chuyển ng−ời vμ vật liệu trên biển.
Cầu tμu phải có khả năng quan sát từ mọi phíạ Máy chính, chân vịt guồng, bánh lái của tμu dịch vụ phải kiểm tra trực tiếp đ−ợc ngay từ trên cầu tμụ
Mặt sμn tμu để nhận hμng cũng nh− mạn tμu phải dọn sạch máy móc, trang bị, không đ−ợc gồ ghề lμm ảnh h−ởng đến các thao tác bỏ neo, móc chuyển hμng. Nơi chứa hμng cố định phải thụt vμo trong sμn tμu vμ thụt vμo trong mạn tμụ Cầu tμu dịch vụ không đ−ợc tr−ợt nên mặt cầu tμu phải phủ lớp ván dọc dμy từ 10 ~ 15 mm trên lớp ván ngang bên d−ới dμy 25 ~ 30 mm. Không đ−ợc để hμng ở cầu tμụ Cầu tμu không đ−ợc để cho n−ớc chảy qua nh− máng dẫn n−ớc, dμu lμ n−ớc m−a hay n−ớc do sóng đánh, sóng trμn.
Điểm cặp mạn tμu để rỡ hμng hay cho ng−ời lên xuống tμu dịch vụ phải có biển báo cho mọi ng−ời cùng thấỵ Loại công trình biển có sμn tự nâng, sự chênh lệch lớn giữa cao trình cầu, sμn công tác vμ cao trình tμu dễ gây ra va đập dây buộc tμu vμo cọc cột của công trình biển cần đ−ợc liệu định tr−ớc, tránh việc để dây neo buộc tμu lμm ảnh h−ởng đến kết cấụ Chú ý rằng khi tμu dịch vụ cặp mạn với công trình biển có thể xảy ra sự cố sóng đánh, gió tạt lμm cho tμu va đập vμo công trình lμm h− hỏng tμu hay công trình. Chỉ cho tμu dịch vụ đ−ợc cặp mạn công trình biển khi điều kiện sóng, gió, dòng chảy cho phép.
Phải dự phòng điểm để rỡ hμng vμ lên xuống ng−ời ở hai điểm đối xứng nhau trên công trình biển để công việc không bị ảnh h−ởng nhiều khi thời tiết xấụ
Lựa chọn máy bay phụ thuộc nhiệm vụ xác định nh− dùng máy bay để chuyển ng−ời ốm, để di chuyển ng−ời, để tiếp tế nguyên liệu, l−ơng thực, thực phẩm . . .