淺析液壓抓斗式挖泥船施工方法

摘 要： 文章分析了液壓抓斗式挖泥船在水利工程中的應用，主要介紹了液壓抓斗式挖泥船生產技術指標、施工方法，從實用的角度介紹了在水利工程施工中，河道疏浚工程特殊工況條件下施工的優越性和先進性。

關鍵詞： 液壓抓斗式挖泥船 定位樁液壓抓斗式挖泥船 河道疏浚工程

一、概述

液壓抓斗式挖泥船以其獨特優越性、適應性，在航道整治、碼頭、駁岸等工程建設領域已應用較為廣泛。目前，在水利工程中河道疏浚工程施工主要以絞吸挖泥船施工為主。隨著現代水利工程河道疏浚施工項目多樣性的變化，絞吸式挖泥船因自身施工條件的限制，增加了其遇到特殊工況條件（臨時圍堰拆除、障礙物清除等）下施工局限性。實踐證明，液壓抓斗式挖泥船在特殊工況條件、施工效率等方面彰顯其優越性和適應性，因此，液壓抓斗式挖泥船是適應現代水利工程施工的比較先進的疏浚設備。

二、生產技術指標

液壓抓斗式挖泥船的生產技術指標主要指是抓斗斗容和施工生產效率。其中，斗容是指抓斗的除水容量，具體根據施工機械型號而定，目前正常內河施工液壓抓斗式挖泥船斗容為1.0m3。施工生產效率是衡量挖泥船施工生產能力的一項重要指標，具體可通過下式計算：

W=K1·K2·V·N/K3

W——挖泥船生產效率，單位m3/h；K1——充泥系數，即斗內實際裝土體積與抓斗容積之比，根據土質類別確定，一般取1.0～1.5；K2——折損系數，即受水流、操作方法的影響，水下開挖至裝土上船過程中散落損失，根據土質類別，一般取0.8～1.0；V——抓斗容積，單位m3；N——每小時挖泥斗數；K3——攪松系數，即土壤經攪松后體積與原狀土之比，一般取1.25。

三、施工方法

1.船舶定位

為保證定位樁定位牢靠，可采用抓斗下壓樁頂，并將抓斗放入水中，利用液壓系統上下移動施工機械，帶動船體晃動，以使定位樁繼續下沉，插入越深越牢靠。船舶移位時，利用卷揚機或與施工機械相連的液壓齒輪提起定位樁，船首液壓抓斗向前抓土產生牽引力或左右劃水，使得船體向前移動。長距離移位或調遣，可利用船舶自帶動力設施移動。

2.施工布置

（1）分條寬度。分條的寬度，應符合下列要求：分條最大寬度不得超過液壓抓斗式挖泥船左右開挖的有效工作半徑，一般為5～8m。實際挖寬根據水下開挖深度和機械設備型號而定。

（2）分段長度。分段長度根據具體施工工況條件而定。一般分段長度按施工斷面劃分，不宜過長，宜取50～100m。水下施工隨著水面的流動，具體位置無法準確定位，分段過長，易造成條與條之間漏挖、欠挖，形成隔埂。

（3）分層開挖。當疏浚區泥層厚度大于抓斗一次下斗所能開挖的最大厚度時，應分層施工，分層的厚度由抓斗一次開挖的厚度、斗重、張斗的寬度及土質確定。

（4）排斗布置。液壓抓斗式挖泥船前移距離一般為抓斗張開長度的0.7～0.8倍左右，水下挖深越大，其職越小。1.0m3定位樁液壓抓斗式挖泥船前移距離每次可取2.0m。

3.施工操作方法

（1）順序排斗法。施工時采用由外向里依次排斗，利用后置塹口的特點，以減少土方向后散落。

（2）留梗排斗法。挖泥船先挖第一關，再挖第三關，然后退回挖第二關，采用此法能提高挖硬質土的效率。

（3）梅花式排斗法。當平均泥層厚度小于抓斗最大挖泥深度時，為避免整個挖槽超深，采用梅花式開挖方法，每斗超深，最后利用抓斗水下整平和水流影響，使得挖槽底部達到要求。此法適用于淤泥質土、砂性土施工。

（4）慣灘挖泥。當挖槽較窄、水深過潛、挖泥船無法正常施工時，可直接把開挖的泥土慣到挖泥船邊的河灘上。

4.特殊工程施工方法

（1）清障工程。內河施工過程中，老河道沿河廢舊碼頭、護坡、駁岸、垃圾，以及沉船等情況較多。遇到塊石、預制塊、垃圾等障礙物，可根據現場情況，通過測量，摸清具體范圍、厚度及結構形式，標置開挖邊線樣桿，每邊向外延伸不小于50cm。施工中，應從一側向另一側逐條依次開挖，嚴禁從中間向兩側施工。若遇到較大石塊無法挖除，則可就地開挖深塘填埋，但填埋后需滿足設計河底標高要求。

（2）碼頭、駁岸工程。碼頭港池區域泥層厚度大，一般情況下，多為里側厚外側薄，施工中為控制開挖深度，防止因超深過多和操作不慎而影響碼頭結構安全，開挖時需分層開挖。

（3）口門清淤工程。實際施工中，先施工口門區內河側，順著河道，由里向外依次分條施工。接近口門處，橫向水流較大，繼續順內河河道施工，船舶受水影響，安全性極差，為此，需順著水流方向，由外至里依次分條施工。

四、質量控制

1.挖槽寬度控制

挖泥船作業嚴格按照開挖標志進行定位和施工，并經常校核和調整船位。操作人員必須熟悉施工圖紙，了解開挖部位的精度和質量標準，掌握船舶的移動和擺動摜性，選擇合理的對標位置和挖寬，對開挖標志如有疑問或發現有錯誤時，及時向技術人員反映，由技術人員復核或校正。

2.挖槽深度控制

（1）施工前操作工必須正確記錄測量人員所設置的水位標尺讀數，并嚴格按照水位標尺進行挖槽深度控制。

（2）分段、分條作業中，由于移船容易產生船位誤差，需施工人員經常在挖泥船前方探測塹口，防止開挖邊線不能正常銜接而引起漏挖，造成淺點或淺埂。同時，移船時必須定準船位，并反復校核，堅持測水深、摸塹口。

（3）分層開挖施工中，針對不同土質特點，合理調整每層開挖深度。特別注意最后一層挖到設計深度時，絞刀下放深度的控制。并經常對挖槽內水深進行測量，發現欠挖超過允許值時及時退船補挖，超挖時提醒操作人員注意。

3.邊坡控制

為確保施工質量，挖泥船進行水下邊坡開挖時，采用階梯形開挖，每級臺階高度最大不超過1.5m，嚴禁超挖；寬度符合設計坡度比例要求，具體由挖泥船艙面人員掌握，具體做法是測量挖泥船前一關邊線外的水深，計算開挖泥層厚度，根據泥層厚度計算邊線外的超寬值。

4.施工測量控制

每段施工結束后，及時檢測挖槽質量。一般為毎50m一個斷面，局部邊坡、挖寬測量，每25m一個斷面。水下斷面水深測量時，采用的測深儀配備GPS定位測量。河道拓浚寬度較窄、深度較淺，且航行船只較少的情況下，可采用全站儀配備測砣測量。并及時畫圖分析，通過分析確定最佳的施工方法，對施工中發現的問題及時糾正和處理。