大涌浪下抓斗船組施工作業安全風險和防范措施

馮德新

摘 要：文章通過分析討論大涌浪海況條件下抓斗船疏浚施工過程中存在的風險，結合工程實際，制定相關預防措施，以確保施工過程中安全風險可控，減少甚至杜絕安全事故發生。

關鍵詞：抓斗船組 大涌浪 施工安全風險分析

1.引言

涌浪即風浪離開風吹過的區域后形成的波浪。在航海上，一般把能量較大且波長較長的波浪稱之為涌浪。文章在此所設定的大涌浪為加納TEMA港所存在的涌浪情況，如下：

TEMA港位于幾內亞灣北側，涌浪來自于西南的大西洋，波高往往在1m左右，但周期都很長，在10～16s左右。其中每年從5月份～10月份為季風期，涌浪較其它時期更大。

2.抓斗船組施工作業

2.1抓斗船工作原理簡要介紹

抓斗挖泥船屬機械式挖泥船，在其船體上安裝有一臺進行水下泥沙挖掘和抓取的旋轉式吊機。運用懸吊在吊機鋼纜上的抓斗，并依靠其自身的重力作用，張開抓斗放入水中一定深度，通過斗齒切入泥層和閉合抓斗，來挖掘和抓取泥沙。然后，通過操縱船上的旋轉式起重吊機，將裝滿泥沙的抓斗提升出水面一定高度，回旋至靠泊在挖泥船舷旁的泥駁上方，開啟抓斗，將挖掘的泥沙直接卸入泥駁。卸空后的抓斗，再通過旋轉式吊機的回轉，返回至挖泥處，進行下一輪的挖泥作業，如此周而復始地循環作業。

2.2抓斗船組的施工流程介紹

（1）確定施工區域，根據附近其它施工作業船舶或設備作業動向及對我部抓斗船施工的影響確定施工順序；

（2）根據施工順序，在開始施工處由錨艇協助展布施工錨；

（3）通過收放錨纜鋼絲定位，定好位后，呼叫泥駁前來靠泊裝泥；

（4）帶纜靠泊，等待裝泥；

（5）裝泥完成后，解纜離泊前往指定的拋泥區拋泥，拋泥后，回抓斗船附近區域等待呼叫，再重復第（3）、第（4）和第（5）項。

3.大涌浪條件下抓斗船組施工安全風險分析

3.1大涌浪下靠泊風險分析及安全操作

大涌浪使船舶的航向穩定性變差，在靠泊時，船速往往較低，船速越低，航向穩定性越差，在大涌浪的影響下，航向穩定性的把控更為艱難，也會加大兩船的偏蕩，使泥駁與抓斗船或與附近其它船之間碰撞風險增大。

較大涌浪時，抓斗船船頭最好選擇頂涌浪方向，以方便泥駁頂涌浪靠泊。泥駁靠泊時要注意小角度，避免角度過大，一般為15°左右較好，靠泊前與抓斗船做好溝通，靠泊過程中謹慎用車用舵。根據加納特碼工地抓斗船組施工經驗，涌浪周期≥約8S，且波高≥約1.2米時，建議停止泥駁靠泊操作。

3.2大涌浪下帶解纜風險分析及防范措施

一般抓斗船為了方便泥駁靠泊和帶纜，在主甲板邊沿基本上不會設置欄桿；泥駁上也為了帶解纜方便和抓斗裝泥方便一般不設置欄桿，當泥駁靠泊抓斗船時，雙方水手需站在主甲板邊沿進行帶解纜作業，如果在大涌浪條件下，船體會產生隨著涌浪橫搖或縱搖，此時在甲板帶解纜人員容易失去平衡跌落水中，甚至造成生命危險。尤其是泥駁帶纜人員，帶纜時泥艙兩舷甲板（簡稱泥艙甲板，主甲板的一部分）作業空間較狹窄，且裝完泥后泥艙甲板會有大量裝艙時從抓斗中漏出的淤泥或砂等疏浚料，進一步加大地面濕滑，增加人員落水風險。所以船長或當班駕駛員一定要做好人員對大涌浪安全風險的培訓，在帶纜作業過程中加強安全監督和提醒，督促其穿戴好勞保鞋、安全帽和反光救生衣等勞保用品，并提醒作業人員注意甲板面濕滑情況，必要時泥駁每駁裝完后對泥艙甲板進行沖洗。夜間作業時要提供足夠照明，并保證至少2人在相互看得見的位置進行舷邊帶纜作業，作業時腿微曲使重心降低，保持身體穩性。

由于大涌浪的影響船與船之間的距離會時遠時近，纜繩也會隨著時而繃緊時而松弛，一般來講，涌浪越大，纜繩繃緊的力量也越大，繃緊的時機也越突然，繃緊的時間也越長。在帶解纜作業過程中，在琵琶頭上樁時，如果手掌或手指在纜繩琵琶頭與纜樁之間的空隙，很容易在纜繩繃緊的額一霎那直接將手掌或手指夾斷或夾爛。所以帶纜人員一定不能讓手部及身體其它任何部位進入纜繩與纜樁的縫隙，保持手部全部在琵琶頭圈的外側，以防被纜繩夾傷。而且一般大涌浪海況下泥駁與抓斗船之間使用的連接纜繩都比較粗，因為纜繩太粗，手保持在琵琶頭外側拉扯時不好用力，可在琵琶頭圈上分開不同方向系2～3條細繩，然后由2～3個人在不同角度將琵琶頭圈拉開，圈到纜樁上。

3.3大涌浪下泥駁航行安全風險分析及預防措施

涌浪對船舶航行安全的影響有很多，諸如涌浪會增加船舶的航行阻力、降低航速、增加主機負荷、損壞航海儀器等。平行于涌浪航行時有時會造成槳葉脫落、尾軸斷裂，甚至尾殼破裂進水；會發生中拱或中垂現象，使船體結構變形，受到嚴重損傷，甚至船體斷裂；垂直于涌浪航行時，會使船體發生傾斜，嚴重時會有傾覆的危險等。針對泥駁，大涌浪下航行主要需注意防止傾覆、避免使用大舵角，尤其是裝泥狀態下航行。泥駁應根據天氣預報結合現場涌浪，在核準許可的載重線前提下，保持適當裝載，涌浪較大情況下適當減載，保持足夠的干舷。

泥駁倒泥時應停車倒泥，倒泥過程中應小角度慢慢開體，不要一次性開到最大，需開一會停一下，再慢慢繼續開一會再停一下，開停多次直到達到合適角度。在涌浪大時，應船艏頂涌，避免橫著涌倒泥，防止橫搖對船舶結構造成損害。同時應根據傾倒區域海況考慮安全富余水深要求、傾倒時自由液面對船舶穩性的影響。不得在橫浪或轉向航行過程中卸泥。

3.4大涌浪下泥駁裝載安全風險分析及預防措施

抓斗船給泥駁裝載時，主要要注意抓斗放泥（或其它疏浚料，下同）的高度和速度，高度太高或者速度太快，都容易對泥艙造成損壞。抓斗抓滿一斗泥旋回到泥艙上空后，在將抓斗下降到合適高度放泥的過程中，下降速度不宜過快，同時要結合涌浪對船體造成的高低起伏影響，注意防止抓斗下落過程中對泥艙造成撞擊，破壞或擊穿泥艙。

為了方便靠泊，泥駁一般都會以頂涌浪的方向靠泊，也就是平行于涌浪，此時涌浪對船體會造成中拱或中垂現象，所以裝駁時應充分考慮裝艙不均對船體應力的變化，特別是裝砂石和清礁工程時，泥駁應加強與抓斗船的溝通，對泥艙裝載的時機、位置、順序和裝艙量進行全過程監控并作及時調整，實現平衡裝載，船舶正浮，確保船體總縱強度和局部強度不超過許用應力和安全負荷、無嚴重中拱和中垂，以盡量減少對船體結構的破壞。

3.5抓斗船組斷纜風險分析及預防措施

如果施工現場涌浪較大，人員在將纜繩琵琶頭帶上另一船的纜樁后，應立即遠離，與纜樁保持安全距離，安全距離以大于同一根纜繩在兩船纜樁間的距離為標準。然后視情況再去帶其它纜繩。

因為大涌浪海況下，斷纜的發生一般分兩種原因：（1）系纜長時間受涌浪搖蕩，纜繩與纜樁、導纜孔、船體突出物反復摩擦導致嚴重磨損，已無法承受應有的拉力；（2）涌浪作用纜繩受不均衡的張力反復拉伸收縮，系纜內部受疲勞應力損傷，最后受損系纜的實際破斷拉力小于涌浪對船舶造成的搖蕩頓力而崩斷。前者情況下纜繩斷裂的位置在纜樁附近，那么斷開后打擊范圍差不多是兩船纜樁之間的距離范圍。可在易受摩擦的那段纜繩外面再包一層帆布保護或及時對纜樁進行除銹打磨并刷漆，保持纜樁光滑等方法進行預防，同時要定期對纜繩磨損情況進行檢查，并及時在易磨損處加裝或者新的帆布保護套；后者可根據涌浪情況，更換較粗纜繩。根據施工經驗，一般如果平均涌浪在1～1.2m之間，周期在7～16s之間時所使用的纜繩直徑在100～120mm之間較合適，如果超過波高1.2m，即使是直徑120mm的纜繩也會出現頻繁斷纜現象，此時需更換更粗的纜繩，但需注意的是，涌浪越大，兩船之間因為造成的撞擊也會很劇烈，如果不能有效防止兩船碰撞造成的船體結構損壞，即使換了更粗的纜繩也難以持久施工，建議泥駁離泊，暫時中止裝泥作業。

4.結束語

綜上所述，對于大涌浪造成的安全風險的而言，更重要的是提前對大涌浪天氣預報信息進行收集并做好充分的準備，同時要對船舶機械設備進行長效維護保養及保持對作業人員定期進行涌浪相關危害和防范的培訓，確保船機設備有良好的狀態、人員安全有良好的素質和安全意識，以便能足夠應對大涌浪帶來的各種風險。

參考文獻：

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