港口航道疏浚工程中耙吸挖泥船駕駛技術對施工影響分析

呂玉棋

摘要：港口航道疏浚工程進行的是水下作業，不但隱蔽性較強，且技術復雜、未知情況多，包括了水力學、土力學、航道工程學、材料力學等眾多學科，施工過程非常依賴高技術含量的設備與現代先進技術，屬于知識技術密集性行業，是復合型人才施展才藝的前沿陣地。本文把外界對耙吸疏浚船施工認知的一些誤區，以及耙吸船駕駛員對疏浚工程施工的誤區，加以澄清，對耙吸疏浚船特殊的操作方法作較完整的闡述。

關鍵詞：耙吸疏浚船駕駛員;良好船藝;疏浚知識;特殊操作技能;施工工藝;精確疏浚

0 引言

在各類挖泥船中，耙吸挖泥船不僅能夠獨立完成挖、裝、運、卸、吹等疏浚全過程，而且航行性能良好，抗風浪能力強，具有良好的工況適應性，非常適合遠海疏浚作業，已成為目前疏浚工程的主要船型。與其他類型挖泥船（如絞吸挖泥船）相比較，耙吸挖泥船“挖得深、裝得多、可自航、卸（吹）快”，功能多樣，自動化程度高，因此應用領域更加廣泛，除主要用于航道疏浚和吹填工程，還可以進行海底管線的鋪設與開溝回填等工作。但是，具備自航功能的耙吸挖泥船也是作業高附加值的船舶，施工成本昂貴。長期以來，施工人員主要憑經驗進行施工，很多疏浚公司也形成了標準化的挖泥船施工操作規程，駕駛人員的技術、責任心和操作水平是直接影響疏浚施工質量和效率的主要因素。

1 耙吸挖泥船施工駕駛與一般船舶駕駛的區別

一般的船舶駕駛員，通常針對的是運輸船舶，其責任心的強弱、船舶駕駛技術的高低，操作的規范程度，直接影響船舶的航行安全。外界普遍認為耙吸挖泥船施工沒有什么技術含量，耙吸挖泥船駕駛員也不需要施工專業技能，但作為特種施工船舶的駕駛員，不但要具備運輸船駕駛員的良好駕駛技能以及操作規范程度，還要具備疏浚疏浚專業知識與施工工藝，熟悉疏浚設備的性能與操作，以及在疏浚時慢速對船的操控能力。耙吸挖泥船駕駛有別于運輸船駕駛的不同之處是：

（l）運輸船駕駛員考慮的是航行安全、貨物安全與準點;耙吸疏浚船駕駛員考慮的是航行安全與疏浚設備的安全及施工效率。

（2）運輸船駕駛員通常在寬闊水域航行;耙吸疏浚船駕駛員始終在人工航槽、港池及繁忙的水道航行與操作，每時每刻與其他船舶避讓，整天與浮筒、導堤、碼頭及淺灘等打交道，因此對駕駛員的駕駛技術要求更高，特別是對流的了解要更充分。

（3）運輸船駕駛員每一次當班，可能大部分時間都是自動舵;耙吸疏浚船駕駛員通常每一次當班，需要用無數次滿舵與不停地修正航向、調整航速、發出幾十個口令。

（4）運輸船駕駛員只要按照計劃航線，用適合當時一切手段進行瞭望與避讓;耙吸疏浚船駕駛員不但需要瞭望，還必須時刻注意當時的流向、流速、與浮筒的橫距、與淺灘的距離、進艙的濃度與流速以及監控其他操作員的操作狀態等，還必須隨時與對遇船及追越船做出避讓行動，進入卸泥區還要冒泥門觸底的風險。

（5）運輸船駕駛員基本是保速保向;耙吸疏浚船駕駛員隨時調整對地速度、對地航向，由于耙吸疏浚船施工時對地速度非常小，有時甚至低于lkn，舵效很差，同時造成很大流壓，對操控船舶較困難。

（6）運輸船駕駛員操縱時單打獨斗，基本沒有干擾因素;耙吸疏浚船駕駛員操縱時要考慮為操耙手及舵工創造有利的操作環境，必須與舵工及操耙手協作才能順利完成工作。

（7）運輸船因大部分時間在公海航行，即使航行在狹水道，對船位精度要求也不高，因此采用的是GPS民碼，也就是定位精度超100m，隨著技術的進步及競爭加劇，現在的GPS民碼精度提高到十幾米;耙吸疏浚船對船位精度歷來都很高，采用的是DGPS或RTK或星站差分，定位精度2-0.5m。（我國沿海已全部覆蓋DGPS，因此也有部分國內的船公司采用了DGPS）。

2 耙吸挖泥船施工駕駛對施工影響分析

如果要做好一個工程，成為一名合格或優秀的耙吸疏浚船駕駛員或船長是必需的，他不但需要掌握疏浚知識與施工工藝及疏浚時的特殊操作技能與方法，還必須掌握高技術含量的疏浚設備操作及現代疏浚技術。下面用幾個典型實例簡要敘述一下疏浚知識與技能對耙吸疏浚船駕駛員的重要性：

2.1 航道疏浚

航道內疏浚耙吸挖泥船最常見的施工作業，無論是拓寬還是維護，一般都是邊通航邊施工，因此避讓行動比較頻繁，安全避讓比較突出，施工難度屬于較小的一類。

國內某地，航道走向281-101，流向238-066，人工雙向航槽，寬度350m。耙吸疏浚船南邊線出口方向順流施工，對地航速3kn，航向083，航跡向101，流壓角達到18°。，前方一艘進口船接近耙吸疏浚船時再次呼叫，要求疏浚船靠南邊線，實際上疏浚船確實已經在南邊線了，再向南邊讓，一個耙就出槽了并且有安全風險，屬于讓無可讓（如圖l所示），作為疏浚船來說肯定不會再讓，最終只能形成口水戰，造成繁忙的避讓頻道長時間占用。這種狀況經常會碰到，雙方都認為對方有問題，其實，雙方都有問題，耙吸疏浚船一方因駕駛員沒有掌握好疏浚知識與特殊的操作技能，所以占位有問題且時機掌握不好，自認為船位在邊線，但所表現的態勢會造成對遇船的誤解。而對遇船由于看到的是紅燈又不熟悉耙吸疏浚船的施工特點，也沒有使用單標的方位變化來判斷疏浚船的態勢，所以害怕。

2.2港池施工

這也是最常見的疏浚工況，港池施工通常施工范圍較小，掉頭頻率，一般多采用拖耙掉頭的施工方法，因此吸泥管的安全比較重要，如需要在碼頭邊施工，還要牽涉碼頭的避碰，吸泥管與碼頭的安全問題同時比較突出了。

國外某港，港池施工，業主要求碼頭前沿掉頭區及碼頭邊不能留有死角，當地又是常年刮風，安全形勢很嚴峻，是考驗駕駛員能力的試金石。船上富有成效的做法是：由于耙吸疏浚船空載時的受風面積較大，風壓影響很大，在接近施工區域前采用壓載來盡量減小風壓的影響，特別訓練針對碼頭邊施工的趨勢控制，經過幾天的訓練，委派學有所成的駕駛員操作，駕駛員利用學到的趨勢控制來保證碼頭邊施工的安全，很好地解決了業主的施工要求（見圖2）。

2.3掃淺

常規施工所采用的工藝不當或缺乏應有的技能所留下的缺陷，是拖累整個工期進度非常重要的關鍵因素，特別是普遍采用多波束驗收的今天，也是整個工期花費時間與費用最多的階段且效率最低的階段。

國內某地，深水航道二期到了最后的沖刺階段，此時最外面的標段還有13個淺點，分布不算太分散，由于在航道的最外段，流壓基本成直角，施工難度比較大，當時派一條船施工了3天，船上也很盡力，但測圖后都很震驚，居然一個淺點都沒有清除，項目部仔細核對測圖，沒有看出任何問題，再看該疏浚船的走線也都到位了，百思不得其解，過了幾天拿到該船舶的施工數據后再分析，終于找出原因，問題還是出在缺乏相關的疏浚知識與特殊的操作方法所致。

此外，在疏浚施工中還會碰到各種工況，如在浮筒附近施工怎樣確保船舶的安全與施工效率、順水施工怎樣確保疏浚設備及船舶安全與施工效率等等。但每種工況都要抓住關鍵點，如果沒有分清主次關系，就會走很多的彎路，甚至直接影響工期。如疏浚淤泥質土，首先確定疏浚該土質的關鍵點是：溢流損失（如設計泥漿容重低的船舶還要考慮超載）。知道了關鍵點，就要按影響關鍵點的大小排序為：施工前抽艙、施工中開啟低濃度排放、開始溢流馬上停止施工。我們來分析一下，假如施工前沒有抽艙，泥艙有l000t存水，施工時平均進倉密度為1.5，施工至開始溢流，船載方就少了l000t，要彌補這l000t船載方，必須將高密度的泥漿與這1000t的存水長時間反復混合并溢流來逐步達到這個密度，再或者施工中沒有開啟低濃度排放，時而有低濃度的疏浚物進入泥艙，與之前施工沒有抽艙同樣的道理，要使艙內密度達到進艙密度就要長時間反復替換和溢流，按溢流損失的角度來看，幾乎達到l00%的程度，這樣既浪費了大量的施工時間，也多消耗了大量的燃油，同時也對環境造成了較大的損害。

隨著科學技術和生產的迅速發展，自然環境受到的沖擊和破壞愈演愈烈，為了保護生態環境，疏浚施工對環境的污染已受到世界各國的重視，為治理受污染的水環境，環保疏浚是今后必然的發展方向，而環保疏浚又離不開精確疏浚技術，精確疏浚技術不僅能提高疏浚質量，且能提高效率，縮短施工周期，從而減少疏浚對環境的影響。要做到精確疏浚，必須具備良好的船藝與全面的疏浚知識與操作技術，假如你的技能在實船考核中能達到2個80分以上（見圖3），就意味著你的疏浚操船技能與疏浚知識已經基本合格，考核達到90分以上，那就意味著你對環境保護作出了貢獻。

由于至今沒有任何一所院校涉及駕駛與疏浚的融合教材，因此造成了現在耙吸疏浚船駕駛員的無所適從，即使有的駕駛員具備良好的船藝，因缺乏疏浚知識而不能成為優秀疏浚公司合格或優秀的耙吸疏浚船駕駛員?；仡櫮壳皣鴥劝椅杩４{駛員的現狀，首先就是角色定位有嚴重偏差，只將自己定位在完成任務的層面，而不是把自己作為駕駛臺的指揮者與監督者。耙吸疏浚船駕駛員除必須具備良好的船藝外，還需要掌握相關的疏浚知識，否則，因個人船藝有限不能上淺點、上計劃線、不能按船長的要求操作，或因缺乏相關的疏浚知識而不能糾正操耙手與舵工的不規范操作引起的船舶航向不穩定，而拖累自己的上淺點、上計劃線的精度及施工效果。即使駕駛員具備了良好的船藝，貌似能上到淺點位置，但不知道上淺點需要的切削厚度、上淺點的速度、波浪補償器的壓力、高壓沖水的使用等等，可能本次的操作效率是低下的或無效的，如同第三個案例所描述的那樣。

4 結論

雖然現在疏浚船的自動化程度越來越高，人工智能也在逐步完善提升和進步中，最先進的疏浚船已經實現了“一人疏浚”，但縱觀國際四大疏浚公司與國內各大疏浚公司，能夠實現“一人疏?！钡拇吘惯€是少之又少，原因一是新造疏浚船造價昂貴，二是現有疏浚船改造投入太大，因此，“一人疏?！逼占斑€有很長的一段路要走。在沒有實現“一人疏浚”這段時間，疏浚船的效率主要還是依靠人的操作能力和水平，即使采用“一人疏浚”施工，但如果缺少疏浚知識，疏浚效率還是達不到理想的效果，因為智能設備只能輔助解決船舶駕駛和疏浚工藝部分優化，還不能做到全工況覆蓋，且疏浚參數設置還是需要人工操作。

根據本人從業40余年的疏浚經歷及統計研究，得出如下的結論：具備良好的駕駛技術，缺乏系統的疏浚知識與操縱疏浚設備的能力，所做的疏浚工程是有缺陷的;沒有良好的駕駛技術，也沒有系統的疏浚知識與操縱疏浚設備的能力，所做的疏浚工程亦是有缺陷的;具備良好的駕駛技術，兼具系統的疏浚知識與操縱疏浚設備的能力且有豐富的經驗，才能完成優質的疏浚工程;具備良好的駕駛技術，兼具系統的疏浚知識與操縱疏浚設備的能力，雖能完成優質的疏浚工程，但要付出試錯成本。