影響疏浚船舶施工效率的因素及解決辦法

王海生

（中國(guó)電建集團(tuán)港航建設(shè)有限公司，天津 300467）

疏浚舶工作環(huán)境較為特殊，現(xiàn)場(chǎng)地形通常較為復(fù)雜，且存在較多硬度較大的珊瑚暗礁。因此，在作業(yè)施工中，必須時(shí)刻關(guān)注礁石對(duì)船舶耙頭、耙齒所造成的損壞以及格柵堵塞情況，否則就會(huì)嚴(yán)重影響疏浚裝艙效率。為了提高疏浚工作質(zhì)量和效率，工作人員必須在仔細(xì)分析各個(gè)操作流程以及需要應(yīng)用的施工工藝，深入探索影響施工效率的因素，選擇正確的疏浚吹填位置，制定科學(xué)有效的施工方案，積極改進(jìn)施工流程，優(yōu)化操作步驟，提高施工質(zhì)量和施工效率。

1 疏浚船舶工作原理

疏浚船舶操作時(shí)，耙吸船通常會(huì)借助船載耙吸船疏浚系統(tǒng)和DGPS定位系統(tǒng)定位航道內(nèi)的挖掘施工。當(dāng)艙內(nèi)泥漿的濃度達(dá)到基本穩(wěn)定后，就可以開(kāi)始起靶，并保持全速前進(jìn)的狀態(tài)航行，航行到達(dá)指定區(qū)域后，拋擲所有泥漿，完成泥漿的拋擲，疏浚船舶立即返航繼續(xù)挖掘，直到施工區(qū)域深度可以滿(mǎn)足安全航行的要求為止。

2 影響疏浚船舶施工效率的因素

2.1 挖槽出現(xiàn)回淤

航道疏浚施工中，挖槽出現(xiàn)回淤問(wèn)題較為常見(jiàn)。施工期間，如果回淤量過(guò)小，不僅會(huì)降低疏浚施工質(zhì)量關(guān)，還會(huì)浪費(fèi)疏浚成本；施工期間，回淤量過(guò)大，會(huì)降低疏浚效率。

一般來(lái)說(shuō)，施工期間挖槽出現(xiàn)回淤問(wèn)題主要受施工區(qū)域水文泥沙條件的影響，這類(lèi)問(wèn)題如果得不到合理控制和解決，隨著時(shí)間的推移，就會(huì)產(chǎn)生開(kāi)挖淤泥量小于淤積淤泥量的情況，導(dǎo)致疏浚施工無(wú)法繼續(xù)開(kāi)展。為此，實(shí)際施工中，必須嚴(yán)格控制泥泵參數(shù)，具體如表1所示。

表1 泥泵參數(shù) 單位：mm

2.2 砂石底質(zhì)

在部分施工區(qū)域中，尤其是深海疏浚工程施工區(qū)域中，常常會(huì)存在較多的砂石盤(pán)，這些砂石形狀和大小都無(wú)規(guī)律性，大部分砂石粒徑為0.35～0.40 m，砂石底質(zhì)的存亡往往會(huì)對(duì)疏浚施工效率產(chǎn)生巨大影響。深海區(qū)域的砂石，部分可以利用高壓水進(jìn)行破碎，而有些硬度較大的砂石則需要借助耙頭的重力和耙齒進(jìn)行破碎[1]。

2.3 沖突情形

通常情況下，參與疏浚施工的船舶種類(lèi)和數(shù)量較多，比如疏浚工程測(cè)量船、交通船、起重船等，這些船只都具有特殊的作用。隨著疏浚施工作業(yè)的不斷深入，船舶的數(shù)量可能會(huì)越來(lái)越多，而在實(shí)際作業(yè)施工時(shí)，統(tǒng)一航道內(nèi)的船舶會(huì)產(chǎn)生相互影響，同時(shí)疏浚作業(yè)船舶也會(huì)對(duì)正常的船舶通常產(chǎn)生影響。此外，正常通行的船舶也會(huì)對(duì)施工作業(yè)中的疏浚船舶產(chǎn)生影響，繼而產(chǎn)生各種突發(fā)類(lèi)的情況，從而嚴(yán)重影響施工進(jìn)度，甚至?xí)?duì)整個(gè)疏浚工程的施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。

2.4 耙頭的構(gòu)造

耙吸式挖泥船最為重要的設(shè)備是泥泵、耙頭。挖泥船取砂裝艙的效率和耙頭格柵尺寸以及耙頭類(lèi)型之間具有緊密的關(guān)系。耙頭格柵由若干個(gè)長(zhǎng)方形組成，如果格柵間隔尺寸較小，船舶施工作業(yè)中易被石塊堵住，如圖1所示。

圖1 葉輪卡住石頭

降低耙頭的通流面積，泥漿不能在短時(shí)間內(nèi)吸收足夠的水分，然后就會(huì)產(chǎn)生高真空，使泥泵的取砂效率大幅度降低。所以，想要提高挖泥船取砂裝艙效率，必須控制耙頭格柵尺寸要大于砂石尺寸。

實(shí)踐表明，適當(dāng)?shù)母脑熘邪椅酵谀啻翌^，可以提高施工效力，比如拆除耙頭活動(dòng)罩的前排格柵，適當(dāng)增大后排的格柵予。施工結(jié)果證明，應(yīng)用改造過(guò)的裝置進(jìn)行施工，雖然泥泵流速稍有降低，但是泥泵真空吸入量并未降低。

然而，上述改造方案也有一定的弊端，如泥泵吸口處的壓力大于0時(shí)，就會(huì)嚴(yán)重影響挖取石塊和泥沙過(guò)程中的泵吸力。同時(shí)，泥泵流速較小，砂水混合物濃度過(guò)小，都會(huì)對(duì)泥泵挖取泥沙的效率造成影響。對(duì)此，可以減小擋板的入土深度，調(diào)整把頭位置，解決這類(lèi)問(wèn)題。比如，割平耙頭兩側(cè)的擋板，對(duì)靶頭位置的珊瑚切割器進(jìn)行適當(dāng)加長(zhǎng)處理，可以顯著提高疏浚施工質(zhì)量和效率。

2.5 環(huán)境影響

航道工程數(shù)據(jù)施工中，實(shí)際施工很容易受到水流速度和流向的影響，另外，如果施工過(guò)程中，水位發(fā)生變化，或者遇到大風(fēng)天氣也會(huì)給實(shí)際施工帶來(lái)巨大的難度[2]。尤其在水流速較大、存在橫流的區(qū)域，都會(huì)影響施工定位的準(zhǔn)確性。此外，航道水位一旦發(fā)生變化，河床演變的速度也會(huì)加快，這一問(wèn)題的發(fā)生會(huì)加大開(kāi)挖施工的難度，嚴(yán)重時(shí)甚至可能影響疏浚施工質(zhì)量或者導(dǎo)致各類(lèi)安全事故問(wèn)題。

3 控制措施

3.1 樹(shù)立正確的觀念

為了提高疏浚工程施工質(zhì)量，施工企業(yè)必須從上到下樹(shù)立員工施工“質(zhì)量第一”的觀念和思想，引導(dǎo)其正確認(rèn)識(shí)施工質(zhì)量的重要性，并根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及交通運(yùn)輸部門(mén)的相關(guān)要求，選擇合理的設(shè)備，開(kāi)展水下挖方施工。在疏浚工程中，施工企業(yè)必須格外重視挖泥土方量的合理控制，以確保土方實(shí)際開(kāi)挖滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的挖掘尺寸[3]。

3.2 嚴(yán)格遵守質(zhì)量考核標(biāo)準(zhǔn)

（1）一類(lèi)工程：完成整個(gè)疏浚工程施工后，首先檢查挖槽尺寸，確保其滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求后，檢查開(kāi)挖的超深、超寬等參數(shù)，以更好地保證滿(mǎn)足所有規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

（2）二類(lèi)工程：如果除了滿(mǎn)足上述標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的內(nèi)容，開(kāi)挖土方的總量小于原設(shè)計(jì)值。

（3）三類(lèi)工程：如果疏浚工程及不滿(mǎn)足第一類(lèi)工程，也不滿(mǎn)足第二類(lèi)工程，那么證明這類(lèi)工程為不合格工程，業(yè)界內(nèi)部將其稱(chēng)為第三類(lèi)工程。

3.3 嚴(yán)格選擇疏浚作業(yè)技術(shù)

在疏浚作業(yè)施工中，施工企業(yè)應(yīng)綜合考慮施工區(qū)域的水文條件以及環(huán)境等因素，并嚴(yán)格選擇疏浚功作業(yè)技術(shù)。需要注意的是，應(yīng)用各類(lèi)疏浚作業(yè)技術(shù)前，施工作業(yè)人員必須對(duì)作業(yè)技術(shù)有充分、明確的認(rèn)知，同時(shí)在施工作業(yè)中，要做好信息采集和數(shù)據(jù)記錄[4]。除此之外，應(yīng)用任何一種疏浚作業(yè)技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，施工人員一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，必須及時(shí)分析原因并加以解決，將問(wèn)題所造成的影響降到最低。同時(shí)，各個(gè)部門(mén)之間應(yīng)該保持交流溝通的暢通性和有效性，如果發(fā)生問(wèn)題，部門(mén)之間應(yīng)共同商議問(wèn)題最為有效的解決辦法。

在航疏浚作業(yè)中，作業(yè)單位必須精準(zhǔn)把握施工技術(shù)應(yīng)用的安全性，比如應(yīng)用分條分層作業(yè)法，必須仔細(xì)觀察航道條與條之間、段與段之間的銜接情況[5]。時(shí)刻關(guān)注后一項(xiàng)工段和前一項(xiàng)施工段的重疊范圍，以避免疏浚工程完成后出現(xiàn)淤泥遺留問(wèn)題，影響疏浚作業(yè)質(zhì)量和效率。

3.4 提高操作人員專(zhuān)業(yè)水平

疏浚工程施工中，所有施工人員必須持證上崗，確保施工人員的專(zhuān)業(yè)水平滿(mǎn)足項(xiàng)目施工需求[6]。為了達(dá)到這一目的，在疏浚作業(yè)前，施工企業(yè)位需要對(duì)所有上崗人員進(jìn)行培訓(xùn)，幫助其掌握全面的理論知識(shí)和操作技能，以確保其在實(shí)際施工作業(yè)中可以認(rèn)真履行職責(zé)，一旦遇到問(wèn)題，也可以及時(shí)分析并知道如何應(yīng)對(duì)，保證疏浚工程施工質(zhì)量和效率。

3.5 加強(qiáng)資源管理

內(nèi)河航道疏浚工程開(kāi)展中，施工作業(yè)人員、挖泥船以及環(huán)境都是影響內(nèi)河航道疏浚工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素，利用各種科學(xué)有效的施工管理辦法，發(fā)揮各類(lèi)資源的應(yīng)用價(jià)值，確保項(xiàng)目工程可以在工期范圍內(nèi)，保質(zhì)保量地完成。

（1）意識(shí)到影響最大的因素就是施工人員，其技能水平會(huì)直接決定疏浚工程施工質(zhì)量和效率，疏浚工程施工中，人力資源管理也是管理工作的重點(diǎn)，在管理人的過(guò)程中，施工企業(yè)必須時(shí)刻秉持“以人為本”的原則，科學(xué)規(guī)劃、合理培訓(xùn)，以幫助施工人員樹(shù)立安全施工意識(shí)，適當(dāng)應(yīng)用各種激勵(lì)措施，激發(fā)工作人員熱情，端正工作人員態(tài)度，從而提高工作人員積極性[7]。

（2）在內(nèi)河航道疏浚工程施工中，主要應(yīng)用的設(shè)備是挖泥船，其性能的發(fā)揮也會(huì)直接影響疏浚工程施工質(zhì)量和效率。因此施工中必須基于密切關(guān)注，嚴(yán)格控制其機(jī)械性能，實(shí)際施工中，加強(qiáng)設(shè)備維修、調(diào)試和管理，保證設(shè)備性能可以始終保持穩(wěn)定。

（3）為了降低施工環(huán)境給項(xiàng)目實(shí)際施工所造成的影響，在疏浚工程開(kāi)展前，施工人員需要做好充分、全面的勘查，積極了解可能給會(huì)影響項(xiàng)目施工的因素，提前制定應(yīng)對(duì)預(yù)案措施。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)本文的分析，發(fā)現(xiàn)泥泵性能會(huì)對(duì)疏浚工程施工質(zhì)量和施工效率產(chǎn)生較大的影響，因?yàn)槭┕ぷ鳂I(yè)中，泥泵葉輪可能會(huì)卡住石塊，導(dǎo)致泥泵施工效率大幅度降低。

（2）泥漿泵泥泵片直徑小于石塊時(shí)，會(huì)影響施工效率，適當(dāng)改造耙頭格柵，可以妥善解決這類(lèi)問(wèn)題，同時(shí)適當(dāng)增大泥泵泵殼以及不同葉輪之間的最小流道寬度，增大通流面積，均能夠有效改善葉輪堵塞問(wèn)題，提高疏浚工程施工質(zhì)量和效率。