港口航道疏浚工程中耙吸挖泥船駕駛技術(shù)對(duì)施工影響分析

呂玉棋

摘要：港口航道疏浚工程進(jìn)行的是水下作業(yè)，不但隱蔽性較強(qiáng)，且技術(shù)復(fù)雜、未知情況多，包括了水力學(xué)、土力學(xué)、航道工程學(xué)、材料力學(xué)等眾多學(xué)科，施工過(guò)程非常依賴高技術(shù)含量的設(shè)備與現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)，屬于知識(shí)技術(shù)密集性行業(yè)，是復(fù)合型人才施展才藝的前沿陣地。本文把外界對(duì)耙吸疏浚船施工認(rèn)知的一些誤區(qū)，以及耙吸船駕駛員對(duì)疏浚工程施工的誤區(qū)，加以澄清，對(duì)耙吸疏浚船特殊的操作方法作較完整的闡述。

關(guān)鍵詞：耙吸疏浚船駕駛員;良好船藝;疏浚知識(shí);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(dú)立完成挖、裝、運(yùn)、卸、吹等疏浚全過(guò)程，而且航行性能良好，抗風(fēng)浪能力強(qiáng)，具有良好的工況適應(yīng)性，非常適合遠(yuǎn)海疏浚作業(yè)，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(dòng)化程度高，因此應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛，除主要用于航道疏浚和吹填工程，還可以進(jìn)行海底管線的鋪設(shè)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(yè)高附加值的船舶，施工成本昂貴。長(zhǎng)期以來(lái)，施工人員主要憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工，很多疏浚公司也形成了標(biāo)準(zhǔn)化的挖泥船施工操作規(guī)程，駕駛?cè)藛T的技術(shù)、責(zé)任心和操作水平是直接影響疏浚施工質(zhì)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(qū)別

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

（l）運(yùn)輸船駕駛員考慮的是航行安全、貨物安全與準(zhǔn)點(diǎn);耙吸疏浚船駕駛員考慮的是航行安全與疏浚設(shè)備的安全及施工效率。

（2）運(yùn)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(shí)每刻與其他船舶避讓，整天與浮筒、導(dǎo)堤、碼頭及淺灘等打交道，因此對(duì)駕駛員的駕駛技術(shù)要求更高，特別是對(duì)流的了解要更充分。

（3）運(yùn)輸船駕駛員每一次當(dāng)班，可能大部分時(shí)間都是自動(dòng)舵;耙吸疏浚船駕駛員通常每一次當(dāng)班，需要用無(wú)數(shù)次滿舵與不停地修正航向、調(diào)整航速、發(fā)出幾十個(gè)口令。

（4）運(yùn)輸船駕駛員只要按照計(jì)劃航線，用適合當(dāng)時(shí)一切手段進(jìn)行瞭望與避讓;耙吸疏浚船駕駛員不但需要瞭望，還必須時(shí)刻注意當(dāng)時(shí)的流向、流速、與浮筒的橫距、與淺灘的距離、進(jìn)艙的濃度與流速以及監(jiān)控其他操作員的操作狀態(tài)等，還必須隨時(shí)與對(duì)遇船及追越船做出避讓行動(dòng)，進(jìn)入卸泥區(qū)還要冒泥門觸底的風(fēng)險(xiǎn)。

（5）運(yùn)輸船駕駛員基本是保速保向;耙吸疏浚船駕駛員隨時(shí)調(diào)整對(duì)地速度、對(duì)地航向，由于耙吸疏浚船施工時(shí)對(duì)地速度非常小，有時(shí)甚至低于lkn，舵效很差，同時(shí)造成很大流壓，對(duì)操控船舶較困難。

（6）運(yùn)輸船駕駛員操縱時(shí)單打獨(dú)斗，基本沒有干擾因素;耙吸疏浚船駕駛員操縱時(shí)要考慮為操耙手及舵工創(chuàng)造有利的操作環(huán)境，必須與舵工及操耙手協(xié)作才能順利完成工作。

（7）運(yùn)輸船因大部分時(shí)間在公海航行，即使航行在狹水道，對(duì)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(shù)的進(jìn)步及競(jìng)爭(zhēng)加劇，現(xiàn)在的GPS民碼精度提高到十幾米;耙吸疏浚船對(duì)船位精度歷來(lái)都很高，采用的是DGPS或RTK或星站差分，定位精度2-0.5m。（我國(guó)沿海已全部覆蓋DGPS，因此也有部分國(guó)內(nèi)的船公司采用了DGPS）。

2 耙吸挖泥船施工駕駛對(duì)施工影響分析

如果要做好一個(gè)工程，成為一名合格或優(yōu)秀的耙吸疏浚船駕駛員或船長(zhǎng)是必需的，他不但需要掌握疏浚知識(shí)與施工工藝及疏浚時(shí)的特殊操作技能與方法，還必須掌握高技術(shù)含量的疏浚設(shè)備操作及現(xiàn)代疏浚技術(shù)。下面用幾個(gè)典型實(shí)例簡(jiǎn)要敘述一下疏浚知識(shí)與技能對(duì)耙吸疏浚船駕駛員的重要性：

2.1 航道疏浚

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

國(guó)內(nèi)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(duì)地航速3kn，航向083，航跡向101，流壓角達(dá)到18°。，前方一艘進(jìn)口船接近耙吸疏浚船時(shí)再次呼叫，要求疏浚船靠南邊線，實(shí)際上疏浚船確實(shí)已經(jīng)在南邊線了，再向南邊讓，一個(gè)耙就出槽了并且有安全風(fēng)險(xiǎn)，屬于讓無(wú)可讓（如圖l所示），作為疏浚船來(lái)說(shuō)肯定不會(huì)再讓，最終只能形成口水戰(zhàn)，造成繁忙的避讓頻道長(zhǎng)時(shí)間占用。這種狀況經(jīng)常會(huì)碰到，雙方都認(rèn)為對(duì)方有問題，其實(shí)，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(shí)與特殊的操作技能，所以占位有問題且時(shí)機(jī)掌握不好，自認(rèn)為船位在邊線，但所表現(xiàn)的態(tài)勢(shì)會(huì)造成對(duì)遇船的誤解。而對(duì)遇船由于看到的是紅燈又不熟悉耙吸疏浚船的施工特點(diǎn)，也沒有使用單標(biāo)的方位變化來(lái)判斷疏浚船的態(tài)勢(shì)，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(shí)比較突出了。

國(guó)外某港，港池施工，業(yè)主要求碼頭前沿掉頭區(qū)及碼頭邊不能留有死角，當(dāng)?shù)赜质浅Ｄ旯物L(fēng)，安全形勢(shì)很嚴(yán)峻，是考驗(yàn)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(shí)的受風(fēng)面積較大，風(fēng)壓影響很大，在接近施工區(qū)域前采用壓載來(lái)盡量減小風(fēng)壓的影響，特別訓(xùn)練針對(duì)碼頭邊施工的趨勢(shì)控制，經(jīng)過(guò)幾天的訓(xùn)練，委派學(xué)有所成的駕駛員操作，駕駛員利用學(xué)到的趨勢(shì)控制來(lái)保證碼頭邊施工的安全，很好地解決了業(yè)主的施工要求（見圖2）。

2.3掃淺

常規(guī)施工所采用的工藝不當(dāng)或缺乏應(yīng)有的技能所留下的缺陷，是拖累整個(gè)工期進(jìn)度非常重要的關(guān)鍵因素，特別是普遍采用多波束驗(yàn)收的今天，也是整個(gè)工期花費(fèi)時(shí)間與費(fèi)用最多的階段且效率最低的階段。

國(guó)內(nèi)某地，深水航道二期到了最后的沖刺階段，此時(shí)最外面的標(biāo)段還有13個(gè)淺點(diǎn)，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(dāng)時(shí)派一條船施工了3天，船上也很盡力，但測(cè)圖后都很震驚，居然一個(gè)淺點(diǎn)都沒有清除，項(xiàng)目部仔細(xì)核對(duì)測(cè)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(guò)了幾天拿到該船舶的施工數(shù)據(jù)后再分析，終于找出原因，問題還是出在缺乏相關(guān)的疏浚知識(shí)與特殊的操作方法所致。

此外，在疏浚施工中還會(huì)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?biāo)┕ぴ鯓哟_保疏浚設(shè)備及船舶安全與施工效率等等。但每種工況都要抓住關(guān)鍵點(diǎn)，如果沒有分清主次關(guān)系，就會(huì)走很多的彎路，甚至直接影響工期。如疏浚淤泥質(zhì)土，首先確定疏浚該土質(zhì)的關(guān)鍵點(diǎn)是：溢流損失（如設(shè)計(jì)泥漿容重低的船舶還要考慮超載）。知道了關(guān)鍵點(diǎn)，就要按影響關(guān)鍵點(diǎn)的大小排序?yàn)椋菏┕で俺榕?、施工中開啟低濃度排放、開始溢流馬上停止施工。我們來(lái)分析一下，假如施工前沒有抽艙，泥艙有l(wèi)000t存水，施工時(shí)平均進(jìn)倉(cāng)密度為1.5，施工至開始溢流，船載方就少了l000t，要彌補(bǔ)這l000t船載方，必須將高密度的泥漿與這1000t的存水長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)混合并溢流來(lái)逐步達(dá)到這個(gè)密度，再或者施工中沒有開啟低濃度排放，時(shí)而有低濃度的疏浚物進(jìn)入泥艙，與之前施工沒有抽艙同樣的道理，要使艙內(nèi)密度達(dá)到進(jìn)艙密度就要長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)替換和溢流，按溢流損失的角度來(lái)看，幾乎達(dá)到l00%的程度，這樣既浪費(fèi)了大量的施工時(shí)間，也多消耗了大量的燃油，同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了較大的損害。

隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的迅速發(fā)展，自然環(huán)境受到的沖擊和破壞愈演愈烈，為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境，疏浚施工對(duì)環(huán)境的污染已受到世界各國(guó)的重視，為治理受污染的水環(huán)境，環(huán)保疏浚是今后必然的發(fā)展方向，而環(huán)保疏浚又離不開精確疏浚技術(shù)，精確疏浚技術(shù)不僅能提高疏浚質(zhì)量，且能提高效率，縮短施工周期，從而減少疏浚對(duì)環(huán)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(shí)與操作技術(shù)，假如你的技能在實(shí)船考核中能達(dá)到2個(gè)80分以上（見圖3），就意味著你的疏浚操船技能與疏浚知識(shí)已經(jīng)基本合格，考核達(dá)到90分以上，那就意味著你對(duì)環(huán)境保護(hù)作出了貢獻(xiàn)。

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(xiàn)在耙吸疏浚船駕駛員的無(wú)所適從，即使有的駕駛員具備良好的船藝，因缺乏疏浚知識(shí)而不能成為優(yōu)秀疏浚公司合格或優(yōu)秀的耙吸疏浚船駕駛員。回顧目前國(guó)內(nèi)耙吸疏浚船駕駛員的現(xiàn)狀，首先就是角色定位有嚴(yán)重偏差，只將自己定位在完成任務(wù)的層面，而不是把自己作為駕駛臺(tái)的指揮者與監(jiān)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(guān)的疏浚知識(shí)，否則，因個(gè)人船藝有限不能上淺點(diǎn)、上計(jì)劃線、不能按船長(zhǎng)的要求操作，或因缺乏相關(guān)的疏浚知識(shí)而不能糾正操耙手與舵工的不規(guī)范操作引起的船舶航向不穩(wěn)定，而拖累自己的上淺點(diǎn)、上計(jì)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(diǎn)位置，但不知道上淺點(diǎn)需要的切削厚度、上淺點(diǎn)的速度、波浪補(bǔ)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(wú)效的，如同第三個(gè)案例所描述的那樣。

4 結(jié)論

雖然現(xiàn)在疏浚船的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，人工智能也在逐步完善提升和進(jìn)步中，最先進(jìn)的疏浚船已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“一人疏浚”，但縱觀國(guó)際四大疏浚公司與國(guó)內(nèi)各大疏浚公司，能夠?qū)崿F(xiàn)“一人疏?！钡拇吘惯€是少之又少，原因一是新造疏浚船造價(jià)昂貴，二是現(xiàn)有疏浚船改造投入太大，因此，“一人疏?！逼占斑€有很長(zhǎng)的一段路要走。在沒有實(shí)現(xiàn)“一人疏?！边@段時(shí)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(shí)，疏浚效率還是達(dá)不到理想的效果，因?yàn)橹悄茉O(shè)備只能輔助解決船舶駕駛和疏浚工藝部分優(yōu)化，還不能做到全工況覆蓋，且疏浚參數(shù)設(shè)置還是需要人工操作。

根據(jù)本人從業(yè)40余年的疏浚經(jīng)歷及統(tǒng)計(jì)研究，得出如下的結(jié)論：具備良好的駕駛技術(shù)，缺乏系統(tǒng)的疏浚知識(shí)與操縱疏浚設(shè)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(shù)，也沒有系統(tǒng)的疏浚知識(shí)與操縱疏浚設(shè)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(shù)，兼具系統(tǒng)的疏浚知識(shí)與操縱疏浚設(shè)備的能力且有豐富的經(jīng)驗(yàn)，才能完成優(yōu)質(zhì)的疏浚工程;具備良好的駕駛技術(shù)，兼具系統(tǒng)的疏浚知識(shí)與操縱疏浚設(shè)備的能力，雖能完成優(yōu)質(zhì)的疏浚工程，但要付出試錯(cuò)成本。