影響疏浚船舶施工效率的因素及解決辦法

王海生

（中國電建集團港航建設(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，必須時刻關(guān)注礁石對船舶耙頭、耙齒所造成的損壞以及格柵堵塞情況，否則就會嚴(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，耙吸船通常會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，就可以開始起靶，并保持全速前進的狀態(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)回淤問題較為常見。施工期間，如果回淤量過小，不僅會降低疏浚施工質(zhì)量關(guān)，還會浪費疏浚成本；施工期間，回淤量過大，會降低疏浚效率。

一般來說，施工期間挖槽出現(xiàn)回淤問題主要受施工區(qū)域水文泥沙條件的影響，這類問題如果得不到合理控制和解決，隨著時間的推移，就會產(chǎn)生開挖淤泥量小于淤積淤泥量的情況，導(dǎo)致疏浚施工無法繼續(xù)開展。為此，實際施工中，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，常常會存在較多的砂石盤，這些砂石形狀和大小都無規(guī)律性，大部分砂石粒徑為0.35～0.40 m，砂石底質(zhì)的存亡往往會對疏浚施工效率產(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和數(shù)量較多，比如疏浚工程測量船、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)量可能會越來越多，而在實際作業(yè)施工時，統(tǒng)一航道內(nèi)的船舶會產(chǎn)生相互影響，同時疏浚作業(yè)船舶也會對正常的船舶通常產(chǎn)生影響。此外，正常通行的船舶也會對施工作業(yè)中的疏浚船舶產(chǎn)生影響，繼而產(chǎn)生各種突發(fā)類的情況，從而嚴(yán)重影響施工進度，甚至?xí)φ麄€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型之間具有緊密的關(guān)系。耙頭格柵由若干個長方形組成，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，泥漿不能在短時間內(nèi)吸收足夠的水分，然后就會產(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)用改造過的裝置進行施工，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，就會嚴(yán)重影響挖取石塊和泥沙過程中的泵吸力。同時，泥泵流速較小，砂水混合物濃度過小，都會對泥泵挖取泥沙的效率造成影響。對此，可以減小擋板的入土深度，調(diào)整把頭位置，解決這類問題。比如，割平耙頭兩側(cè)的擋板，對靶頭位置的珊瑚切割器進行適當(dāng)加長處理，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，如果施工過程中，水位發(fā)生變化，或者遇到大風(fēng)天氣也會給實際施工帶來巨大的難度[2]。尤其在水流速較大、存在橫流的區(qū)域，都會影響施工定位的準(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加快，這一問題的發(fā)生會加大開挖施工的難度，嚴(yán)重時甚至可能影響疏浚施工質(zhì)量或者導(dǎo)致各類安全事故問題。

3 控制措施

3.1 樹立正確的觀念

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)識施工質(zhì)量的重要性，并根據(jù)項目設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及交通運輸部門的相關(guān)要求，選擇合理的設(shè)備，開展水下挖方施工。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，以確保土方實際開挖滿足設(shè)計要求的挖掘尺寸[3]。

3.2 嚴(yán)格遵守質(zhì)量考核標(biāo)準(zhǔn)

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

（2）二類工程：如果除了滿足上述標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的內(nèi)容，開挖土方的總量小于原設(shè)計值。

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

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)用各類疏浚作業(yè)技術(shù)前，施工作業(yè)人員必須對作業(yè)技術(shù)有充分、明確的認(rèn)知，同時在施工作業(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)進行施工時，施工人員一旦發(fā)現(xiàn)問題，必須及時分析原因并加以解決，將問題所造成的影響降到最低。同時，各個部門之間應(yīng)該保持交流溝通的暢通性和有效性，如果發(fā)生問題，部門之間應(yīng)共同商議問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]。時刻關(guān)注后一項工段和前一項施工段的重疊范圍，以避免疏浚工程完成后出現(xiàn)淤泥遺留問題，影響疏浚作業(yè)質(zhì)量和效率。

3.4 提高操作人員專業(yè)水平

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

3.5 加強資源管理

內(nèi)河航道疏浚工程開展中，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)揮各類資源的應(yīng)用價值，確保項目工程可以在工期范圍內(nèi)，保質(zhì)保量地完成。

（1）意識到影響最大的因素就是施工人員，其技能水平會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，在管理人的過程中，施工企業(yè)必須時刻秉持“以人為本”的原則，科學(xué)規(guī)劃、合理培訓(xùn)，以幫助施工人員樹立安全施工意識，適當(dāng)應(yīng)用各種激勵措施，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)格控制其機械性能，實際施工中，加強設(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)境給項目實際施工所造成的影響，在疏浚工程開展前，施工人員需要做好充分、全面的勘查，積極了解可能給會影響項目施工的因素，提前制定應(yīng)對預(yù)案措施。

4 結(jié)語

（1）通過本文的分析，發(fā)現(xiàn)泥泵性能會對疏浚工程施工質(zhì)量和施工效率產(chǎn)生較大的影響，因為施工作業(yè)中，泥泵葉輪可能會卡住石塊，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，會影響施工效率，適當(dāng)改造耙頭格柵，可以妥善解決這類問題，同時適當(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題，提高疏浚工程施工質(zhì)量和效率。