耙吸式挖泥船施工工艺及管理研究

耙吸式挖泥船施工工艺及管理研究

蒋威

连洋航务集团有限公司上海疏浚分公司

摘要：现阶段，为保证船舶的正常通行，航道疏浚工作受到了人们的广泛关注，耙吸式挖泥船作为一种自行、自挖、自载以及自卸功能的航道疏浚船舶，被广泛应用到当前的航道疏浚工作当中，本文介绍了耙吸式挖泥船的施工工艺与管理方式，以期为船舶的正常通行提供支持，希望能够给读者带来启发。

关键词：耙吸式挖泥船；施工工艺；管理方式

引言：耙吸式挖泥船因其在施工过程中，各工序均由船舶自身完成，并不需要其他辅助船舶配合施工，并且随着科学技术的不断发展，耙吸式挖泥船可以配合各种疏浚设备完成工作，这种情况的出现，不仅降低了疏浚工作开展的成本，还提升了疏浚工作的质量，因此，耙吸式挖泥船被广泛应用于长距离航道施工、港池维护等工作当中。

一、耙吸式挖泥船的施工工艺

现阶段，耙吸式挖泥船的疏浚施工方式主要包括装舱施工法、边抛施工法两种，在开展航道疏浚、港口建设等工作的过程中，为进一步提升航道疏浚工作的效率，依据施工地点的实际情况，选择合适的施工工艺是一项极为重要的工作。

（一）装舱施工法

装舱施工法的具体工作方式是首先令耙吸式挖泥船行驶到指定位置后，然后，将耙管放到水下指定位置，启动泵机，并依据当前潮位将耙头下放到泥面；其次，将耙管内的清水与低浓度的泥浆排到船舷外，等到泥浆的浓度符合要求后，打开进仓闸阀，将泥浆装到船舱当中；再次，当船舱中装满泥浆后仍泵吸泥浆进入船舱，使船舱上层低浓度的泥浆通过溢流筒溢出；最后，当高浓度的泥浆装满船舱后，停泵起耙，将泥浆运输到指定位置抛出。需要注意的是，在采用装舱施工法进行工作时，工作人员需要依据该河段底层泥浆的土质，严格把控泥浆的溢流时间，以便达到保证泥浆装载量接近船舱最大装载量的目的。

（二）边抛施工法

边抛施工法作为耙吸式挖泥船的一种主要施工方式，被广泛应用于流量大、紧急抢挖航道或者流向与挖槽间存在一定角度的航道处，由于这种挖泥船上往往装有能够伸出船舱几十甚至上百米的排泥管，在工作过程中，耙吸式挖泥船在利用吸泥混泵以及吹排设备将从航道底部的泥浆处理为极细的粉末后，处理后的粉末会沿排泥管喷出船舱，再借助水流将其转移到其他的位置。由于在使用这种方式处理水底泥沙的过程中，虽然存在排出的泥沙在开挖地区回淤的风险，但淤积程度往往比较小，并且由于这种处理方式并不需要装舱，所以泥沙处理的效率相对较高。

二、耙吸式挖泥船的管理方式

面对当前我国港口朝着大型化、深水化方向发展的情况，耙吸式挖泥船在航道疏浚、港口建设等工作中承担的作用越发重要。现阶段，在使用耙吸式挖泥船开展工作的过程中，工作人员需要依据施工地点的实际情况，制定科学合理的施工方案，并采用合适的管理方式，加强对耙吸式挖泥船的管理，以便在保证施工质量的同时，提升工程施工的效率，节约施工的成本。

（一）明确并解决施工难点

在当前航道疏浚的过程中，为在保证施工质量的同时，避免耙吸式挖泥船的工作对航道船舶运输造成影响，工作人员需要依据疏浚地点的实际情况制定合适的施工方案，并对施工过程中可能出现的问题进行假设，并制定科学的解决方案，为后续的施工提供便利。举例来说，长江口深水航道治理工程疏浚工程是迄今为止我国疏浚史上规模最大的工程，在进行长江口深水航道治理工程施工之前，相关工作人员对施工地点的实际情况进行了考察，发现施工难点包括首先，施工点点的水文、气象条件复杂，在施工作业区台风较多，台风造成的回於量较多，影响施工船舶作业时间。其次，该工程重点维护的北槽通航条件复杂，具有船舶交通流密集、船型构成多样化、船舶高峰流特征明显等特点，施工与通航之间的矛盾突出，且施工区渔网较多，安全风险系数高。最后，受该工程施工区段较短的影响，船舶施工难度加大。在明确了施工难点后，相关工作人员制定了具有针对性的解决方案，其内容为，首先，该工程的施工人员及时关注施工区天气情况，针对长江口地区夏季的高温、雷暴和台风天气，冬季的寒潮、冰冻和大风天气，季节交替时出现的能见度不良等情况，施工船舶因天气变化可能对船舶的航行、施工和锚泊时带来的风险和安全隐患要有充分的认识和评估，提前制定相应应急预案和现场处置方案并按要求进行演习演练，并且通过安排船上加强瞭望值班工作，标记渔网位置上报相关负责部门进行沟通处理的方式，保证施工的安全性。其次，为保证工程施工的稳定性，施工人员合理利用疏浚平台控制耙迹线，按照项目经理部的施工指令结合最新水深测图对浅区实行重点浚挖，从而达到全槽增深，控制平整度的目的。一旦发现施工区内出现垄沟和浅埂，及时采取斜向或S形施工，提高航槽平整度。最后，为进一步降低施工的难度，工作人员按照有关规范或相关规定定期校验耙臂位置指示系统，做好耙头深度指示仪、吃水仪器率定表等工作，为后续工程的开展打下了坚实的基础^[1]。

（二）施工工艺的管理

1.耙吸式挖泥船航速的管理

现阶段，在耙吸式挖泥船工作的过程中，其航速的快慢与其工作效率之间存在着极为密切的关系，因此，在进行耙吸式挖泥船工作管理的过程中，加强对其航速的管理成为一项极为重要的工作。具体来说，现阶段，工作人员在对耙吸式挖泥船的航速进行管理的过程中，需要明确施工航道淤泥的土质的基础上，为耙吸式挖泥船选择不同的航速。其原因在于，耙吸式挖泥船在工作过程中，其耙头的宽度与齿深度固定，耙头吸入的淤泥总量不仅受泵机功率、水深等因素影响，还受单位时间内耙头拖移过的河床面积以及河床上可移动土壤总量的限制。在实际工作过程中，若河床的淤泥松土深度较大，容易被耙头吸取，那么工作人员可以通过适当降低耙吸式挖泥船的航速，保证耙头与淤泥面保持相对正常的密切接触；若河床的淤泥土质以高塑性黏土、亚黏土或者密实细沙为主，并且耙头不能深入淤泥当中进行工作，那么工作人员可以通过适当增大耙头动能的方式，扩大耙头的剪切力，提升河床淤泥的松动量^[2]。

2.耙吸式挖泥船装舱时间的管理

耙吸式挖泥船在采用装舱施工法进行河道疏浚的过程中，为提升淤泥的处理效率，工作人员需要加强对耙吸式挖泥船淤泥装舱时间的管理，以便达到工程施工质量的目的。具体来说，在利用装舱施工法进行疏浚的过程中，耙吸式挖泥船疏浚周期主要可以被分成轻载航行、装舱、重载航行、抛泥这四部分，其运转生产率的计算公式为：运转生产率= ，其中轻载航行时间、重载航行时间、抛泥时间、掉头及上线时间相对较少，装舱实得土方量与装舱时间成为影响疏浚周期的关键点。同时，在现阶段，装舱时间又可以被划分为三个阶段，第一阶段，船舱从空仓开始装载淤泥到船舱中的淤泥达到溢流面，在此过程中除了及细小的物质外，疏浚获得的淤泥开始在船舱当中沉淀；第二阶段，进仓淤泥的密度大于船舱内水的密度，新吸入的泥浆呈柱状向船舱中的淤泥面开始沉降，船舱中的淤泥面以某一密度持续上升，并且淤泥中的大颗粒在上升过程中，不断沉降；第三阶段，船舱中的沉积土面不断上升，使得泥浆流的形态开始改变，阻碍了新吸入泥浆流的向下流动，溢流损失开始加大，此时工作人员就需要停止淤泥的吸取^[3]。

（三）施工流程的管理

现阶段，在利用耙吸式挖泥船进行航道疏浚工作的过程中，为进一步提升工程的施工效率，避免施工安全问题的出现，相关工作人员需要加强对工程施工全过程的监管，以便达到保证工程顺利进行的目的。举例来说，为保证耙吸式挖泥船的工作质量能够满足工程施工预期要求，笔者在参与长江口2017-2019年航道维护A标施工管理的过程中，首先，参与了项目组的组建，并安排了船舶设备以及相应施工人员的进场工作，为船舶施工方案的制定提供了帮助。其次，笔者配合甲方、监理做好船舶技术交底、率定工作，并且通过与甲方及海事部门进行协调的方式，为船舶安全施工做好保障工作。再次，为保证船舶施工效率能够满足工程施工的需要，笔者不仅会做好每日产值产量分析，还会做好每月产值产量并做好确认单与甲方进行进度确认，便于相关工作人员对工程施工进度进行管控。最后，为便于后续施工对此次施工资料的查阅，笔者待项目验收完工后，进行项目结算工作并做好了项目收尾。

结论：总而言之，近年来，我国的社会经济得到了长足的发展，港口吞吐量以及相应的船舶总数呈持续增长的趋势，这一情况的出现在一定程度上推动了我国水上交通运输行业的发展。但在此过程中，航道深度、宽度不足等情况的存在降低了水上交通运输工作的效率，为解决这一问题耙吸式挖泥船受到了人们的广泛关注。

参考文献：

[1]王伟.航道疏浚工程对通航安全的影响因素及应对措施[J].交通世界,2019(17):25-26.

[2]徐西立,张娟,裴建华.长江口耙吸式挖泥船疏浚施工风险评价[J].水运管理,2020,42(06):37-41.

[3]魏汉辉,翟玉刚,黎汉庭.大型耙吸式挖泥船在浅水区疏浚工艺的应用[J].水运工程,2021(02):195-198.