港口航道疏浚工程中耙吸挖泥船駕駛技術(shù)對施工影響分析

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疏浚工程施工的誤區(qū)，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(guān)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(dú)立完成挖、裝、運(yùn)、卸、吹等疏浚全過程，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。長期以來，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)知識與施工工藝，熟悉疏浚設(shè)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(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，因此對駕駛員的駕駛技術(shù)要求更高，特別是對流的了解要更充分。

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

（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，還必須時刻注意當(dāng)時的流向、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，還必須隨時與對遇船及追越船做出避讓行動，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調(diào)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(yùn)輸船駕駛員操縱時單打獨(dú)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(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(shù)的進(jìn)步及競爭加劇，現(xiàn)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(nèi)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(yōu)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(shù)含量的疏浚設(shè)備操作及現(xiàn)代疏浚技術(shù)。下面用幾個典型實(shí)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(nèi)疏浚耙吸挖泥船最常見的施工作業(yè)，無論是拓寬還是維護(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(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，一個耙就出槽了并且有安全風(fēng)險(xiǎn)，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(zhàn)，造成繁忙的避讓頻道長時間占用。這種狀況經(jīng)常會碰到，雙方都認(rèn)為對方有問題，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與特殊的操作技能，所以占位有問題且時機(jī)掌握不好，自認(rèn)為船位在邊線，但所表現(xiàn)的態(tài)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(diǎn)，也沒有使用單標(biāo)的方位變化來判斷疏浚船的態(tài)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(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)域前采用壓載來盡量減小風(fēng)壓的影響，特別訓(xùn)練針對碼頭邊施工的趨勢控制，經(jīng)過幾天的訓(xùn)練，委派學(xué)有所成的駕駛員操作，駕駛員利用學(xué)到的趨勢控制來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，也是整個工期花費(fèi)時間與費(fèi)用最多的階段且效率最低的階段。

國內(nèi)某地，深水航道二期到了最后的沖刺階段，此時最外面的標(biāo)段還有13個淺點(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(diǎn)都沒有清除，項(xiàng)目部仔細(xì)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(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?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┕で俺榕摗⑹┕ぶ虚_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l(wèi)000t存水，施工時平均進(jìn)倉密度為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的存水長時間反復(fù)混合并溢流來逐步達(dá)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(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)艙密度就要長時間反復(fù)替換和溢流，按溢流損失的角度來看，幾乎達(dá)到l00%的程度，這樣既浪費(fèi)了大量的施工時間，也多消耗了大量的燃油，同時也對環(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，疏浚施工對環(huán)境的污染已受到世界各國的重視，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(jīng)基本合格，考核達(dá)到90分以上，那就意味著你對環(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(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，否則，因個人船藝有限不能上淺點(diǎn)、上計(jì)劃線、不能按船長的要求操作，或因缺乏相關(guān)的疏浚知識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效的，如同第三個案例所描述的那樣。

4 結(jié)論

雖然現(xiàn)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(jìn)步中，最先進(jìn)的疏浚船已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了“一人疏浚”，但縱觀國際四大疏浚公司與國內(nèi)各大疏浚公司，能夠?qū)崿F(xiàn)“一人疏浚”的船畢竟還是少之又少，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，“一人疏浚”普及還有很長的一段路要走。在沒有實(shí)現(xiàn)“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(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，但要付出試錯成本。