漁港疏浚抓斗式挖泥船施工效率的影響要素分析

摘要：漁港疏浚工程為水上作業工程，一般水深較淺，泥沙淤積嚴重，作業船舶吃水相對受限，且多為邊通航邊施工水域，周圍通航錨泊漁船較多，由此導致抓斗式挖泥船在此種特殊的工程場所疏浚時施工效率較低。以溫嶺中心漁港箬山港區及航道疏浚工程為依托，分析吃水條件、船舶展布、施工排斗、岸基協調等要素，對施工效率的影響，并針對性的采取提升措施，有效提高了后續在工程中的施工效率和質量。

關鍵詞：漁港疏浚；抓斗式挖泥船；施工效率

0" "引言

近年來漁港疏浚呈點大面廣的趨勢，浙江、福建沿海漁港眾多，箬山漁港、龍門漁港、石塘漁港、紅腳巖漁港等多個漁港都亟待疏浚清淤，通過疏浚清淤，可以加深港區內的水深，方便了港內漁船、輔助船在低潮時的來往通行和碼頭靠泊。在漁港內疏浚施工，多采用靈活性較強的抓斗式挖泥船作為主要施工設備。提高其施工效率，有助于縮短施工工期，提早恢復漁港避風錨泊、航運、裝卸儲運等功能，對漁港的經濟發展有著重要意義。

1" "工程概況

溫嶺中心漁港箬山港區及航道疏浚工程，位于溫嶺市石塘鎮隘頑灣內的箬山港區水域，主要工作內容為港區維護性疏浚。工程總平面布置如圖1所示。

主航道規模為滿足400kW漁船乘潮通航的“雙進雙出”4線航道，航道全長1.7km，通航寬150m。港區內支航道為雙向航道，支航道長6.2km，支航道寬80m，航道設計底高程為-5.3m/-5m，航道疏浚邊坡為1：15。疏浚面積286.32萬m2，疏浚土方總量887萬m3，港池內錨泊區設計底高程為-3.0m/-5m。疏浚土質主要是粉質黏土和淤泥，開挖出的淤泥利用自航開底泥駁運送至指定拋泥區傾倒。

2" "理論功效測算與施工效率影響要素分析

2.1" " 理論功效測算

以投入使用的斗容6m3抓斗式挖泥船為例，挖泥船小時生產率計算方法如下：

W=n·c·fm/B" " " " " " " " " " " （1）

式中：

W——挖泥船小時生產率；

n——每小時取斗數，斗容6m3及以上抓斗式挖泥船取60；

c——斗容積，斗容6m3及以上上抓斗式挖泥船取6；

fm——抓斗充泥系數，淤泥質土取1.2；

B——土的攪松系數，取1.1。

按照公式（1），計算得到斗容6m3及以上抓斗式挖泥船每小時產量為392.7m3/h·艘。根據類似工程施工經驗，按照每天施工18h，計算單船平均日理論產量如下：

W'=392.7m3/h×18h/天＝7069.1m3/天·艘" " （2）

根據類似工程施工經驗，按照每月施工22天，計算單船平均月產量如下：

W\"=7069.1m3/天·艘×22天/月＝155520m3/月·艘" "（3）

溫嶺中心漁港箬山港區及航道疏浚工程開工日期為2019年7月18日，開工后投入一艘斗容6m3抓斗式挖泥船配備2艘艙容為1000m3的泥駁，在北支航道施工，截至2019年8月18日，累計完成挖泥12.2萬m3，平均施工效率約為5545m3/天，低于單船日理論產量7069.1m3/天。

為客觀評價施工效率，對進行施工數據進行統計和分析。按照計算得出月施工效率統計表如表1所示。

按照統計分析，施工效率在5000m3/天以內屬于施工效率低下。為精確分析施工效率受到的影響因素，對施工在5000m3以內的15天進行統計分析，翻閱詳細施工日志，并與當日值班人員了解情況。對搜集到的信息進行梳理、歸類、篩選，選取合理有用信息，得出影響施工效率低下主要因素有吃水受限、船舶展布、施工排斗、岸基協調等四大類構成。

2.2" " 施工效率影響要素分析

2.2.1" "施工船舶吃水

箬山港區海域為正規半日淺海潮，潮汐特征值詳見表2。平港區內的現狀天然泥面標高為-7～-2m，部分施工區域（北向支航道、東向支航道、疏浚五區等）現狀泥面標高僅為-1.5m左右，而斗容6m3及以上的抓斗船正常施工要求水深2.4m以上，艙容1000m3的泥駁滿載吃水約3.5m，因此在低潮時抓斗船及泥駁施工吃水受限，導致有效施工作業時間比理論有效作業時間18h短，影響施工效率。

2.2.2" "船舶展布

施工區為漁港內疏浚，施工面積廣，達286.32萬m2，禁漁期內港區錨泊漁船多達上千艘，施工作業面難以打開，作業船組無法展布，因此必須抓住伏季休漁期之后的8月份至次年5月份之前的黃金施工期，完成主體部分施工。施工展布必須結合漁港航道通航時間段進行相應調整。在進行疏浚施工時，船舶按照由口門到近岸的方式進行施工，需要頻繁拋錨移船以進行通航避讓，泥駁回旋水域狹窄，調頭困難，施工安排未與航道通航時間緊密聯系布置，導致影響施工效率。

2.2.3" "施工船舶排斗狀況

西錨泊區水深測圖如圖3所示。通過測圖水深分析和向值班駕駛人員了解，西錨泊區部分區域抓斗船施工時排斗密度過大。根據現場水深測圖記錄，西錨泊區設計水深標高為-3.0m，為保證淺點施工合格率，抓斗船對施工區域擴大范圍實施全覆蓋施工，布斗數為14斗（覆蓋兩遍，一次布7斗）。分析后發現，施工范圍中大部分區域水深已滿足設計要求，且部分標高達-4～-3.8m，可見該布斗方式造成多挖超挖，產生不必要的廢方土量較多。

2.2.4" " 岸基協調

漁港疏浚施工工程進度及施工效果，無法直接通過感官及簡易工具初步獲取信息，需要通過多波束測量、數據處理檢測施工進度和質量，從而進行過程中施工管理。此外，在掃淺過程中，測量數據的及時反饋，也是指導抓斗式挖泥船精準施工的關鍵。因此岸基協調管理中，根據工程實際需求合理安排測量密度，是保障施工效率的要素之一。

漁港內采用抓斗挖泥船進行施工，涉及施工船舶與漁船多，船舶航行安全、設備安全和漁船調度是工程管理的重點，因此需設立專業化的調度室，配備經驗豐富的船長或輪機長擔任調度員，對施工全過程進行專業化管控協調。

3" "提升效率措施

綜上，經分析漁港內疏浚施工效率低下的主要影響因素有以下四個方面：自然條件因素引起的工況條件，船舶吃水受限；外界環境因素為漁港內特殊通航條件，船舶展布困難；施工因素為施工作業船舶駕駛人員操作操作不當，排斗過密；管理因素為船岸協調，保持信息通暢，數據反饋及時，精細化管理施工。對于影響施工效率的因素采取措施如下：

3.1" " 合理安排施工順序

施工初期階段充分利用高潮期間水位較深的有利時機，先安排大型抓斗船優先打通吃水受限區域進出港航道，漁船和泥駁可通過運輸航道集中通航。然后再開槽進入面積較廣且規整的大片疏浚區施工。而小型抓斗靈活性高，可安排至水深較淺，水域狹窄的航道連接區、碼頭前沿區域施工。各船組精密配合，盡可能發揮出最大施工效率。

3.2" " 合理安排施工船位

根據港區內潮汐規律與抓斗船自身錨鏈的長度來確定施工分段，根據通航情況布錨，固定船位。將抓斗精確定位至淺區，主錨一般拋出200～300m，尾錨和邊錨一般拋出 100～200m，盡量通過絞錨來移位，盡量做到少移錨拋錨，將計劃與實際結合進行微調，合理規避航道通航時間，提升有效施工時間。

3.3" " 合理布斗

施工前，根據抓斗船斗寬及抓斗張開的寬度，確定每船寬排斗數和每排斗進關距離，同時確保連續兩斗之間和前后兩排斗的重疊度。為防止漏挖，各施工條塊間至少重疊 2m 施工。根據施工區塊的分布，分條分塊施工，提供施工電子圖紙，操作手嚴格按圖施工。

施工過程中，操作嚴格控制抓斗下放深度，保證施工質量和減少超挖廢方量。針對淺點施工，最初按照往返覆蓋進行，每次施工7斗。經測量發現，覆蓋面積較需開挖區域過大，不必要開挖浪費嚴重，實際施工效率低下。針對此情況，馬上聯系現場操作手，結合實際施工經驗，決定按照“左4右3”（從左往右施工4斗后再從右往左覆蓋施工3斗）施工[1]。改良前后布斗對比如圖4所示。

3.4" " 加強船岸聯動

施工區域開工前進行浚前測量，提供準確的測深文件供現場施工船組施工。施工過程中加大測量頻率。本工程疏浚面積廣，各個區域淤積規律不盡相同，施工過程中通過測量分析各個區域的淤積規律，對船舶施工工藝、超深控制等提供依據。

在漁港內施工時，施工船組移位、拋錨、運泥船進出，經常會受到施工區域內錨泊的漁船影響，若不及時解決會嚴重影響施工效率甚至造成停工?，F場的漁船調度尤為重要，調度人員在調度室24h值班，對影響施工的船只進行溝通協調移位?，F場船只無法聯系時，記錄船名船號并按所屬地域或漁業公司分類上報漁業管理平臺，請求平臺聯系船東移船。

采取上述措施前后，各項參數前后對比如表3所示。由表3可見，針對影響施工效率的因素采取措施后，抓斗式挖泥船在漁港內的施工效率得到了明顯的提升。

4" "結語

漁港疏浚工程為水上作業工程，一般水深較淺，泥沙淤積嚴重，作業船舶吃水相對受限，且多為邊通航邊施工水域，周圍通航錨泊漁船較多，由此導致抓斗式挖泥船在此種特殊的工程場所疏浚時施工效率較低。本文以溫嶺中心漁港箬山港區及航道疏浚工程為依托，通過對抓斗式挖泥船在漁港內的疏浚施工效率影響要素分析，針對性的采取了改進措施，在提高了施工效率的同時確保了施工質量，保障了工期，創造了良好的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1] 鄭鍶煒，林華強.抓斗船航道疏浚掃淺效率提升措施淺析[J].中國水運，2019（19）：145-146.