耙吸式挖泥船施工工藝研究論文

摘要：針對耙吸式挖泥船在通航航道疏浚施工作業(yè)過程中，特別是通航航道跨度較長且拋泥區(qū)運(yùn)距較遠(yuǎn)的航道疏浚工程，往往受施工方法、航運(yùn)、工況等多種因素影響，本文作者結(jié)合自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)以及所學(xué)知識，依托耙吸式挖泥船自身性能的優(yōu)勢，通過比選耙吸式挖泥船施工方法，結(jié)合榕江航道整治工程工況條件，擬定最佳施工工藝，達(dá)到保質(zhì)保量按期完成工程建設(shè)任務(wù)和為企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益，同時希望為項(xiàng)目管理者提供一些可靠的建議。

關(guān)鍵詞：耙吸挖泥船；施工工藝；工程應(yīng)用

一、前言

　　在日益激烈并且具有全球化趨勢的競爭中，耙吸式挖泥船憑借其優(yōu)異的性能與多種施工方法在當(dāng)今激烈的競爭市場中脫穎而出。但耙吸式挖泥船也易受多方面因素影響，包括其施工工藝選擇以及對其的日常管理，這會直接影響到項(xiàng)目的建設(shè)目標(biāo)以及經(jīng)濟(jì)效益，而耙吸式挖泥船施工工藝選擇的好壞對于一個建設(shè)項(xiàng)目而言起著舉足輕重的作用。所以，在進(jìn)行實(shí)際施工操作中，如何選用最適合的施工工藝成為項(xiàng)目管理者所面臨的一個很重要的問題。

二、工程概況

1．工程簡介。

　　榕江航道整治工程（北河梅東大橋~地都水利下河段）RJ3合同段主要以疏浚航槽為主，疏浚總長31.8km，疏浚總工程量約180萬方，疏浚土質(zhì)主要為二類土淤泥；榕江北河梅東大橋~榕東大橋10km河段按單向通航1,000t級海輪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，開挖水深為6.0m，航槽底寬為56.8m，挖槽設(shè)計(jì)邊坡為1：4；榕東大橋~雙溪咀4km河段按雙向通航3,000t級海輪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，開挖水深為6.0m，航槽底寬為96.8m，挖槽設(shè)計(jì)邊坡為1：4；榕江干流雙溪咀~地都水利下17.8km河段按全潮雙向通航5,000t級海輪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建設(shè)，開挖水深為8.1m，航槽底寬為140.2m，開挖設(shè)計(jì)邊坡為1：6。

2．工程工況條件。

　　（1）水文榕江的潮汐屬于不規(guī)則半日潮，日潮不等現(xiàn)象顯著，潮位在一天內(nèi)兩次高潮和兩次低潮均不相等，月內(nèi)有逆、望大潮和上弦、下弦小潮，平均周期約十五天，在一年中，一般夏潮高于冬潮，最高、最低潮位分別出現(xiàn)在秋分和春分前后，且潮差最大，夏至、冬至潮差最小。降雨量是榕江流域地表的唯一來源，屬雨水補(bǔ)給型，地表徑流的變化與降雨量基本一致。（

　　2）氣象本項(xiàng)目位于廣東省的東南部，緯度較低，北回歸線攔腰穿過，瀕臨南海，受海洋氣象調(diào)節(jié)，季風(fēng)影響明顯，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，長夏無冬，日照充足，雨量充沛，氣候條件尚好。臺風(fēng)為本工程主要災(zāi)害性天氣，7~9月為臺風(fēng)季節(jié)，臺風(fēng)期間水域?qū)⒊霈F(xiàn)大風(fēng)天氣，最大風(fēng)力在12級以上。

　　（3）航運(yùn)榕江主要承擔(dān)跨省市、涉及國計(jì)民生的能源、原材料等大宗物資運(yùn)輸和廣澳深水港的疏運(yùn)，為重要物資運(yùn)輸和城市發(fā)展提供有力保障，榕江航運(yùn)在粵東地區(qū)綜合運(yùn)輸中占有十分重要的地位。隨著粵東經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速發(fā)展，通過汕頭港進(jìn)入榕江航道的大噸位江海船舶日益增多，航運(yùn)日益繁忙。

3．拋泥區(qū)。

　　本工程拋泥區(qū)為汕頭表角疏浚物海洋傾倒區(qū)，其傾倒面積為5.54km2，位于榕江入海口達(dá)濠島表角以東。汕頭表角疏浚海洋傾倒區(qū)至本工程疏浚區(qū)平均運(yùn)距約為30km。

　　綜上可知，本工程通航航道疏浚跨度長，拋泥區(qū)距疏浚區(qū)平均運(yùn)距較遠(yuǎn)，榕江航運(yùn)較繁忙的特點(diǎn)，施工管理者如何選擇耙吸式挖泥船施工工藝成為本工程重中之重

三、耙吸式挖泥船的優(yōu)劣

1．耙吸式挖泥船的自身優(yōu)勢。

　　耙吸式挖泥船是邊航邊挖泥的自航縱挖式挖泥船，在施工作業(yè)中的最大特點(diǎn)是各道工序都可以由挖泥船本身獨(dú)自完成，不需要其他輔助船舶和設(shè)備來配合行動。

　　（1）耙吸式挖泥船的航行性能好由于疏浚設(shè)備的不斷改進(jìn)，大多數(shù)耙吸式挖泥船都在船艏裝備橫向推進(jìn)器，使船舶具有靈活的機(jī)動性，提高了船舶的操縱性能。同時耙吸式挖泥船尤其是大中型耙吸船憑借其自身抗風(fēng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可以在風(fēng)浪大而又無掩護(hù)的海港、錨地、進(jìn)港航道等水域進(jìn)行施工作業(yè)，施工效率受海況、天氣等自然因素影響較低。

　　（2）耙吸式挖泥船適用性廣隨著疏浚技術(shù)的不斷進(jìn)步，如新型耙頭、高壓沖水、潛水泵的運(yùn)用和耙齒的改良，耙吸式挖泥船性能得到不斷提高，適用于絕大多數(shù)河床與海床的土石方開挖。耙吸式挖泥船由于不需要在施工作業(yè)過程中進(jìn)行拋錨以及纜索固定，也不需要拖輪、泥駁等輔助船舶配合，靠其自身性能可以完成自航、自挖、自載及自卸流程，可以將所挖掘出來的泥沙運(yùn)往指定的拋泥點(diǎn)進(jìn)行開艙卸泥，使耙吸式挖泥船的工作水域大大減小，對于來往船只的影響較小，適用于各種有通航要求的運(yùn)河以及港口施工，同時也可以憑借其高效的航行性能適合在較為狹窄的水道中進(jìn)行施工作業(yè)。

2．耙吸式挖泥船的自身劣勢。

　　耙吸式挖泥船對于較硬與顆粒較大的粘土與砂石難以進(jìn)行挖掘，工作效率會有大幅度的下降，最適用于挖掘較為松軟、顆粒較小的淤泥和流沙（挖掘淤泥時工作效率最高）。

　　另外，耙吸式挖泥船對泥沙進(jìn)行挖掘時，由于其是利用泥泵的真空吸力作用，會將施工水域中的水一起吸入耙吸式挖泥船上的泥艙，影響了其單次的挖泥量與工作產(chǎn)量。

四、耙吸式挖泥船的施工方法

1．裝艙（裝艙溢流）施工法。

　　裝艙（裝艙溢流）施工法是現(xiàn)今為止我國使用頻率較多的一種常規(guī)施工方法，也是最為基本的方法。裝艙（裝艙溢流）施工法是海床或河床要有足夠的深度、空間來滿足船舶裝載吃水、航行、調(diào)頭等要求，還要有適宜的拋泥區(qū)，當(dāng)滿足了以上條件后方可選擇此施工法進(jìn)行施工作業(yè)。耙吸式挖泥船先定位上線下放耙頭至規(guī)定的地點(diǎn)和深度，通過船上的推進(jìn)裝置，使耙吸船在航行中拖曳耙頭進(jìn)行擾松作業(yè)，靠離心泵抽吸作用將低濃度泥漿吸至耙吸式挖泥船自身設(shè)置的泥艙中，同時打開溢流口邊挖泥裝艙邊溢流，當(dāng)船舶裝艙量和船體吃水深度達(dá)到施工要求后，停止挖泥作業(yè)，提升耙臂和耙頭出水，再航行到指定的拋泥區(qū)將高濃度的泥漿卸下，然后空載返航到原挖泥作業(yè)區(qū)定位上線，繼續(xù)進(jìn)行下一循環(huán)挖泥作業(yè)的一體化工業(yè)生產(chǎn)流程。