摘要：本文结合工程实例，对影响绞吸式挖泥船航道开挖施工效率的因素展开了分析，并提出了相应的改进措施。通过研究发现，落实这些措施，航道开挖施工效率能够得到有效提高。
关键词：绞吸式挖泥船；航道开挖施工；施工效率
引言：
在水运工程取得快速发展的同时，大量的绞吸式挖泥船在航道开挖施工中得到了应用。而能否保持较高的航道开挖效率，直接关系到水运工程能否取得更多的效益。因此，还应加强对提高绞吸式挖泥船航道开挖施工效率的问题研究，从而更好的推动水运工程建设。
1工程概况
钦州港金鼓江航道工程位于钦州湾北部钦州港，为10万吨级深水航道，全长5.879公里。按照施工安排，采用4500m³/h的大型绞吸式挖泥船“华安龙”进行航道K1+500—K5+879段开挖，计划工程量约400万m³，直吹疏浚土要求不少于250万m³，须在2014年12月份结束施工，以便为后续施工提供作业面。按照施工要求，平均施工效率应为26667m³/天。但从7月中旬到8月中旬，共28天完成开挖量42.25万m³，平均施工效率仅为15100m³/天，无法达到施工要求。
2影响绞吸式挖泥船航道开挖施工效率的因素分析
2.1主要影响因素分析
在航道开挖过程中，采用的是绞吸式挖泥船施工方法。从以往经验和现场观察情况来看，该种施工方法会受有效作业时间、绞刀头开挖能力、管线输送能力等因素的影响。为确认影响施工效率的主要因素，需采用求取主分量方式进行分析[1]。通过确定各影响因素影响频次，可结合分析结果绘制导致绞吸船效率低下的影响因素排列图，如图1所示。
图1 导致绞吸船施工效率低下影响因素排列图
从图中内容可知，有效作业时间短为主要因素，其所占比例达81%。而在工程实际开挖过程中，曾经达到2700m³/小时的开挖效率。结合施工计划，如果能将每天有效施工时间延长为10小时，有效施工日绞吸船开挖效率可达27000m³。
2.2关键因素分析
为确认导致施工有效施工时间短的关键阴虚，需运用头脑风暴法，从人、机、料、法、环等5个因素进行综合分析，结合具体施工工况、前期开挖经验，可以确认影响船舶开挖效率的关键因素为土质条件不符合设计图纸、施工航道内垃圾多和社会干扰致停工这三个因素。
2.2.1土质条件不符合设计图纸
通过检查设计施工图、查看“华安龙”施工区域地质剖面图、现场土质取样、船舶人员调查、核查船舶开挖参数，完成了对土质情况的全面摸排，发现“华安龙”施工设计图纸上的土质为填土及砂混淤泥等易开挖土质。但在实际开挖中，却遭遇大量大体积块石及粘土。受土质变化因素影响，船机挖泥具器磨损较大，绞刀、泥泵等器具多次受块石损坏，粘土封堵绞刀头事件也时常发生，导致船员蚝费大量时间进行绞刀头及吸口清理，造成船舶施工有效时间利用率低[2]。
2.2.2施工航道内垃圾多
通过查阅船舶日志、调查实际开挖过程发现，绞吸船施工过程中遭遇了大量航道垃圾。受破渔网、钢丝绳等垃圾的阻挠，绞吸式挖泥船在航道开发施工中经常出现缠绕绞刀头的情况，需耗费大量时间清理绞刀头。
2.2.3社会干扰致停工
通过检查施工日志、询问现场管理人员可以发现，施工水域存在大量渔民养殖蚝贝的蚝排、蚝柱，导致船舶施工展布受极大阻挠，时常发生窝工现象。由于施工区域与渔民存在纠纷，渔民多次驾驶渔船阻挠施工，导致船舶多次停工，给施工人员情绪带来了不良影响。
3提高绞吸式挖泥船航道开挖施工效率的措施
3.1解决土质条件问题的措施
针对开挖土质条件困难的问题，还要采取避开困难区域，合理安排施工位置的措施。为此还要确定块石量多的区域，采用抓斗船率先开挖，然后进行绞吸船再施工。此外，需优先施工易开挖区域，合理安排施工范围。在措施落实阶段，需安排专人员对航道表层块石区域展开分析，通过测量确定施工范围，制定相应施工文件，合理安排抓斗船进行开挖作业。待块石区域由抓斗船施工完毕后，可进行吹填作业。如图2所示，为抓斗船开挖块石示意图。通过调查测量可以发现，块石含量多的开挖范围为45m×75m的区域，开挖深度达到了3m。采用13m³抓斗船进行开挖，运行“挖—运—抛”施工工艺，即安排抓斗船挖块石，然后自航驳运泥至抛泥区后返回进行循环施工[3]。采取该措施，可以使开挖区域块石数量有效减少，从而减少船舶绞刀头吸入块石的情况，达到有效减少停工时间的目标。
图2 抓斗船开挖块石示意图
3.2解决航道垃圾多问题的措施
针对航道内垃圾较多的问题，可在绞刀头齿缝间隙进行格栅烧焊，使空隙面积得到减少，以避免航道垃圾与块石等进入泥泵。结合施工现场需求，需实现垃圾耙扫器设计，利用锚艇将垃圾拖拽沉于水底。在“华安龙”开挖施工前，需完成航道底面垃圾的聚集，并进行统一清理。
3.3解决社会干扰问题的措施
针对社会干扰造成的停工问题，需加强与业主单位的沟通协商，督促业主联系政府相关部门解决相关纠纷，确保清理施工进度。此外，施工单位需配合政府部门开展违法养殖用海强制拆迁工作，调动辅助船舶清理施工区蚝排，为“华安龙”施工提供良好工作水域。
3.4措施实施效果
落实相关措施后，对绞吸式挖泥船航道开挖施工效率进行分析可以发现，从2014年9月13日到2014年10月12日，30共完成施工产量1217800m³，日均效率达到了40590m³/天，高峰值则能达到68000m³/天，如图3所示。通过落实这些措施，最终使“华安龙”施工比原计划提前1个月完成。
图3 措施实施前后施工效率对比图
为确定采取的措施给绞吸式挖泥船航道开挖施工带来的效益，可按照原有成本进行核算。相较于原本的施工计划，“华安龙”施工结束时间约提前145天，而每天生产成本约28万元，约节省145×28万元施工费用。用于落实相关措施的费用主要包含清理蚝排等材料及船舶使用费，总共约15万元，此外，用于派遣抓斗船开挖散石的成本约30万元，用于制作垃圾耙扫器、烧焊格栅的成本约1万元。刨除这些费用，落实相关措施带来的经济效益约为145×28-15-30-1=4014万元。此外，在绞吸船施工效率得到提高的情况下，广航局在钦州地区影响力也得到了提升，因此为施工单位带来了一定的社会效益。
结论：
在航道开挖施工中，应用绞吸式挖泥船还要不断提高施工效率，以便通过节约施工时间提高技术经济性。所以在实际施工过程中，还要结合具体施工情况加强影响施工效率的因素分析，从而通过采取有针对性的措施提高施工效率。
参考文献：
[1]葛新兴，王林，姜忠等. 大型耙吸式挖泥船精挖施工工艺在湄洲湾航道工程中的应用[J]. 水运工程，2017，（02）：186-190.
[2]吴永彬，李超超，刘益明等. 耙吸船犁齿软格栅挖掘硬黏土新工艺应用[J]. 水运工程，2014，（07）：166-168.
[3]刘忠强. 浅谈绞吸式挖泥船设备的合理配置[J]. 才智，2012，（11）：86.
论文作者:李波,曹全全
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/16
标签：航道论文; 挖泥船论文; 效率论文; 绞刀论文; 措施论文; 抓斗论文; 土质论文; 《基层建设》2018年第2期论文;