抓斗船挖泥施工工艺浅析
摘要：本文主要对在福州港平潭港区航道工程中抓斗船的施工工艺进行介绍，目的在于为相似工程积累经验。

关键词：航道；疏浚；抓斗船；施工工艺
中图分类号：u215文献标识码： a 文章编号：
一、工程概况
福州港平潭港区进港航道（金井航道）工程位于平潭港区金井作业区。

航道全长11.06km，需疏浚长度约3.2km，航道有效底宽300m，设计底高程为-15.4m，疏浚工程计算超宽取3.0m，计算超深取0.4m，疏浚边坡取1:7。

疏浚土质主要为2级淤泥混砂和8级中细砂。

二、编制依据
原交通部颁《疏浚工程技术规范》(jtj319-99)；原交通部颁《水运工程测量规范》(jtj203-2001)；交通运输部颁《水运工程测量质量检验标准》（jts258-2008）；交通运输部颁《水运工程质量检验标准》（jts257-2008）
三、施工工艺流程
抓斗船是通过抓斗自重切土挖泥，其过程为张开空泥斗抛入开挖点－-＞闭土切土－-＞提升重斗－-＞转动斗臂将重斗移到泥驳上方－-＞开斗卸泥－-＞反向转动斗臂将空斗抛入开挖点
四、主要施工方法
1、建立测量控制网
⑴测量控制
①建立gps基准站和gps测量系统相对坐标系，对施工挖泥进行总体平面测量控制。

选用gps测量系统（trimble5700）,在项目部建立基准站，船上使用流动站接受基站发送改正参数进行挖泥船施工定位，挖泥测量控制软件采用南方自由行软件进行定位施工。

②建立挖泥平面网格
船地1 20m
船地2
船地3
船地4
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船地18
根据航道有效疏浚宽度、平均原始高程、边坡坡比及抓斗船合适开挖宽度20m，航道开挖分18条。

在每个船地在进行纵横向分条形成小网格，小网格纵向为5m，横向为2m，每个小网格代表抓斗船开口尺寸。

把已经分好的网格的全部挖泥区位置图连同开挖设计轮廓线一起输入自由行软件，由软件控制挖泥平面位置，在挖泥施工过程中严格按照网格划分施工。

⑵船上gps的控制
在每个抓斗船上配置一套gps和1套电子罗经，分别用于控制船舶位置和姿态。

电脑显示器设置在驾驶室内，由操作人员根据电脑指示进行挖泥船的位置定位和施工移位。

2、挖泥船驻位定位
在完成各项进场准备工作后，施工人员根据电脑显示位置会同船长将抓斗船拖带至施工工区并进行驻位工作。

在完成驻位工作后，根据已建立的施工区域小网格，对挖泥船进行精确定位，使每一抓的位置对应每一小网格，按分区、分船地、分层施工方法进行施工。

每一抓及每一船地完成后，由操作手根据电脑显示器显示指挥船舶移位进行下一断面的施工。

3、挖泥方法
⑴挖泥原则
挖泥船纵向上由东向西，横向上由中间向两侧开挖，将航道沿纵向划分为三段，按段施工，各挖泥船在划定区段施工。

⑵挖泥方法
挖泥按照“纵移挖长、横移挖宽”方法进行。

挖泥船移位一次的宽度为挖泥船自身船宽的宽度；挖泥船每次前移长度为抓斗一次向前开挖的长度。

每一挖泥区作业前，应根据航开挖宽度和船宽计算该航道横向开挖条数。

挖泥船纵向挖完一个断面后，应绞锚前进一定距离开始下一断面开挖，前进的距离略小于抓斗张开长度，防止漏挖。

⑶分层开挖及高程与平整度控制
根据设计图纸及泥层厚度，采取分层开挖的方法进行航道疏浚，每层开挖厚度以一斗的抓深为一层，每层厚度控制在2m以内。

最后一层应严格控制下抓深度及抓距，保证开挖至设计底高程及预留一定的超挖深度。

上一斗与下一斗之间应重叠1/4或1/3，防止漏抓及保证开挖的平整度。

⑷边坡挖泥
根据工程地质及设计资料，边坡开挖坡比设计为1:7，采用分层阶梯开挖，按照“下超上欠，超欠平衡”的原则施工，最后自然塌落形成边坡。

⑸施工记录
挖泥作业前把已建立好的总挖泥施工区域网格图和各区段网格图交给操作人员，操作人员根据网格图进行作于并标记已开挖位置，以防每作业班交接过程中漏挖及重复施工。

⑹挖泥船抛锚、起锚及移船
①抓斗挖泥船抛锚、起锚由专人指挥，事先要了解锚区的潮流流向及流速，海床持锚情况。

抛锚应先抛上流方向的锚，然后松缆再抛下流方向的锚；起锚相反，应先起潮流下游方向的锚，带好拖轮后再起上游锚。

每次抛锚位置事先由技术人员按照挖泥位置长度，流速流向及缆绳长度等确定抛锚距离及角度，由船长指挥抛锚定位。

由于挖泥船需要抛锚定位及移船，为了防止“压锚”造成危险，除挖泥船和泥驳外，其他船只不能再在挖泥船抛锚范围内进行抛锚
施工
②小范围移船
在同一挖泥区内挖泥船的横移及纵移属小范围移船，抓斗挖泥船主要靠绞、放锚缆来完成；绞、放锚缆不能满足移船要求时，使用小型抛锚艇为挖泥船移锚，使定位后的挖泥船又可在新的范围内通过绞、放缆进行定位施工。

③大范围移船
抓斗挖泥船由一个区段移至下一个区段施工需进行大范围移船，大范围移船应收起全部锚缆，用拖轮拖带至新的施工区段重新抛锚挖泥。

所有的抛锚位置事先由技术人员计算确定，以最大效率为原则，避免反复起、抛锚。

绞锚结束后和施工过程中应经常对锚缆进行检查，发现走锚、松缆要及时采取措施，并重新校对船位，保证船位准确。

⑺挖泥弃土
由于挖泥土方量较大，设立了专门的抛泥区，利用船上自带的gps系统向指定的区域进行弃土。

本工程的抛泥区在航道外侧草屿岛东南侧，平均运距约4.5海里。

1000方泥驳往返约2小时，650方泥驳往返约3小时。

⑻简单功效分析
根据《水利水电工程施工机械设备选择设计向导》，抓斗挖泥船的施工效率为：
p=60vfmkt/kkt
式中：
p----抓斗挖泥船的施工效率；
v----挖泥船的斗容，取16方；
kt----工作时间利用系数；
t=t1/(t1+t2+t3)
t1-----机械设备运转时间
t2-----生产性停歇时间
t3-----非生产性停歇时间
根据以往的经验及试挖统计，kt取0.8
kk-----土的搅动系数取1.1
fm-----抓斗充泥系数去0.9
t-----每次作业循环时间，根据统计按2.5分钟计则抓斗挖泥船的施工效率为：
p=(60×16×0.9×0.8)/（1.1×2.5）=251m3/h.。