大涌浪下抓斗船组施工作业安全风险和防范措施

冯德新

摘 要：文章通过分析讨论大涌浪海况条件下抓斗船疏浚施工过程中存在的风险，结合工程实际，制定相关预防措施，以确保施工过程中安全风险可控，减少甚至杜绝安全事故发生。

关键词：抓斗船组 大涌浪 施工安全风险分析

1.引言

涌浪即风浪离开风吹过的区域后形成的波浪。在航海上，一般把能量较大且波长较长的波浪称之为涌浪。文章在此所设定的大涌浪为加纳TEMA港所存在的涌浪情况，如下：

TEMA港位于几内亚湾北侧，涌浪来自于西南的大西洋，波高往往在1m左右，但周期都很长，在10～16s左右。其中每年从5月份～10月份为季风期，涌浪较其它时期更大。

2.抓斗船组施工作业

2.1抓斗船工作原理简要介绍

抓斗挖泥船属机械式挖泥船，在其船体上安装有一台进行水下泥沙挖掘和抓取的旋转式吊机。运用悬吊在吊机钢缆上的抓斗，并依靠其自身的重力作用，张开抓斗放入水中一定深度，通过斗齿切入泥层和闭合抓斗，来挖掘和抓取泥沙。然后，通过操纵船上的旋转式起重吊机，将装满泥沙的抓斗提升出水面一定高度，回旋至靠泊在挖泥船舷旁的泥驳上方，开启抓斗，将挖掘的泥沙直接卸入泥驳。卸空后的抓斗，再通过旋转式吊机的回转，返回至挖泥处，进行下一轮的挖泥作业，如此周而复始地循环作业。

2.2抓斗船组的施工流程介绍

（1）确定施工区域，根据附近其它施工作业船舶或设备作业动向及对我部抓斗船施工的影响确定施工顺序；

（2）根据施工顺序，在开始施工处由锚艇协助展布施工锚；

（3）通过收放锚缆钢丝定位，定好位后，呼叫泥驳前来靠泊装泥；

（4）带缆靠泊，等待装泥；

（5）装泥完成后，解缆离泊前往指定的抛泥区抛泥，抛泥后，回抓斗船附近区域等待呼叫，再重复第（3）、第（4）和第（5）项。

3.大涌浪条件下抓斗船组施工安全风险分析

3.1大涌浪下靠泊风险分析及安全操作

大涌浪使船舶的航向稳定性变差，在靠泊时，船速往往较低，船速越低，航向稳定性越差，在大涌浪的影响下，航向稳定性的把控更为艰难，也会加大两船的偏荡，使泥驳与抓斗船或与附近其它船之间碰撞风险增大。

较大涌浪时，抓斗船船头最好选择顶涌浪方向，以方便泥驳顶涌浪靠泊。泥驳靠泊时要注意小角度，避免角度过大，一般为15°左右较好，靠泊前与抓斗船做好沟通，靠泊过程中谨慎用车用舵。根据加纳特码工地抓斗船组施工经验，涌浪周期≥约8S，且波高≥约1.2米时，建议停止泥驳靠泊操作。

3.2大涌浪下带解缆风险分析及防范措施

一般抓斗船为了方便泥驳靠泊和带缆，在主甲板边沿基本上不会设置栏杆；泥驳上也为了带解缆方便和抓斗装泥方便一般不设置栏杆，当泥驳靠泊抓斗船时，双方水手需站在主甲板边沿进行带解缆作业，如果在大涌浪条件下，船体会产生随着涌浪横摇或纵摇，此时在甲板带解缆人员容易失去平衡跌落水中，甚至造成生命危险。尤其是泥驳带缆人员，带缆时泥舱两舷甲板（简称泥舱甲板，主甲板的一部分）作业空间较狭窄，且装完泥后泥舱甲板会有大量装舱时从抓斗中漏出的淤泥或砂等疏浚料，进一步加大地面湿滑，增加人员落水风险。所以船长或当班驾驶员一定要做好人员对大涌浪安全风险的培训，在带缆作业过程中加强安全监督和提醒，督促其穿戴好劳保鞋、安全帽和反光救生衣等劳保用品，并提醒作业人员注意甲板面湿滑情况，必要时泥驳每驳装完后对泥舱甲板进行冲洗。夜间作业时要提供足够照明，并保证至少2人在相互看得见的位置进行舷边带缆作业，作业时腿微曲使重心降低，保持身体稳性。

由于大涌浪的影响船与船之间的距离会时远时近，缆绳也会随着时而绷紧时而松弛，一般来讲，涌浪越大，缆绳绷紧的力量也越大，绷紧的时机也越突然，繃紧的时间也越长。在带解缆作业过程中，在琵琶头上桩时，如果手掌或手指在缆绳琵琶头与缆桩之间的空隙，很容易在缆绳绷紧的额一霎那直接将手掌或手指夹断或夹烂。所以带缆人员一定不能让手部及身体其它任何部位进入缆绳与缆桩的缝隙，保持手部全部在琵琶头圈的外侧，以防被缆绳夹伤。而且一般大涌浪海况下泥驳与抓斗船之间使用的连接缆绳都比较粗，因为缆绳太粗，手保持在琵琶头外侧拉扯时不好用力，可在琵琶头圈上分开不同方向系2～3条细绳，然后由2～3个人在不同角度将琵琶头圈拉开，圈到缆桩上。

3.3大涌浪下泥驳航行安全风险分析及预防措施

涌浪对船舶航行安全的影响有很多，诸如涌浪会增加船舶的航行阻力、降低航速、增加主机负荷、损坏航海仪器等。平行于涌浪航行时有时会造成桨叶脱落、尾轴断裂，甚至尾壳破裂进水；会发生中拱或中垂现象，使船体结构变形，受到严重损伤，甚至船体断裂；垂直于涌浪航行时，会使船体发生倾斜，严重时会有倾覆的危险等。针对泥驳，大涌浪下航行主要需注意防止倾覆、避免使用大舵角，尤其是装泥状态下航行。泥驳应根据天气预报结合现场涌浪，在核准许可的载重线前提下，保持适当装载，涌浪较大情况下适当减载，保持足够的干舷。

泥驳倒泥时应停车倒泥，倒泥过程中应小角度慢慢开体，不要一次性开到最大，需开一会停一下，再慢慢继续开一会再停一下，开停多次直到达到合适角度。在涌浪大时，应船艏顶涌，避免横着涌倒泥，防止横摇对船舶结构造成损害。同时应根据倾倒区域海况考虑安全富余水深要求、倾倒时自由液面对船舶稳性的影响。不得在横浪或转向航行过程中卸泥。

3.4大涌浪下泥驳装载安全风险分析及预防措施

抓斗船给泥驳装载时，主要要注意抓斗放泥（或其它疏浚料，下同）的高度和速度，高度太高或者速度太快，都容易对泥舱造成损坏。抓斗抓满一斗泥旋回到泥舱上空后，在将抓斗下降到合适高度放泥的过程中，下降速度不宜过快，同时要结合涌浪对船体造成的高低起伏影响，注意防止抓斗下落过程中对泥舱造成撞击，破坏或击穿泥舱。

为了方便靠泊，泥驳一般都会以顶涌浪的方向靠泊，也就是平行于涌浪，此时涌浪对船体会造成中拱或中垂现象，所以装驳时应充分考虑装舱不均对船体应力的变化，特别是装砂石和清礁工程时，泥驳应加强与抓斗船的沟通，对泥舱装载的时机、位置、顺序和装舱量进行全过程监控并作及时调整，实现平衡装载，船舶正浮，确保船体总纵强度和局部强度不超过许用应力和安全负荷、无严重中拱和中垂，以尽量减少对船体结构的破坏。

3.5抓斗船组断缆风险分析及预防措施

如果施工现场涌浪较大，人员在将缆绳琵琶头带上另一船的缆桩后，应立即远离，与缆桩保持安全距离，安全距离以大于同一根缆绳在两船缆桩间的距离为标准。然后视情况再去带其它缆绳。

因为大涌浪海况下，断缆的发生一般分两种原因：（1）系缆长时间受涌浪摇荡，缆绳与缆桩、导缆孔、船体突出物反复摩擦导致严重磨损，已无法承受应有的拉力；（2）涌浪作用缆绳受不均衡的张力反复拉伸收缩，系缆内部受疲劳应力损伤，最后受损系缆的实际破断拉力小于涌浪对船舶造成的摇荡顿力而崩断。前者情况下缆绳断裂的位置在缆桩附近，那么断开后打击范围差不多是两船缆桩之间的距离范围。可在易受摩擦的那段缆绳外面再包一层帆布保护或及時对缆桩进行除锈打磨并刷漆，保持缆桩光滑等方法进行预防，同时要定期对缆绳磨损情况进行检查，并及时在易磨损处加装或者新的帆布保护套；后者可根据涌浪情况，更换较粗缆绳。根据施工经验，一般如果平均涌浪在1～1.2m之间，周期在7～16s之间时所使用的缆绳直径在100～120mm之间较合适，如果超过波高1.2m，即使是直径120mm的缆绳也会出现频繁断缆现象，此时需更换更粗的缆绳，但需注意的是，涌浪越大，两船之间因为造成的撞击也会很剧烈，如果不能有效防止两船碰撞造成的船体结构损坏，即使换了更粗的缆绳也难以持久施工，建议泥驳离泊，暂时中止装泥作业。

4.结束语

综上所述，对于大涌浪造成的安全风险的而言，更重要的是提前对大涌浪天气预报信息进行收集并做好充分的准备，同时要对船舶机械设备进行长效维护保养及保持对作业人员定期进行涌浪相关危害和防范的培训，确保船机设备有良好的状态、人员安全有良好的素质和安全意识，以便能足够应对大涌浪带来的各种风险。

参考文献：

[1]朱晓林.航道疏浚工程的现场监理[J].交通科技，2003（05）：54-56.

[2]王小锋.抓斗挖泥船疏浚技术的探讨[J].珠江水运，2017（18）：72-73.